清华大学计算机组成原理讲什么刘卫东

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-09-26 09:21 标签： 计算机组成原理讲什么

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视频名称:计算机组成原理 视频教程 清华大学 王诚 刘卫东 50讲
配套教材:计算机组成与设计 第3版 王诚 刘卫东 宋佳兴 清华大学出版社
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课程分类:计算机组成原理
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计算机组成原理课程作为计算机专业学生的专业基础课，在教学中极为重视打好同学们的基础，力图讲解清楚单CPU计算机的基本组成部件的工作原理和它们之间的协同关系，为同学们学习后续课程创造好条件。


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刘卫东--课程大纲—计算机组成原理new.doc

简介：本文档为《刘卫东--课程大纲—计算机组成原理newdoc》，可适用于综合领域，主题内容包含刘卫东课程大纲计算机组成原理new、课程基本情况课程编号学分学时开课学期三年级秋季学期计算机组成原理课程名称ComputerOrganization符等。

刘卫东课程大纲计算机组成原理new、课程基本情况课程编号学分学时开课学期三年级秋季学期计算机组成原理课程名称ComputerOrganization计算机的基本功能是依据指令完成其规定的功能本课程关注指令(程序)功能在硬件上实现的完整过程解析计算机硬件系统的基本组成和运行原理是计算机专业的基础课。课程定位课程从程序运行对硬件的基本要求出发讲解VonNeumann结构计算机各组成部件的工作原理及其协同运行机制分析计算机组成对系统性能的影响讲授计算机系统的基本设计方法帮助学生建立计算机整机系统的概念为学习系统结构、操作系统等课程提供扎实基础。本课程主要介绍简单、完整、单处理器计算机的基本组成原理和内部运行机制并探讨硬、软件之间相互作用的关系以及如何有效利用硬件提高系统性能。主要内容包括:()算术逻辑部件、控制器、指令流水、高速缓冲存储器和虚拟存课程简介储器、总线和外部设备等基本部件的组成和工作原理()指令系统及各部件协同完成指令功能的运行机制()各部件不同组织方式对整体性能的影响设计计算机时在成本、性能和复杂性之间的权衡。作为专业基础课本课程以计算机硬件为主体全面介绍了计算机系统的具体实现和运行原理。学习本课程后学生应该达到以下要求:()掌握单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式具有完整的计算机系统的整机概念教学要求()理解计算机系统层次化结构概念熟悉硬件与软件之间的界面掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法()能够运用计算机组成的基本原理对有关计算机硬件系统中的实际问题进行分析并能设计和实现一台可实际运行的计算机。()教学理念上强调系统观点着力培养计算机整机设计能力()教学内容上兼顾基础性和先进性关注提高计算机性能的新技术()教学方法上传授知识与培养能力并重重视实践环节要求学生教学特色分组独立完成一台可实际运行的计算机的设计和实现()触类旁通设置开放性实验鼓励学生多方面创新和提高。数学与自然科学基础课专业基础课专业核心课课程类型专业选修课实践课教学方式讲授为主实验实践为主专题讨论为主(单选)案例教学为主自学为主其它(为主)中文中文英文(英文授课比例)授课语言英文其它外语(单选)考核方式考试考查考试考查(单选)成绩评定作业期末考试实验标准教材:JohnLHennessy,DavidAPatterson,ComputerOrganizationDesign(ThirdEdition)Thehardwaresoftwareinterface,北京:机械工业出版社教材及主要参考资料:主要参考王诚、刘卫东、宋佳兴《计算机组成与设计》(第版)北京:清华大资料学出版社AndrewSTanenbaum著《计算机组成结构化方法》(第版)刘卫东、宋佳兴、徐恪译北京:人民邮电出版社先修课程程序设计基础数字逻辑电路或数字逻辑设计、教学内容第章引言计算技术的发展电子计算机发展历史层次计算机系统VonNeumann计算机结构及特点计算机基本组成第章指令和指令系统程序的构成和执行汇编语言程序设计指令和指令系统的概念指令格式指令类型和寻址方式CISC和RISC指令执行步骤计算机性能评价指标第章数据表示和运算数据的数制表示法真值和机器数字符与字符串检错纠错码定点数据表示定点数据算术和逻辑运算浮点数据表示IEEE标准浮点数据算术运算算术逻辑部件ALU第章中央处理器CPU指令的执行过程基本数据通路设计单周期CPU设计多周期CPU设计微程序控制器组合逻辑控制器中断与中断响应指令流水及冲突处理第章层次存储器系统存储器系统概念和存储器分类层次存储器系统高速缓冲存储器虚拟存储器半导体存储器存储原理磁表面存储器存储原理光盘的存储原理第章总线总线功能和基本组成总线仲裁总线操作总线举例(PCI、USB)第章输入输出系统和设备输入输出系统基本概念输入输出方式输入输出接口输入设备输出设备、课程实验实验名称:THCOMIPS指令集的汇编语言程序设计实验目的:熟悉THCOMIPS指令系统及主要指令的功能领会指令的执行过程。实验内容:用THCOMIPS编写~个汇编语言程序并进行调试。实验环境:普通PC机Windows操作系统THCOMIPS指令模拟器实验评测:程序能正确运行。实验名称:基本数据通路设计实验目的:()熟悉硬件描述语言及开发环境()掌握简单运算器的数据传送通路()验证运算器的功能()熟悉TEC教学实验系统。实验内容:用硬件描述语言VHDL在FPGA上实现一个位的、能完成种算术逻辑运算的ALU并实现一个简单状态机对其进行控制。实验环境:TEC教学计算机普通PC机及VHDL开发环境。实验评测:ALU能在状态机控制下完成指定的算术逻辑运算并通过教学机指示灯给出运算结果。实验名称:TEC教学机存储器及IO系统访问实验目的:()掌握教学机存储和IO的组成及地址空间配置()掌握RAMROM的访问时序()掌握的使用方式。实验内容:用硬件描述语言VHDL在FPGA上实现对存储器和IO的访问。首先读ROM中指定单元的数据并将其加后写入到RAM的相应单元然后再读RAM中连续地址单元的数据分别送到教学机的串口上从终端上观察结果。实验环境:TEC教学计算机普通PC机及VHDL开发环境。实验评测:检查RAM单元中的数据是否为预期结果观察终端显示的结果是否正确。实验名称:支持指令流水的计算机系统设计实验目的:()掌握简单计算机系统的基本设计方法尤其是CPU的基本组成和设计方法()理解指令流水的实现过程和消除流水冲突的基本方法实现简单的指令流水线并使用数据旁路技术、分支预测技术等部分消除流水冲突()掌握指令系统的设计原则体会指令功能在硬、软件实现选择上的权衡。实验内容:()指令系统设计和完善()数据通路设计()指令执行流程和相关控制信号设计()控制单元设计()指令流水及冲突消除()监控程序完善()应用程序设计。实验环境:TEC教学计算机系统(包括硬件平台及模拟器、汇编器、监控程序、测试程序等)普通PC机及VHDL开发环境。实验评测:()功能评测:能正确运行提供的监控程序并能运行实验中所编写的汇编语言程序()性能评测:采用统一的测试床检测运行时间。实验名称:开放性自主实验实验目的:本实验为开放性实验希望学生在全面理解计算机组成的基本知识的基础上对其进行综合运用以解决一些实际问题。实验内容:由同学们自行确定。建议的扩展有:中断、高速缓存Cache、流水冲突处理等也可在软件方面有所创新如监控程序的完善、指令系统的完善、有特色的应用系统、编译系统等。实验环境:TEC教学计算机系统(包括硬件平台及模拟器、汇编器、监控程序、测试程序等)普通PC机及VHDL开发环境。实验评测:由同学们自行设计评测标准并进行展示。

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