计算机组成原理教案

计算机组成原理教案章节课题第一章概论课时3教学目的1、了解计算机的发展简史2、了解计算机的应用领域3、了解计算机硬件和软件系统4、掌握计算机的性能评价指标重点难点计算机硬件和软件系统教学方法提问、讲授教具及教学参考书教材、投影仪作业P12/1(1)(2)(3)、5课后小结本章属于计算机的基础内容，讲述的是计算机的发展过程，应用及系统组成。教学内容一．计算机的发展与应用1．计算机的发展简史2．计算机的特点3．计算机的应用领域二．计算机系统的组成1.计算机的硬件系统：(1)存储器(2)运算器(3)控制器(4)输入设备(5)输出设备2电子计算机的设计思想：存储程序，程序控制3冯·诺依曼计算机的基本思想：采用二进制形式表示数据和指令；将程序和数据存放在存储器中；指令的执行是顺序的；计算机由存储器、运算器、控制器、输入和输出设备五大基本部件组成4摩尔定律5微型计算机6微处理器的基本性能指标7计算机的软件系统：目的程序、汇编程序、高级语言8计算机系统的层次结构三．计算机的性能指标1.计算机的分类2.计算机的性能指标四．多媒体技术1.多媒体技术的特点2.多媒体系统的关键技术章节课题第2章计算机中的数据表示课时3教学目的了解数据在计算机中表示方法及编码形式；掌握进位计数制以及数制之间的转换；掌握数与字符的表示方法及校验方法重点难点进位计数制和数制之间的转换教学方法提问、讲授教具及教学参考书教材，投影仪作业P44/1(1)(2)、2课后小结本章只要知道数据分类，数的表示单位，重点熟练掌握好各种数制的转换教学内容一．数据、信息的表示二．进位计数制：1.进位基数和位的权数2.二进制数制3.八进制数制4.十六进制数制5.数制之间的相互转换三．定点数和浮点数1.定点数表示法2.浮点数的表示3.定点数表示法和浮点数表示法比较4.数的表示单位和机器字长四．十进制数据表示1.二—十进制编码原理2.二-十进制有权码3.二－十进制无权码五．字符编码1.ASCII码2.EBCDIC码3.汉字的表示六．数据校验码1.奇偶校验码2.海明校验码3.循环冗余校验码章节课题第3章运算方法和运算器课时2教学目的1、理解和掌握数据在运算器中的基本运算方法2、理解运算器核心部件ALU的组成与工作原理重点难点运算器的核心部件－ALU的组成和工作原理教学方法提问、讲授教具及教学参考书教材、投影仪作业P76/1(1)、7课后小结本章某部分内容难度较大，只要求重点掌握好运算器的组成结构与功能教学内容一．定点数的加减运算1.补码加减运算规则2.基本的二进制加法/减法器3.加法运算及其加速方法二．定点乘法运算三．定点除法运算四．定点运算器的组成和结构1运算器与其他部件的关系2.定点运算器的功能和组成3.运算器的基本逻辑图4.ALU的组成和工作原理5.寄存器组和数据传递的路径6.总线与数据通路五．浮点算术运算方法和浮点运算器1.浮点算术运算方法2.浮点运算器章节课题第4章存储器及存储系统课时3教学目的掌握存储器分类及分级结构基本原理；掌握半导体存储器芯片基本工作原理重点难点存储器性能及分级结构基本原理教学方法提问，讲授教具及教学参考书教材，投影仪作业P119/1(1)(2)(7)、2、3、4课后小结要掌握好存储器的分类，功能以及重点掌握性能参数教学内容一．存储器概述1.存储器的两大功能2.三项基本要求3．存储器的特性4.存储器的分类5.存储器的分级结构二．主存储器1.主存储器技术指标：A存储容量B存储器速度C数据传输率D可靠性E价格2.主存储器基本组成3.主存储器基本操作A读操作B写操作三．半导体存储器芯片1.静态MOS存储器2.动态MOS存储器3.半导体只读存储器：A只读存储器B闪速存储器四．主存储器组织1存储器与中央处理器的连接2高速缓冲存储器3虚拟存储器五．存储保护1.存储区域保护A页表保护B键方式C环保护方式2.访问方式保护:A读B写C执行章节课题第5章指令系统课时2教学目的了解指令系统的发展与性能要求；知道指令的格式和寻址方式重点难点指令系统的发展与性能教学方法讲授，提问教具及教学参考书教材、投影仪作业P45/1,2课后小结计算机中所有机器指令集合称为计算机指令系统，指令的性能及其发展要掌握好，指令的格式较为抽象，学生基础知识比较薄弱一般要求知道了解。教学内容一．计算机的指令系统的发展与性能完善的计算机的指令系统应具备：(1)完备性(2)有效性(3)规整性(4)兼容性二．指令的格式1操作码2操作数地址码3零地址指令格式:A堆栈的概念B堆栈结构在计算机中的作用C堆栈的操作4一地址指令格式5二地址指令格式6三地址指令格式7多地址指令格式三．寻址方式1.寻址方式的设计2.常用的寻址方式A立即寻址方式B直接寻址方式C间接寻址方式D变址寻址方式E基址寻址方式F相对寻址方式四．指令的分类与高级语言1.数据传送类指令2.运算类指令3.逻辑运算指令4.移位指令5.程序控制类指令6.输入输出类指令7.字符串处理指令8.处理机控制类指令章节课题第6章中央处理器课时3教学目的掌握CPU基本工作原理；了解控制器的组织方式；掌握程序控制基本思想重点难点程序控制基本思想；CPU基本工作原理教学方法讲授教具及教学参考书教材，投影仪作业P45/3、15(4)(6)课后小结CPU是计算机的核心部件，要知道它的基本功能，指令的执行过程，控制的方式以及当前cpu的新技术发展。教学内容一．中央处理器的总体结构1.中央处理器的功能(1)CPU的基本功能:A程序控制B操作控制C时间控制D数据加工(2)CPU的组成:A指令部件B时序部件C微操作控制线路D中断控制逻辑2.操作控制器与时序产生器二．指令的执行与时序产生器1.指令周期2.时序产生器3.CPU的控制方式:A同步控制方式B异步控制方式同步C异步联合控制方式三．微程序设计技术与微程序控制器1.微程序设计技术：微程序控制技术被广泛应用的原因？2.微程序控制与组合逻辑控制的差别：A从实现方式上B从性能上来比较C诊断能力3.微程序控制器：A基本组成B工作过程C微指令的执行方式四．硬布线控制器与门阵列控制器五．CPU新技术1.流水线工作原理2.RISC结构3.奔腾CPU