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自考《计算机组成原理》课程大纲说明

2007-08-07 15:04   【 】【我要纠错

  第1章  概 论

  (-)课程内容

  第1节 计算机的硬件构成

  第2节 计算机软件概述

  第3节 程序设计语言及其编译

  (二)学习目的与要求

  通过学习本章内容,要求了解整个计算机系统由硬件和软件两部分构成,其中硬件部分包括运算器、控制器、存储器、输入输出设备等五大功能部件,通过总线相互连成一个完整的硬件系统;软件部分包括系统软件、应用软件和程序设计语言。掌握计算机系统中的一些基本概念,为后继章节的学习打下基础。

  (三)考核知识点

  1.计算机的硬件基本知识,要求达到“领会”层次

  1.1 计算机的五个基本功能部件及其相互关系

  1.2 计算机各功能部件的基本功能

  1.3 各功能部件的连接方法

  1.4 基本概念:

  寄存器、算术逻辑单元、存储器、字、字节、容量、字长、数据、地址、指令流、地址流、CPU、主机、总线、兼容、主存、辅存

  2.计算机软件的概念,要求达到“识记”层次

  2.1 软件的基本概念及其和硬件之间的关系

  2.2 系统软件、应用软件的概念

  2.3 计算机系统的层次结构以及虚拟机的概念

  2.4 软件与硬件的等价性的概念

  3.程序设计语言的概念,要求达到“识记”层次

  3.1 机器语言、汇编语言、高级语言和应用语言的概念

  3.2 编译的概念和解释的概念

  第2章 数据编码和数据运算

  (—)课程内容

  第1节 数据与文字的编码

  第2节 定点数加减法运算

  第3节 定点数乘除法运算

  第4节 逻辑运算

  第5节 定点运算器的组成和结构

  第6节 浮点数运算方法和浮点运算器

  (二)学习目的与要求

  通过本章的学习,要求掌握二进制数据编码的方法,掌握编码数据的加减乘除运算方法和运算器的构成,能够按步骤进行原码和补码的加减乘除四则运算,能够按步骤进行浮点数的四则运算。

  本章的难点是数据乘法和除法的运算方法、乘法器和除法器的结构原理、以及纠错码的编码。

  (三)考核知识点

  1.数据与文字的表示方法,要求达到“简单应用”层次

  1.1 各种进位计数制,二、八、十、十六进制数的相互转换

  1.2 定点整数和定点小数的编码

  1.3 原码、补码、反码和移码的概念、编码方法和定义范围

  1.4 浮点数的编码原理、数值范围和规格化方法

  1.5 浮点数的编码的IEEE标准

  1.6 西文字符和汉字字符的编码标准

  1.7 十进制数的编码

  1.8 奇偶校验码、海明码和循环码的概念和编码方法

  2.定点数加法、减法运算,要求达到“简单应用”层次

  2.1 补码加法和减法的方法

  2.2 溢出的概念和检测的方法

  2.3 定点加法器和减法器的结构原理

  2.4 快速进位的原理

  3.定点数乘除法运算,要求达到“简单应用”层次

  3.1 原码和补码—位乘法的运算方法及其算法流程

  3.2 乘法器的结构原理

  3.3 原码一位除法的运算方法及其算法流程

  3.4 除法器的结构原理

  4.逻辑运算,要求达到“简单应用”层次

  4.1 逻辑与、逻辑或、逻辑非运算的概念

  4.2 各种移位操作的概念与移位结果的计算

  5.定点运算器的组成和结构,要求达到“领会”层次

  5.1 算术逻辑功能部件的结构原理

  5.2 定点运算器的基本结构

  5.3 十进制加法器的结构原理

  6.浮点数运算方法和浮点运算器,要求达到“简单应用”层次

  6.1 浮点数的运算过程

  6.2 浮点数的规格化、舍入、溢出判断的基本概念和方法

  6.3 浮点运算器的结构原理

  第3章 存储系统

  (-)课程内容

  第1节 存储器的构成

  第2节 存储系统的构成

  第3节 高速缓冲存储器

  第4节 虚拟存储器

  (二)学习目的与要求

  通过本章的学习,要求掌握存储器芯片的类型和各主要存储器芯片的工作原理;掌握扩展存储器容量的技术,能够用给定的存储器芯片按要求设计主存,从而深刻理解存储器的构成原理;掌握cache和虚拟存储器的构成原理,能够分析cahce和虚拟存储器的命中情况。通过对命中情况的分析,对cahce和虚拟存储器的工作原理有深入的理解。

  本章的难点是存储器芯片的原理和工作时序,主存的容量扩展技术、cache和虚拟存储器的分析。

  (三)考核知识点

  1.存储器的构成,要求达到“综合应用"层次

  1.1 静态存储器和动态存储器的基本单元工作原理

  1.2 存储器芯片的阵列结构原理和地址译码方式

  1.3 各种只读存储器芯片的分类特征

  1.4 只读存储器存储单元的工作原理

  1.5 存储器的字位扩展连接方式

  2.存储系统的构成,要求达到“领会”层次

  2.1 多体交叉存储器的基本原理

  2.2 相联存储器的基本原理

  2.3 层次化存储体系的概念

  3.高速缓冲存储器,要求达到“简单应用”层次

  3.1 cache的工作原理

  3.2 各种cache地址映象方式的分析

  3.3 cache地址中各字段长度的计算

  3.4 各种cache替换策略和更新策略

  4.虚拟存储器,要求达到“领会”层次

  4.1 虚拟存储器的基本概念

  4.2 各种虚拟存储器管理的方法和特征

  第4章 指令系统

  (-)课程内容

  第1节 指令格式和指令编码

  第2节 操作数的存储及其寻址方式

  第3节 指令系统

  (二)学习目的与要求

  通过本章的学习,要求理解指令中应包含的信息,掌握常用指令及指令格式,深人理解常用的寻址方法及其用途,了解常见指令的种类和功能。

  本章的难点是对寻址方法的应用、指令操作码的扩展编码技术以及精简指令系统的概念和特征。

  (三)考核知识点

  1.指令格式和指令编码,要求达到“领会”层次

  1.1 操作码的编码方式和扩展编码方法

  1.2 地址码的概念和编码方法

  1.3 地址码以及指令格式类型

  1.4 常用指令的助记符

  2.操作数的存储及其寻址方式,要求达到“简单应用”层次

  2.1 各种操作数的寻址方式

  2.2 堆栈的概念、实现方式以及应用场合

  2.3 各种寻址方式下的地址计算方法

  2.4 两种数据存储字节顺序的概念

  3.指令系统,要求达到“领会”层次

  3.1 指令状态位的含义和形成方式

  3.2 常见指令的功能特征

  3.3 CISC和RISC系统的概念和特征

  第5章控制器

  (-)课程内容

  第1节 基本概念

  第2节 指令周期

  第3节 硬连线控制器

  第4节 微程序控制器

  (二)学习目的与要求

  通过本章的学习,要求掌握CPU的功能及组成方式,掌握控制器的控制方式,掌握组合逻辑控制器和微程序控制器的工作原理和设计方法,深入了解计算机中一条指令的完整执行过程。

  本章的难点是对于指令执行过程的理解、微程序设计技术和控制器的设计方法,以及CPU的构成。

  (三)考核知识点

  1.基本概念,要求达到“领会”层次

  1.1 中央处理器的功能范围

  1.2 中央处理器的基本组成

  1.3 各种寄存器的功能特征

  2.指令的执行过程,要求达到“综合应用”层次

  2.1 指令周期的基本概念

  2.2 典型运算指令、访存指令和控制指令的指令周期

  2.3 指令的完整执行过程

  2.4 指令周期的概念和方框图表示方法

  3.硬连线控制器,要求达到“简单应用”层次

  3.1 时序信号的概念和作用

  3.2 时序信号产生器的工作原理

  3.3 各种指令控制方式的特点

  3.4 硬连线控制器的基本结构和原理

  3.5 硬连线控制器的一般设计方法

  4.微程序控制器,要求达到“综合应用”层次

  4.1 微命令和微操作的概念

  4.2 微指令的各种编码格式和微程序的概念

  4.3 微程序控制器的结构原理,理解微程序控制器的特点

  4.4 微指令与指令的关系

  4.5 微命令的编码方式

  4.6 微地址的形成方法

  第6章 系统总线

  (-)课程内容

  第1节 总线的基本概念

  第2节 总线控制

  第3节 总线接口

  (二)学习目的与要求

  通过本章的学习,要求掌握总线的基本概念、总线的类型、总线控制器和总线接口的结构原理;理解总线在计算机系统中的作用,深人了解总线的裁决方式和总线的同步方式。

  本章的难点是对于各种总线中数据传输方式,包括传输过程、同步方式和控制方式的理解掌握。

  (三)考核知识点

  1.总线的基本概念,要求达到“领会”层次

  1.1 总线的基本概念

  1.2 总线的各种类型

  1.3 总线的连接方式

  1.4 总线中同步通信和异步通信的概念

  2.总线控制,要求达到“领会”层次

  2.1 总线控制的概念

  2.2 链式查询、计数器定时和独立请求方式

  3.总线接口,要求达到“简单应用”层次

  3.1 总线中串行、并行等信息传送方式

  3.2 总线接口的基本概念

  3.3 串行通信接口的结构特征和工作原理

  第7章 外围设备

  (-)课程内容

  第1节 输出设备

  第2节 输入设备

  第3节 磁盘存储设备

  第4节 光盘存储设备

  (二)学习目的与要求

  通过本章的学习,要求对计算机外围设备的特点和发展趋势有清楚的了解,了解外围设备的类型和主要外围设备的工作原理。

  本章的难点在于计算机外围设备种类繁多,功能结构以及工作原理差异较大,涉及的基础知识和专业知识的领域广泛。

  (三)考核知识点

  1.输出设备,要求达到“领会”层次

  1.1 掌握显示设备的特征和分类

  1.2 显示设备的工作原理

  1.3 显示设备的性能指标

  1.4 打印设备的特征和分类

  1.5 点阵针式打印设备、喷墨打印设备和激光打印设备的工作原理

  2.输入设备,要求达到“领会”层次

  2.1 输入设备的特征和分类

  2.2 常用输入设备的工作原理

  2.3 音频识别和音频合成的原理

  3.磁盘存储设备,要求达到“领会”层次

  3.1 磁记录原理与记录方式

  3.2 硬磁盘存储器的基本组成、信息组织方式

  3.3 硬磁盘控制器的分类、原理

  3.4 磁盘的技术指标及其计算方法

  3.5 磁盘接口的分类

  3.6 软磁盘驱动器的特点和原理

  3.7 光磁盘驱动器的特点和原理

  4.光盘存储设备,要求达到“识记”层次

  4.1 光盘存储器的一般特征和分类

  4.2 光盘存储器的结构和信息存储方式

  4.3 光盘驱动器的工作原理和性能

  4.4 可擦写光盘的分类和数据读写原理

  第8章 输入输出系统

  (-)课程内容

  第1节 基本的输人输出方式

  第2节 中断

  第3节 DMA方式

  第4节 通道方式

  (二)学习目的与要求

  通过本章的学习,要求掌握计算机输入输出系统的基本功能和原理,理解CPU与外围设备交换数据的方式;掌握数据传输的控制方式、中断的概念、DMA以及输入输出通道的原理;能够区别各种输入输出方式的特点,能够分析和设计中断判优电路,能够分析和设置中断屏蔽字。

  本章的难点是中断的概念与过程、DMA以及通道方式的概念及其工作过程。

  (三)考核知识点

  1.基本的输入输出方式,要求达到“领会”层次

  1.1 外围设备的定时方式和寻址方式

  1.2 CPU与外围设备的信息交换方式

  1.3 外围设备的编址方式

  1.4 程序查询方式的输入输出接口

  1.5 程序查询的数据输入输出方式

  2.程序中断方式;要求达到¨综合立用“层次

  2.1 中断的基本概念和中断的过程,理解产生中断的原因和作用

  2.2 中断方式的输入和输出接口

  2.3 单重中断的概念和判优方法

  2.4 多重中断的概念和判优方法

  2.5 中断屏蔽字的设置方法,多个中断的响应顺序

  3.DMA方式,要求达到“领会”层次

  3.1 DMA方式的基本概念

  3.2 DMA数据传送方式

  3.3基本的DMA控制器结构原理

  3.4 DMA控制器结构的工作过程

  4.通道方式,要求达到“领会”层次

  4.1 通道的功能和类型特征

  4.2 通道的基本工作原理

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