计算机组成原理是一门理论性、工程性、技术性和实践性都很强的专业核心课程,在计算机学科系列课程中处于承上启下的作用。课程以计算机内部总体结构为主线,涵盖数据表示、运算器、控制器、存储器、输入/输出系统等主要内容。详细讨论计算机组织结构、各主要功能部件的工作原理、设计与实现方法。课程着力加深学生对计算机软、硬件系统的整体化理解,建立硬件/软件协同的整机概念,提升抽象思维能力,引导学生发现问题、分析问题特征并给出合理的解决方案,达到培养解决复杂问题能力。
通过本课程的学习,使学生掌握计算机基本组成部件(包括运算器、存储器、控制器、存储器、总线、输入/输出系统)的结构、工作原理、内部运行机制及硬件功能部件和硬件系统的设计方法,解决计算机复杂工程问题的能力,具有自主学习和终身学习的能力。培养学生热爱计算机行业的意识,具有工匠精神,培养创新意识,学会团队协作的素质,进而提升创新能力、提升自主学习能力、提升团队合作能力、养成严谨细致的工作作风和认真负责的工作态度
2020年《计算机组成原理》被评选为“新乡学院课程思政示范课程”,2021年被评选为河南省“线上线下混合式一流本科课程”。
通过相关教学活动,帮助学生理解冯诺依曼结构计算机的工作原理,掌握计算机基本组成部件(包括运算器、存储器、控制器、存储器、总线、输入/输出系统)的结构、工作原理、内部运行机制及硬件功能部件和硬件系统的设计方法。建立硬/软件协同的整机概念,提升学生计算机系统的分析与设计能力。
课程的具体目标包括:
1、深刻理解冯诺依曼结构计算机的工作原理,掌握运算器、存储器、指令系统、控制器、存储器、总线、输入/输出系统的结构和工作原理;建立软硬协同的系统观,能利用上述知识和相关模型对计算机功能部件和计算机系统设计方案进行推理和分析;
2、深刻理解数据表示、数据寻址方式、指令格式设计、高速缓冲存储器工作原理,能利用上述知识和相关模型对计算机功能部件和计算机系统设计方案进行对比并选择合适的方案;
3、掌握CPU性能评估方法、高速缓冲存储器、虚拟存储器的相关性能分析与计算,输入输出系统等基本量化手段, 能运用上述量化方法对计算机复杂工程问题解决过程中的关键影响因素进行分析,具备验证解决方案的合理性和对方案优化的能力;
4、使学生掌握满足特定功能要求的运算器、控制器、存储器等硬件功能件及计算机硬件系统的设计流程和设计方法,具备硬件系统的开发能力。
计算机导论、数字电路、汇编语言与微机原理
推荐教材
(1)白中英. 计算机组成原理[M]. 北京:科学出版社,2019年..
(2)蒋本珊.计算机组成原理.清华大学出版社.2020-08.
(3)唐朔飞.计算机组成原理.高等教育出版社.2020-03.
(4)王爱英.计算机组成与结构.清华大学出版社.2018-07.
(5)刘卫东.宋佳兴.计算机组成结构化方法.机械工业出版社.2019-03
网络资源
(1)包健.计算机组成原理.精品共享课.杭州电子科技大学.
https://www.icourses.cn/coursestatic/course_2859.html
(2)袁春风.计算机组成原理网络课程.南京大学,网络教育学院,网络课程.
(3)刘宏伟.计算机组成原理在线课程.哈尔滨工业大学,在线开放课程.
(4)唐玉华.计算机原理教学视频.国防科技大学,资源共享课,校级精品资源共享课.