《计算机组成原理和系统结构》是一门面向计算机专业的专业基础课,该课程在计算机及其相关专业本科生的知识体系中起支撑的作用,很多课程如果深入研究,都会或多或少地落实到本课程的教学内容上来。
本课程采用深入理解原则。对学生来讲,既需要牢固掌握基本概念、基本原理和基本设计方法,以及如何评价你的设计;也需要从本课程开始逐渐学会并掌握分析解决复杂问题的基本方法,因此需要从设计出发,带着问题,反复研究、认真思考,不仅要在本课程内前后关联,还要与本专业的其他课程相关联。做题是必要的,但是仅做题不能达到上述目标,做题是检验有没有弄懂学透的一个手段。
本课程的学习除观看教学视频外,还要完成相关的作业,并根据自己的能力,选择完成部分设计任务。
成绩由平时测验成绩和期末考试成绩组成,各占50%。
对《计算机导论》、《汇编语言》有所了解,具有基本的C语言编程能力,具有一定的《数字电路》基础知识。
第1章 计算机系统概论
1.1一个程序的漫游
1.2冯-诺依曼计算机系统概述
1.3计算机系统概述
先修课程摸底测试
实验一、位运算基础训练
第2章 运算方法和运算器 2.1数据与文字的表示
2.1.1 数值数据的表示
2.1.2 定点数的机器码表示
2.1.3 浮点数的表示方法
实验二、深入理解C语言基本数据类型
小测验1、数据表示
2.2 加减运算和乘除运算
2.2.1 加减运算(1)
2.2.2 加减运算(2)
2.2.3 乘法运算(1)
2.2.4 乘法运算(2)
2.2.5 除法运算
小测验2、运算方法
数字电路基础实验
2.5 定点运算器的组成
2.5.1 逻辑运算
2.5.2 多功能算术/逻辑运算单元(ALU)
2.5.3 定点运算器的基本结构
定点运算器设计作业
2.6 浮点运算方法和浮点运算器
2.6.1 浮点加法、减法运算
2.6.2 浮点乘法、除法运算
2.6.3 浮点运算流水线
第3章 存储系统
3.1 存储器概述
3.2 SRAM存储器(1)
3.3 SRAM存储器(2),SRAM与CPU的连接
3.4 DRAM存储器
3.5 双端口存储器
3.6 多体交叉存储器
3.7 Cache基本概念
3.8 相联存储器
3.9 Cache地址映射(1)
3.10 Cache地址映射(2)
3.11 Cache地址映射(3)
3.12 Cache替换写回
3.13 虚拟存储器概念
3.14 虚拟存储器地址映射
存储器电路设计作业
基于C++的CPU-主存数据访问模拟实验
基于C++的CPU-Cache-主存模拟实验
第4章 指令系统
4.1 指令格式(1)
4.2 指令格式(2)
4.3 指令寻址
4.4 操作数寻址(1)
4.5 操作数寻址(2)
4.6 堆栈寻址
4.7 指令功能
第5章 中央处理器
5.1 中央处理器基本概念
5.2 指令周期
5.3 时序发生器
5.4 微程序控制器原理(1)
5.5 微程序控制器原理(2)
5.6 微程序设计技术——微命令编码方式
5.7 微程序设计技术——微地址形成方式
5.8微程序设计技术——垂直型微指令
5.9 流水CPU概念
5.10 流水CPU相关
微程序控制器设计实验
每日一测(1)-微程序控制器
每日一测(2)-中央处理器
每日一测(3)-中央处理器
每日一测(4)-运算方法和运算器
每日一测(5)-存储器基础
每日一测(6)-存储器
每日一测(7)-存储器
每日一测(8)-指令系统
每日一测(9)-指令系统
第6章 总线
6.1 总线概念
6.2 总线结构
6.3 总线接口
6.4 总线仲裁
《计算机组成原理》 白中英
Q : 计算机为什么能够运行程序?A : 程序是由指令构成的,计算机在运行程序之前将该程序所包含的指令和需要处理的数据由外设送入内存,然后CPU(中央处理器)逐条读取并解释这些指令,并根据指令的“命令”控制计算机的各个“执行部件”,使它们相互配合完成指令所规定的功能,比如对某个数据做了加法运算。如此往复,程序就“自动、高速”地运行起来了。