中 央 广 播 电 视 大 学
《计算机组成原理与汇编语言》
计算机应用专业(开放专科)
课 程 教 学 大 纲
第一部分 大纲说明
一、 课程的性质和任务
《计算机组成原理与汇编语言》是计算机应用专业的一门必修课程。通过学习本课程,能了解计算机一般组成原理与内部运行机理,初步掌握汇编语言程序设计的有关基本知识和程序设计的能力,为学习本专业后继课程和进行与硬件有关的技术工作打好基础。
二、 先修课要求
先修课程为《计算机电路基础(1)》。
三、 课程的教学基本要求
1.使学生通过对计算机各功能部件的逻辑组成、工作机制、程序设计的学习及实验,建立完备的单台计算机整机概念。
2.使学生通过汇编语言程序设计的学习,了解所用计算机硬件及使用软件扩大功能的实现方法,并为后继课程及今后工作中解决实际问题,打下一个良好的基础。
3.通过实验课的学习,使学生受到软硬件实验的初步训练,实验操作能力得到提高。掌握编程的基本方法,培养分析和解决问题的能力,以及掌握使用计算机的基本技能。
四、 教学方法和教学形式建议
整个教学过程由面授辅导、自学、实验、作业四个环节组成。作业与实验未完成者不得参加考试。作业、实验成绩与期末考试成绩共同评定为课程总成绩(其中作业和实验成绩占20%学分,期末考试占80%学分)。
五、 课程教学要求的层次
1.掌握:要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容,并能够用其分析、初步设计和解答与应用相关的问题,能够举一反三。
2.理解:要求学生能够较好地理解所学内容,并且能够进行简单分析和判断。
3.了解:要求学生能够一般地了解所学内容。
第二部分 多种媒体教材一体化总体设计初步方案
一、 学时分配
课程教学总学时数为 90学时,5学分,其中课内学时68,实验学时22
教 学 内 容 |
课内学时 |
实验学时 |
第一单元、自学导论 |
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第二单元、绪论 |
4学时 |
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第三单元、数据的表示方法 |
3学时 |
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第四单元、指令系统 |
8学时 |
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第五单元、中央处理器 |
16学时 |
6学时 |
第六单元、汇编语言 |
6学时 |
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第七单元、程序设计基本技术 |
8学时 |
12学时 |
第八单元、存贮系统 |
8学时 |
2学时 |
第九单元、主机与外部设备的信息交换 |
7学时 |
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第十单元、外部设备 |
6学时 |
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第十一单元、计算机硬件系统示例 |
2学时 |
2学时 |
第十二单元、计算机系统组织与结构的发展 |
(讲座) |
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二、 多种媒体的教材
1.文字教材为主要教学媒体,包括主教材、实验指导书。文字教材力求系统、完整而又深入浅出,适合自学。
2.录像教材为文字教材的辅助媒体。按专题讲授课程的重点、难点和期末复习指导,以及新技术讲座。
3.软盘为文字教材的辅助媒体。主要提供学生自测学习进度的手段。
4.CAI课件作为文字教材的辅助媒体,主要用于网络自主学习。
第三部分 教学内容和教学要求
第一单元:自学导论
1.为什么要学习本课程
2.学习内容简介
3.如何学习本课程
4.学习媒体的使用
第二单元:绪论 4学时
教学内容:
一、计算机的基本概念
1.计算机的基本组成与各部件的基本功能
2.存贮程序工作方式
3.信息的数字化表示(数据流与控制流)
二、计算机系统的组成与层次结构
1.硬件系统
2.软件系统
3.计算机的层次结构
三、计算机的工作过程
1.处理问题的步骤(系统分析,建模,应用程序,目标代码,硬件执行)
2.解题过程举例(程序示例,执行过程)
3.指令执行过程(取指,取数,运算,后继指令)
四、数字计算机的特点与主要性能指标
五、计算机的发展与应用
教学要求:
一、计算机的基本概念
掌握:计算机的基本组成与各部件的基本功能
掌握:存贮程序工作方式
理解:信息的数字化表示(数据流与控制流)
二、计算机系统的组成与层次结构
掌握:硬件系统
掌握:软件系统
理解:计算机的层次结构
三、计算机的工作过程
理解:处理问题的步骤(系统分析,建模,应用程序,目标代码,硬件执行)
理解:解题过程举例(程序示例,执行过程)
理解:指令执行过程(取指,取数,运算,后继指令)
四、数字计算机的特点与主要性能指标
理解:数字计算机的特点
掌握:主要性能指标
五、计算机的发展与应用
了解:计算机的发展与应用
第三单元:数据的表示方法 3学时
教学内容:
一、进位计数制
1.常用进位计数制
2.进位计数制的转换
二、带符号数的表示
1.原码、补码、反码的表示
2.定点表示与浮点表示
三、字符的表示
1.ASCII编码
2.汉字编码
四、数据的校验
1.奇偶校验
教学要求:
一、进位计数制
掌握:常用进位计数制
掌握:进位计数制的转换
二、带符号数的表示
掌握:原码、补码、反码的表示
掌握:定点表示与浮点表示
三、字符的表示
理解:ASCII编码
了解:汉字编码
四、数据的校验
掌握:奇偶校验
第四单元:指令系统 8学时
教学内容:
一、指令系统的基本概念
1.指令格式
2.寻址方式
3.指令类型
二、8086/8088指令系统
1.寻址方式
2.指令类型
教学要求:
一、指令系统的基本概念
掌握:指令格式
掌握:寻址方式
了解:指令类型
二、8086/8088指令系统
掌握:寻址方式
理解:指令类型
第五单元:中央处理器 16学时
教学内容:
一、运算部件(2学时)
1.全加器
2.并行全加器及其进位结构
3.多功能算术逻辑运算部件(SN74181)
4.运算器组织
二、运算方法(4学时)
1.补码定点加减运算(运算方法、溢出判断、逻辑实现)
2.移位
3.浮点加减运算
4.十进制数的加减运算
5.原码一位乘法及其逻辑实现
6.原码一位除法
三、CPU模型的组成及其数据通路(2学时)
1.基本组成
2.数据传送
四、同步控制方式及时序系统(2学时)
1.指令的分步执行与时序划分
2.同步控制方式
五、指令的执行(4学时)
1.模型机指令系统
2.指令流程(寄存器传送级)
六、微命令的产生方法(2学时)
1.微命令的基本形式(电位、脉冲)
2.组合逻辑控制方式(以取指令为例说明微命令)
3.微程序控制方式(基本思想、微指令简介)
七、提高CPU性能的一些措施(重叠技术、流水线方式、超标量方式、RISC技术)
教学要求:
一、运算部件
掌握:全加器
理解:并行全加器及其进位结构
理解:多功能算术逻辑运算部件(SN74181)
掌握:运算器组织
二、运算方法
掌握:补码定点加减运算(运算方法、溢出判断、逻辑实现)
理解:移位
了解:浮点加减运算
理解:十进制数的加减运算
掌握:原码一位乘法
了解:逻辑实现
掌握:原码一位除法
三、CPU模型的组成及其数据通路
理解:基本组成
理解:数据传送
四、同步控制方式及时序系统
理解:指令的分步执行与时序划分
理解:同步控制方式
五、指令的执行
了解:模型机指令系统
理解:指令流程(寄存器传送级)
六、微命令的产生方法
掌握:微命令的基本形式(电位、脉冲)
理解:组合逻辑控制方式(以取指令为例说明微命令)
理解:微程序控制方式(基本思想、微指令简介)
了解:提高CPU性能的一些措施(重叠技术、流水线方式、超标量方式、RISC技术)
第六单元:汇编语言 6学时
教学内容:
一、汇编语言语句
1.语句类别
2.语句格式
3.表达式用运算符与操作符
二、汇编语言伪指令
1.符号定义伪指令
2.数据定义伪指令
3.段结构伪指令
4.过程定义伪指令
5.其他伪指令
三、汇编语言程序结构
1.源程序的一般结构
2.段寄存器的装填
四、宏操作伪指令
五、汇编语言程序的开发
1.编辑
2.汇编
3.链接
4.调试与运行
教学要求:
一、汇编语言语句
掌握:语句类别
掌握:语句格式
掌握:表达式用运算符与操作符
二、汇编语言伪指令
掌握:符号定义伪指令
掌握:数据定义伪指令
掌握:段结构伪指令
掌握:过程定义伪指令
了解:其他伪指令
三、汇编语言程序结构
掌握:源程序的一般结构
掌握:段寄存器的装填
四、宏操作伪指令
了解:宏操作伪指令
五、汇编语言程序的开发
掌握:编辑
掌握:汇编
掌握:链接
掌握:调试与运行
第七单元:程序设计基本技术 8学时
教学内容:
一、顺序程序设计(含程序正确返回DOS问题)
二、分支程序设计
1.转移指令
2.分支程序设计举例
三、循环程序设计
1.循环控制指令
2.循环控制结构
4.循环控制方法
四、子程序设计
1.调用与返回
2.子程序设计方法
3.子程序设计举例
五、系统功能子程序的调用
六、运算方法的软件实现示例
教学要求:
一、顺序程序设计(含程序正确返回DOS问题)
掌握:顺序程序设计
二、分支程序设计
掌握:转移指令
理解:分支程序设计举例
三、循环程序设计
掌握:循环控制指令
掌握:循环控制结构
掌握:循环控制方法
四、子程序设计
掌握:调用与返回
掌握:子程序设计方法
理解:子程序设计举例
五、系统功能子程序的调用
理解:系统功能子程序的调用
六、运算方法的软件实现示例
理解:运算方法的软件实现示例
第八单元:存贮系统 8学时
教学内容:
一、半导体存贮器芯片
1.半导体静态存贮器举例(含时序概念)
2.半导体动态存贮器举例
3.半导体只读存贮器举例(含快擦存贮器)
二、主存贮器的组织与工作原理
1.主存贮器的组织(含逻辑设计)
2.主存贮器与CPU的连接(地址复用、通路宽度)
三、存贮系统的组织
1.三级存贮体系(含各级存贮器的功能、存取方式、类型)
2.高速缓存
3.虚拟存贮器
4.并行存贮系统
四、主存贮器的主要技术指标
1.存贮容量
2.存取周期
3.读写时间
4.可靠性
5.存贮器芯片使用应注意的问题
教学要求:
一、半导体存贮器芯片
理解:半导体静态存贮器举例(含时序概念)
理解:半导体动态存贮器举例
理解:半导体只读存贮器举例(含快擦存贮器)
二、主存贮器的组织与工作原理
理解:主存贮器的组织(含逻辑设计)
理解:主存贮器与CPU的连接(地址复用、通路宽度)
三、存贮系统的组织
理解:三级存贮体系(含各级存贮器的功能、存取方式、类型)
理解:高速缓存
了解:虚拟存贮器
了解:并行存贮系统
四、主存贮器的主要技术指标
掌握:存贮容量
掌握:存取周期
掌握:读写时间
理解:可靠性
理解:存贮器芯片使用应注意的问题
第九单元:主机与外部设备的信息交换 7学时
教学内容:
一、接口与总线
1.接口的功能与分类
2.总线的功能与分类
3.外部设备与主机的连接
二、主机与外部设备的信息传递方式
1.程序查询方式
2.程序中断方式
3.DMA方式
三、系统总线
1.概述
2.总线的组成
3.总线的操作时序(同步,异步、应答关系)
4.典型总线举例
教学要求:
一、接口与总线
理解:接口的功能与分类
了解:总线的功能与分类
理解:外部设备与主机的连接
二、主机与外部设备的信息传递方式
理解:程序查询方式
掌握:程序中断方式
了解:DMA方式
三、系统总线
理解:概述
理解:总线的组成
了解:总线的操作时序
了解:典型总线举例
第十单元:外部设备 6学时
教学内容:
一、概述
1.外部设备的分类与功能
2.使用外设时应注意的问题
二、键盘
1.工作原理(软件逐行扫描)
2.触摸屏简介
三、打印机
1.点阵打印技术概述与技术指标
2.打印机简介(针式、喷墨式、激光式)
四、显示器
1.工作原理(扫描成像、对应关系)
2.技术指标
3.显示适配器举例
五、磁盘存贮器
1.工作原理
2.技术指标
3.磁盘适配器举例
六、光盘存贮器
1.工作原理
2.技术指标
七、调制解调器
1.工作原理
2.技术指标
教学要求:
一、概述
理解:外部设备的分类与功能
了解:使用外设时应注意的问题
二、键盘
理解:工作原理(软件逐行扫描)
了解:触摸屏简介
三、打印机
理解:点阵打印技术概述与技术指标
了解:打印机简介(针式、喷墨式、激光式)
四、显示器
理解:工作原理(扫描成像、对应关系)
了解:技术指标
了解:显示适配器举例
五、磁盘存贮器
理解:工作原理
了解:技术指标
了解:磁盘适配器举例
六、光盘存贮器
了解:工作原理
了解:技术指标
七、调制解调器
了解:工作原理
了解:技术指标
第十一单元:计算机硬件系统示例 2学时
教学内容:
1.系统连接
2.用I/O指令实现I/O操作
3.中断方式传送操作
4.DMA方式传送操作(磁盘调用过程)
教学要求:
理解:系统连接
理解:用I/O指令实现I/O操作
了解:中断方式传送操作
了解:DMA方式传送操作(磁盘调用过程)
第十二单元:计算机系统组织与结构的发展(讲座)
教学内容:
一、精简指令系统计算机
二、多机系统
三、并行处理技术
四、流水线技术
五、共享存贮器结构
六、智能计算机系统
七、计算机网络
【实验内容】
一、计算机组成原理实验:
必做: 1.中央处理器实验 6学时
2.半导体存储器实验 2学时
3.CPU取指令与执行指令实验 2学时
选做: 一台模型机的设计与调试 (自行安排学时)
二、汇编语言程序设计实验:
1.顺序程序实验 3学时
2.分支程序实验 3学时
3.循环程序实验 3学时
4.子程序设计实验 3学时
计算机组成原理实验设备:JYS-2、JYS-3教学实验计算机
汇编语言程序设计实验设备:微型机 |