spContent=《计算机组成与系统结构》是一门理论性、工程性、技术性和实践性都很强的核心专业基础课程,在计算机学科系列课程中计算机组成与系统结构的内容相互融合,密不可分。无论是国内还是国外,很多高校都逐渐把计算机组成原理和系统结构课程的内容有机结合起来。
课程目标:
1、知识目标:帮助学习者从系统观和构造观层面理解、掌握计算机的组成和系统结构的基本概念、工作原理、设计方法和当前的新技术与发展趋势。
2、能力目标:着力培养学习者利用深入理解的原理,掌握的设计思想和方法,使用Logisim仿真软件进行各部件设计和设计结果验证能力。
3、素养目标:通过撰写规范的工程文档(实验报告)、陈述发言等方式进行有效沟通与交流。
《计算机组成与系统结构》是一门理论性、工程性、技术性和实践性都很强的核心专业基础课程,在计算机学科系列课程中计算机组成与系统结构的内容相互融合,密不可分。无论是国内还是国外,很多高校都逐渐把计算机组成原理和系统结构课程的内容有机结合起来。
课程目标:
1、知识目标:帮助学习者从系统观和构造观层面理解、掌握计算机的组成和系统结构的基本概念、工作原理、设计方法和当前的新技术与发展趋势。
2、能力目标:着力培养学习者利用深入理解的原理,掌握的设计思想和方法,使用Logisim仿真软件进行各部件设计和设计结果验证能力。
3、素养目标:通过撰写规范的工程文档(实验报告)、陈述发言等方式进行有效沟通与交流。
—— 课程团队
课程概述
课程内容: 第1章对计算机系统及其性能评价进行概述性介绍,第2、3章主要介绍数据的机器级表示、运算以及运算部件的结构与设计,第4章主要介绍包含主存、cache和虚拟存储器在内的原理及其存储器分层体系结构,第5章介绍指令集体系结构 第6章介绍 微程序控制器、流水线技术、单核CPU的多线程、多核CPU、多处理器等CPU设计技术,第7章介绍总线互连以及第8章输入输出系统。 |
课程特色:
1、贯彻OBE理念,强调学生能力培养 OBE 理念强调所有学习者都能在学习上获得成功,重视学习过程结束后学生真正拥有的能力。课程学习以学生为中心,以问题为起点组织学习内容,将涉及的相关概念、原理和技术,以问题的形式循序渐进地提出,以激发学生的好奇心,引导学生自主寻找知识答案,达成预期的学习成果;注重课内课外实践相融通以及理论与实践相结合,挖掘不同课程内容的内在联系,强化学生的分析、设计、实现等方面的工程能力。 2、落实立德树人,践行课程思政 将知识内容与学术资源中蕴含的育人思想发掘出来;将思政元素及社会主义核心价值观融入教学内容,坚持在学生能力知识提升的同时立德树人,让学生在充分理解所学思政内容来源的基础上提升自身的文化价值观自信,帮助学生形成相应的职业道德感、法治思维等科学思想,培养新时代下具有国家使命感与自身崇高理想信念的自信人才。 3、聚焦领域发展,充实课程内容 |
授课目标
课程目标:
1、知识目标:帮助学习者从系统观和构造观层面理解、掌握计算机的组成和系统结构的基本概念、工作原理、设计方法和当前的新技术与发展趋势。
2、能力目标:着力培养学习者利用深入理解的原理,掌握的设计思想和方法,使用Logisim仿真软件进行各部件设计和设计结果验证能力。
3、素养目标:通过撰写规范的工程文档(实验报告)、陈述发言等方式进行有效沟通与交流。
课程大纲
第一章 概述
1.1 计算机系统的基本组成及工作原理
1.2 冯诺依曼体系结构计算机层次结构
第一章测试
第二章 数据信息的表示
2.1 定点数的表示
2.2 浮点数的表示
2.3 数据校验技术
实验:CRC码电路的实现
第二章测试
第三章 运算器方法与运算器
3.1 定点补码加减法运算方法及实现
实验:一位全加器
实验:一位加减法器
实验:4位串行进位加法器
3.2 快速加法器及实现
实验:4位先行进位加减法电路74182
实验:4位并行加法器
实验:16位并行加法器
3.3 原码一位乘法
3.4 补码一位乘法
3.4.2 实验:补码一位乘法器的设计与实现
3.5 原码一位除法
3.6 浮点数运算
实验:算术逻辑ALU实验
第三章测试
第四章 存储系统
4.1 存储系统层次结构和评价方法
4.2 静态存储器工作原理与芯片扩展
4.3 动态存储器工作原理与芯片扩展
4.4 高速缓冲存储器(cache)的工作原理
4.5 cache地址映射方法
4.6 虚拟存储器1
4.6 虚拟存储器2
实验:寄存器实验
实验:内存储器系统实验
实验:Flash实验
实验:cache直接映射实验
第四章测试
第五章 指令系统
5.1 指令系统概述编辑教学内容
5.2 寻址方式编辑教学内容
5.3 指令格式设计编辑教学内容
5.4 MIPS指令系统
第五章测试
第六章 中央处理器
6.1 微程序
6.2 流水线技术
6.3 高级CPU技术—CPU多线程
6.4 多CPU技术
6.5 多处理器
实验:单周期CPU设计实验
实验:多周期CPU设计实验
第六章测试
展开全部
预备知识
电路理论、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、汇编语言程序设计、高级语言程序设计等
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
[1][美]戴维A.帕特森 等.计算机组成与设计:硬件/软件接口(原书第5版).机械工业出版 社.,2015
[2][美].布赖恩特(Bryant,R.E.)等.深入理解计算机系统(原书第3版).机械工业出版社,2016
[3] 唐朔飞. 计算机组成原理(第2版).高等教育出版社,2013
[4] 白中英等.计算机组成原理(第五版).科学出版社,2013
[5] 袁春风等.计算机组成与系统结构(第2版).清华大学出版社,2015
[6] 谭志虎等.计算机组成原理.人民邮电出版社,2020
[7] 计算机组成原理_华中科技大学_秦磊华 中国大学MOOC(慕课)
[8] 计算机组成原理 资源共享课 南京大学 袁春风
[9] 计算机硬件系统设计 华中科技大学 谭志虎 中国大学MOOC