本课程的课程目标是:培养学生掌握计算机硬件的基本工作原理,深刻理解程序在计算机硬件上被执行的过程,培养学生分析问题、设计方案的能力,培养解决复杂工程问题的能力。
本课程的教学任务是:从计算机的运算器、存储器到控制器,依次讲解各部件的结构和工作原理,分别依托以MIPS为RISC机型的实例,和以Yy-Z02模型机为CISC机型的实例,来重点讲述计算机单处理器系统的硬件组成、工作原理与设计方法。
《计算机组成原理》是计算机类及其相关专业的一门专业主干课程,也是一门重要的专业核心课程,在专业课程体系中起承前启后的作用。课程主要以计算机硬件的基本工作原理为基础,使学生深刻理解程序在计算机硬件上被执行的过程,具备对计算机硬件系统进行分析、设计、开发与使用的基本能力。
通过理论教学和实践活动,达到以下课程目标:
1. 能够运用信息编码的基本原理,识别与表达计算机系统中的典型数值数据和非数值数据。(支撑毕业要求2-1)
2. 初步具备在模拟环境与制约条件下,设计计算机硬件部件与模块的能力;(支撑毕业要求1-3、3-1)
3. 具备基本的计算机硬件系统功能、指令系统与数据通路的分析能力;(支撑毕业要求4-1)
4. 初步具备设计简单的模型计算机的能力。(支撑毕业要求1-3、4-1)
5. 能够基于计算机组成与架构的知识,了解计算机体系结构的新技术与发展趋势。(支撑毕业要求10-3)
课程目标支撑的毕业要求指标点如表1所示:
表1 课程目标与毕业要求指标点对应关系
毕业要求 | 指标点 | 课程目标 | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
毕业要求1:工程知识 | 1-3 能够将计算机基础和专业知识用于对复杂工程问题解决方案的分析与优化。 |
| H |
| H |
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毕业要求2:问题分析 | 2-1 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理识别、表达计算机相关领域的复杂工程问题。 | H |
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毕业要求3:设计/开发解决方案 | 3-1能够针对计算机复杂系统设计与开发满足特定需求的模块或算法。 |
| H |
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毕业要求4:研究 | 4-1能够在解决计算机复杂工程过程中体现研究意识。 |
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| M | H |
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毕业要求10:沟通 | 10-3 至少具备一门外语的应用能力,对计算机技术国际研究前沿有初步了解,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 |
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| L |
注:L——低相关支撑;M——中相关支撑;H——高相关支撑
数字电路设计
通过视频学习,完成测试,到达课程要求后,可以获得课程主讲教师签名颁发的合格证书和优秀证书。
总分(百分制)=单元测验35%+期末考试55%+课程讨论10%
50-79分:合格证书
80-100分:优秀证书
说明:
1、视频中的驻点问题和随堂测验,无论对错均不计入课程成绩。
2、课程讨论10%只对课程讨论区有效,回复教师布置的讨论题并收到2个赞即可获得1分。其他栏目参与的任何讨论不予计分。
(1) David A.Pattterson(美)等著,康继昌等译,计算机组成与设计-硬件/软件接口(第4版),机械工业出版社,2012.1
(2) 唐朔飞,计算机组成原理(第2版),高等教育出版社,2008.1
(3) 蒋本珊,计算机组成原理(第3版),清华大学出版社,2013.8
(4) 白中英、戴志涛,计算机组成原理(第5版),科学出版社,2013.3
(5) William Stallings(美)著,张昆藏等译,计算机组织与结构:性能设计(第7版),清华大学出版社,2006.3
(6) Barry B.Brey(美)著,Intel微处理器(英文版•第7版),机械工业出版社,2006.8
(7) Arnold S.Berger(美)著,Hardware and Computer Organization (英文影印版),机械工业出版社,2006.1
(8) 多核系列教材编写组,多核程序设计,清华大学出版社,2007.8
(9) 刘佩林主编,MIPS体系结构与编程,科学出版社,2008.6
(10)Dominic Sweetman著,李鹏等译,MIPS体系结构透视,机械工业出版社,2008.5