spContent=本课程的主要任务，是帮助学生打开计算机的黑匣子，从系统级、到部件级、再到元件级，逐层拨丝抽茧，学习前辈科学家和工程师为解决问题而设计的精思妙想；建立计算机工程师的思维方式，从而从一个单纯的计算机的使用者，发展成为一个计算机的生产者、设计者、革新者、创造者。
本课程的主要任务，是帮助学生打开计算机的黑匣子，从系统级、到部件级、再到元件级，逐层拨丝抽茧，学习前辈科学家和工程师为解决问题而设计的精思妙想；建立计算机工程师的思维方式，从而从一个单纯的计算机的使用者，发展成为一个计算机的生产者、设计者、革新者、创造者。
—— 课程团队
课程概述
计算机组成原理是计算机专业基础课程，前续课是《现代逻辑电路》，《高级语言程序设计》；后续课程有计算机体系结构、操作系统、编译原理、嵌入式系统原理及应用等。
课程的目标是讲计算机共性的结构，为理解计算机、设计计算机、优化计算机进行技术准备。
这门课为软件设计与硬件架起了桥梁。
这门课程的特色是软件、硬件兼修的课程。
授课目标
成绩 要求
总成绩=平时*20%+实验*20%+期未考试60%
课程大纲
第一章 概述-- 4学小时
课时目标：本章主要的知识点是计算机的组成、分类和评价指标，理解分析计算机的发展进程
1-1 课程的地位和要求
1-2 计算机发展的基础
1.3 计算机分类
1.4计算机性能指标
1.5 从数据到AI
第2章 数据的表达-- 12学时
课时目标：数据的表达与物理实现是计算机的重要基础，本章重点在于码型的表达，难点在于浮点数和的表达。
2.1 定点数与浮点数表达
2.2 进制表达与二十进制转换
2.3二-十六进制转换
2.4 二进制的物理实现
2.5 数据类型与表达范围
2.6 原码
2.7 浮点数的表达
2.6字符串
2.7 数据校验码
第3章运算方法和运算器-12学时
课时目标：运算器是计算机的核心部件，本部件要实现算术运算，逻辑运算、与浮点运算；运算器的实现要算法与硬件逻辑应配合使用
3.1 基本算术运算实现
3.2 定点数加法运算
3.3 按位逻辑运算
3.4 算术逻辑单元的实现
3.5 移位运算
3.6 定点乘法运算
3.7 定点除法运算
3.8 浮点运算
第4章 存储器-12学时
课时目标： 存储器是现在计算机的重要部件，种类很多；现代计算机内部由多个存储器构成存储系统；需要多个存储器需协同工作。
4.1存储器发展史
4.2 存储系统
4.3SRAM
4.4 DRAM
4.6 存储扩展
4.8 内存条
4.9 cache
4.10 虚拟存储器
4.11 辅助存储器
第五章指令系统-8小时
课时目标：指令系统是计算机软、硬件的接口，是计算机功能设计都需要通过指令设计实现，本章以MIPS指令系统为例，分析指令系统的特点与指令格式。
5.1指令系统概述
5.2 指令系统的特点
5.3指令格式
5.4 寻址方式
5.5 MIPS 指令格式
5.6 MIPS 指令的执行
第六章中央处理器-8小时
课时目标：中央处理器，是计算机的核心，分析指令的执行过程和实现，了解一个基础CPU的设计。
6.1 CPU概述
6.2 指令的执行
6.3 时序控制
6.4 一条指令的执行过程
6.5 微程序控制
6.6 流水线技术
第7章 总线系统-4学时
课时目标：总线是计算机内部的数据通路，为了实现上下游企业的互通，在行业内部设立了总线标准。本章主要介绍总线的作用与种类
7.1总线概述
7.2 总线接口
7.3 总线仲裁
第八章 输入输出设备
课时目标：计算机计的输入输出设备是人机接口的重要物理实现，输入输出设备种类繁多，本章主要介绍几种常用设备
第九章输入输出系统
课时目标：输入输出系统是输入、输出设备与CPU的接口，实现信息的有效控制与正确的输入输出。本章主要介绍几种目标常用的系统设计方法
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预备知识
参考资料
1、陈晓竹，《计算机组成原理》
2、白中英，《计算机组成原理》
3、谭志虎，《计算机组成原理》
4、Computer Organization&Design:The Hardware/Software Interface
Fifth edition 机械工业出版社(china machine press)
[美]David A.Patterson/John L.Hennessy著 ,2021-5
浙公网安备 33010802012594号
