计算机组成原理教案设计实用模板Word格式.docx
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教学进程
教学容
辅助手段
教学方法
时间分配
计算机软硬件的概念
多媒体
讲授法
5min
计算机系统的层次结构
举例法
15min
计算机组成和体系结构
10min
.诺依曼计算机特点
计算机的硬件框图
计算机解决问题上机前的准确
计算机解决问题上机运行
25min
计算机的硬件指标
小结
作业布置
1.3，1.4，1.5，1.7，1.11，1.12
主要
参考资料
《计算机系统概论》，YaleN.Patt,SanjayJ.Patel主编，梁阿磊等译，机械工业
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讲解+
实例
1.1计算机系统简介
1、计算机的软硬件概念
计算机系统由软件和硬件两大部分组成。
硬件指计算机的实体部分。
软件是具有各类特殊功能的程序。
软件分为系统软件和应用软件。
系统软件的作用是管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理调度，高效运行。
应用软件是用户根据需要所编写的程序。
2.计算机系统的层次结构
微程序机器M0（微指令系统）
传统机器M1（机器语言机器）
操作系统M2
虚拟机器M3（汇编语言机器）
虚拟机器M4（高级语言机器）
3.计算机组成和计算机体系结构的区别
结构是程序员所能看到的计算机系统的属性，如指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O处理。
组成是如何实现这些属性。
1.2计算机的基本组成
1..诺依曼计算机的特点
2.计算机的硬件框图
3.计算机的工作步骤
上机前准备
建立模型
确定计算方法
编写程序
上机运行
1.3计算机硬件指标
机器字长
CPU一次能处理的信息的位数，通常与CPU寄存器的位数有关。
各种语言的例子
存储容量
主存容量=存储字长*存储单元个数
赋存容量
运算速度
1.4本书结构
本书分四篇：
第一篇：
计算机系统概论
第二篇：
计算机的组成，包括CPU，存储器，I/O以及连接它们的系统总线。
第三篇：
CPU
第四篇：
控制单元
自顶向下，由表及里的层次结构，向读者战士计算机的组成及其工作原理。
课后自我总结分析
实例程序的讲解应该着重原理，先把原理讲清楚，例子的讲解会容易一些，学生理解起来也轻松一些。
教案2
第2次课2学时
计算机的基本组成
掌握.诺依曼计算机的特点，熟悉计算机的硬件框图，了解计算机的工作步骤。
诺依曼计算机的特点
机器字长
计算机产生和发展
诺依曼体系结构是重点，要学生要反复记忆。
教案3
第3次课2学时
第三章系统总线
要求学生能对系统总线在计算机硬件结构中的地位和作用有所了解
要求学生掌握总线概念，总线作用，总线连接部件的方式（两种）；
掌握总线的分类：
片总线，系统总线，通信总线。
掌握总线的特性，性能指标，总线标准的概念，了解各个标准总线。
总线的作用，概念，连接各部件的方式
总线的分类：
片总线，系统总线，通信总线
总线的特性及性能指标
总线中的系统总线
总线的作用及概念
各部件之间的互联方式
总线的分类：
片总线
系统总线
通信总线
总线的功能
20min
总线的性能指标
总线标准
3.1,3.2,3.5,3.10,3.13,3.14
上来直接分析这三种组合逻辑的电路图，让学生有些疑惑，下次应先介绍背景，再分析电路图，再写真值表。
教案4
第4次课2学时
计算机的应用
了解计算机的应用
要求学生掌握应用的方式和方法
计算机的应用和方法
计算机的应用方式
科学计算和数据处理
工业控制和实时控制
网络技术的应用
虚拟现实
办公自动化和管理信息系统
CAD/CAM/CIMS
多媒体技术
人工智能
教案5
第5次课2学时
第三章总线的基本分类和性能结构
讲授计算机总线的概念和分类、总显得特性及性能指标总线结构、总线的控制。
。
总线的分类
总线的结构。
总线特性
总线的标准
单总线标准
多总线结构
总线结构举例
3.43.6
总线的非常重要，要多举实例有利于学生记忆。
教案6
第6次课2学时
存储器的概念
讲授计算机中分类和存储器的层次结构、主存储器的概述，随机存储器和只读存储器，。
高速缓冲存储器，概念及cache主存地址映射，辅助存储器。
存储器的分类
主存储器和高速缓冲存储器
存储器分类
存储器的层次结构
半导体存储器芯片
随机存储器
只读存储器
存储器与CPU连接
存储器的校验
Cache主存地址映射
替换策略
6.26.3
存储器的容比较抽象，为此要多带领学生预习复习有利于记忆。
教案7
第五章输入输出系统
讲授计算机中输入输出系统的发展和组成，I/O设备与主机信息传送的控制方式其他I/O设备
I/O设备。
I/O接口。
输入输出系统的发展
输入输出系统的组成
输入设备
输出系统
接口的功能和组成
接口类型
程序查询流程
程序查询方式的接口电路
中断概念
5.85.9
输入输出系统的作用很大，在讲课时要多给予学生讲解实例和项目，让学生有目的学。
教案8
第8次课2学时
I/O接口
讲授计算机I/O接口：
接口的功能和组成、接口类型，程序的查询方式的接口电路，程序的中断方式和DMA方式。
接口的功能和组成。
DMA方式
复习上节课容
程序的查询流程
中断的概念
I/O中断的产生
程序中断方式接口
DMA的过程和类型
6.106.11
只分析了R-S锁存器和门控D锁存器的电路图，没有介绍它们的区别，下次课复习的时候加上。
教案9
第9次课2学时
第六章计算机的运算方法
无符号数和有符号数、数的定点表示和浮点表示、定点运算方法、浮点四则运算、算数逻辑单元。
计算机的运算方法。
指令系统。
无符号数和有符号数
数的定点表示和浮点表示
定点数和浮点数的比较
定点运算
移位运算
加法与减法运算
浮点运算
浮点加减运算
算数逻辑单元
6.36.56.96.10
基本讲述清楚，计算机的运算是重点，多带领学生计算，课后留作业。
教案10
第10次课2学时
第七章指令系统
讲授机器指令、操作数类型和操作类型、寻址方式：
指令寻址和数据寻址、指令格式举例、RISC技术
机器指令。
寻址方式。
指令的一般格式
操作数类型和操作类型
寻址方式
数据在存储器中的存放方式
指令格式举例
RISC计算
7.17.27.3
该部分讲述比较清楚，下次让学生自己介绍指令，增强他们的理解。
教案11
第11次课2学时
第八章CPU的结构和功能
讲授CPU的结构的功能、结构框图和寄存器、控制单元和中断系统。
CPU的结构和功能。
控制单元和中断系统。
CPU的功能
CPU的结构框图
CPU的寄存器
指令周期的概念
指令流水原理
流水线性能
8.28.38.4
CPU的功能和结构不好理解，所以要对学生耐心讲解，并且多带领学生练习。
教案12
第12次课2学时
指令周期
通过本节课的学习，学生需要掌握指令周期：
指令周期的基本概念、指令周期的数据流、指令流水的原理和影响流水性能的因素
指令周期。
指令集的数据类型和寻址模式。
指令周期的基本概念
影响流水性能的因素
流水线中的多发技术
流水线的结构
8.58.68.7
指令集的数据类型都是补码，下次将为什么是补码详细介绍一下，并再复习一下补码的表示方法。
教案13
第13次课2学时
中断系统
通过本节课的学习，使学生们掌握中断系统的概念中断响应和中断服务程序入口地址的寻址
中断请求标记和中断判优逻辑。
中断响应
中断服务程序入口地址的寻址
中断请求标记和中断判优逻辑
保护现场和恢复现场
中断屏蔽技术现场
8.98.10
讲述清楚，下次引领学生分析指令的结构。
教案14
第14次课2学时
第九章控制单元的功能
通过本节课的学习，使学生们掌握微操作命令的分析：
取指周期、间址周期、执行周期、中断周期，控制单元的功能。
条微操作命令的分析
控制单元的功能。
取指令周期
执行周期
中断周期
控制单元的外特性）
控制信号的举例
控制方式
9.19.2
控制单元的作用和功能晦涩难懂，因此要就要教师仔细讲解。
教案15
第15次课2学时
第十章控制单元的设计
通过本节课组合逻辑的设计、组合逻辑单元框图、组合逻辑设计步骤、微操作的节拍安排。
组合逻辑的设计。
微程序的设计。
组合逻辑控制单元框图
微操作的节拍安排
组合逻辑设计步骤
字符数统计的指令分析
10.110.2
实例程序的讲解应该着重原理，先把原理讲清楚，例子的讲解会容易一些，学生理解起来也轻松一些。
教案16
第16次课2学时
微程序设计
通过本节课的学习，了解程序设计：
微程序设计思想的产生、微程序控制单元框图及工作原理、微指令的编码方式、微程序的设计举例。
数据通路的基本部件。
指令周期个部件的工作流程。
微指令的编码方式
微指令序列地址的形式
微指令格式
微程序设计思想
微程序控制单元框图
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