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1、计算机组成原理与汇编语言课程教学大纲课程名称中文：计算机组成原理与汇编语言英文：Computer Structure & Assembly Language Programming开课学期2006-2007上总学时108学 分5教研室系统结构撰写人职 称教授一、 课程性质、教学目的与要求：计算机组成原理与汇编语言是计算机科学与技术专业必修的一门基础课。其中组成原理讲解计算机的基本硬件模块结构、指令系统和整机的运行机理、帮助学生理解计算机的组成和工作原理。汇编语言是计算机机器语言的助记符书写形式，是运行效率最高，速度最快的软件语言。将二者结合讲解，可避免在汇编语言单独开课时，硬件部件的讲述过简，
2、学生难以得到硬件知识的要领等弊病。另一方面，组成原理的讲述借助汇编语言能获得更直观的理解。合一后的计算机组成原理与汇编语言课程，可望收到事半功倍的效果。本课程的目的除让学生获得计算机组成的基本硬件知识外，还使学生理解并运用机器语言和它的助记符书写形式。要求通过本课程学习，学生对计算机硬件组成和层次结构有清晰概念，又能熟练使用IBM-PC汇编语言编程。二、教学内容： 1、计算机系统概要 （2学时） 知识点：1. 计算机发展简史，计算机类别；2. 计算机的基本结构：V. Neumann机的特点：3. 计算机系统的层次结构模型：4. 计算机系统硬件与软件的关系，等价性原理。教学要求：通过本章学习，掌
3、握必备基础知识。 教学重点：层次结构模型，V. Neumann机的特点。 2. 数值运算和运算器（8学时） 知识点：1. 数制问题；计算机中数据和文字的二进制表示；2. 定点原码、反码、补码、移码表示及其运算和：浮点表示；3. 加法/减法运算，加法/减法运算器；IBM汇编加/减指令；4. Booth算法，乘/除法运算，乘/除法器、IBM汇编乘/除指令；5. 浮点运算；6. 74181多功能运算器的外部特性。教学要求：阐明计算机内部指令和数据二进制表示的必要性，掌握基本数制和码制转换方法，理解四则运算的硬件部件原理。教学重点：二进制，补码运算，加法器、乘法器。 3. 存储系统（8学时）知识点：1
4、. 存储器概述；存储器的性能指标；2. 存储位元（动态位元和静态位元）；3. 存储位元、译码电路、读写电路三者组成存储芯片，存储体；4. 译码原理；读写原理；访存周期；5. 存储体组成和扩展；6. 从IBM-PC汇编角度讲述主存分段，段地址和段内地址；7. 随机存储器；动态随机存储器的刷新；各种只读存储器；8. 虚拟存储器和Cache的简介。教学要求：首先讲述存储器在计算机中的地位，概述存储器分级；以图解和绘图方式较详细而清晰地教授存储体的组成和扩展方法；介绍随机存储器和各种只读存储器的各种用途。教学重点：存储位元原理，存储器的组成和扩展4. 指令系统（8学时）知识点：1. 指令系统一般概述；
5、IBMPC汇编指令系统初述；2. 指令格式（以IBMPC汇编部分指令系统为例）；3. 操作码和地址码字段低分含义分析。4. 寻址方式；教学要求：以IBM-PC机部分指令为例引入和讲解指令系统。强调汇编指令即是以助记符书写的机器指令。教学重点：指令的一般格式，主要的寻址方式。5. 中央处理器（9学时）知识点： 1. CPU的功能和CPU的组成；2. 三级时序系统，时序控制方式；3. 硬布线控制器及微程序控制器的原理；微程序设计原理；4. 常见的CPU：传统CPU、流水CPU、多媒体CPU、RISC-CPU；5. Pentium机 CPU简介。教学要求：掌握CPUI的功能和组成，三级时序系统。教学
6、重点：CPUI的功能和组成、时序控制、微程序原理。6、 总线系统（6学时）知识点：1. 总线公共的数据通路在计算机系统中的地位；2. 总线的基本概念和基本结构形态；总线接口的粗浅观念；3. 总线中数据传送；时序；异步/同步；串行/并行；4. 总线仲裁的三种方式；5. 常用总线举例：PCI、ISA、EISA、USB总线；外部通信总线；6. Pentium机总线简要介绍。教学要求：从计算机各个部件数据传输公用通路引入总线基本概念。教学重点：总线基本结构形态。总线仲裁三种方式。7、 外围设备（6学时）知识点：1. 计算机的重要组成部分输入输出部分（外围设备）概说；2. 主要的标准外围设备显示器、键盘
7、、鼠标、打印机等；3. 外存储设备（硬盘、软盘、磁带、光盘、U盘）；4. 非标准外围设备粗浅漫谈。教学要求：从V. Neumann机的组成部分之一引入外设，阐述外围设备的功用，进而讲述它们。教学重点：硬盘工作原理和存储机制。8、 输入输出系统（8学时）知识点：1. 输入输出系统在计算机的地位信息交换中间站；2. 计算机输入输出系统的硬件和软件构成；3. 信息交换的方式程序查询、程序中断、DMA。通道方式；4. 中断流程的细节分析。教学要求：从V. Neumann机引入I/O系统，结合IBM-PC机I/O指令讲解。教学重点：程序中断方式、DMA方式。9、 IBM-PC（即80X86）汇编指令（9
8、学时）知识点：1. 寻址方式：与数据有关的寻址、与转移地址有关的寻址； 2 . 段结构；程序空间和执行时间；3 8086指令系统： 传送、算术、逻辑、串处理、控制转移、控制与杂项操作指令；教学要求：详细讲解主要的传送指令、抽讲编程主要使用的算术指令、逻辑指令和常用的转移指令。其它控制与杂项操作指令只作简单介绍。教学重点：寄存器寻址；无符号运算算术指令、逻辑指令、控制转移指令。10. 循环与分支程序设计（8学时）知识点：1. 顺序程序程序设计； 2. DEBUG工具的应用3. 分支程序设计；4. 循环程序设计；设计举例和技巧漫谈。教学要求：从已经学过的高级语言为类比入手，依次讲述顺序程序段、分支
9、程序段、循环程序段。可用DEBUG调试工具运行一些短小的程序段。教学重点：DEBUG调试工具、分支和循环程序。11. IBM-PC汇编语言程序格式和程序执行（8学时）知识点：1. 表达式和运算符；2. 汇编语言语句格式和程序书写格式；3. 伪指令（伪操作）；4. 汇编程序的功能；5. 汇编语言程序的执行（上机过程）； 汇编语言的工作环境 ASM文件的建立 OBJ文件、EXE文件、COM文件； 程序的执行 教学要求：本内容讲解汇编语言程序的建立和处理，从编写、编辑、汇编、链接直至生成目标文件并执行的全过程，要求详细讲解，并示范操作，同时配合上机实验，以达到学生完全掌握程序运行操作。教学重点：汇编
10、语言程序书写规则；伪指令；ASM、OBJ、EXE三种文件。汇编，链接，执行。12. 子程序设计（6学时）知识点：1. 子程序定义；过程定义伪操作；2. 子过程调用和返回；保存和恢复寄存器；3. 子程序参数的传送；4. 子程序的嵌套；5. 系统功能子程序；子程序举例。教学要求：掌握程序设计的子过程调用的含义，子程序在程序设计的意义。教学重点：子过程调用和参数传递。总线仲裁三种方式。三、学时分配内容编号123456789101112机动合计授课学时28889668988686实验学时 2242222222 22四、课程实验大纲： 实验项目与学时分配序号实验内容必开/选开学时1算术逻辑运算器实验必开
11、22二进制位控制实验必开23汇编语言语法和程序编辑练习实验必开44存储器实验必开25移位运算实验必开26循环程序设计实验必开27总线控制实验必开28分支程序和子程序设计实验必开29中断程序的设计实验必开210微程序控制器实验必开2 注：表中序号不是实验课时间安排顺序，实验课时间安排顺序由实验教学计划给出五、有关说明：（主要填写对本课程的教学建议，如：教材及教学参与书的选用、先修课程、教学组织方式、教学手段等）计算机组成原理是一门硬件课程，汇编语言属于低级语言，是运行效率最高速度最快的语言，它与计算机硬件结合得非常紧密。建议学生在学习这门课程之前要先掌握模拟电子技术，数字电子技术等学科的相关知识以及一门高级语言程序设计的基本编程思想和编程技巧，计算机组成原理和汇编语言这门课要求学生要有较多的实践机会，因此这门课程的教学以课程讲授和实验上机结合为主。本大纲教学内容栏所列出12个部分是本课程应讲授的内容，不代表讲授的先后次序，至于每个学时授课的先后次序和每学时授课的具体内容，应在主讲教师的授课教学计划中给出。教材选用：计算机组成原理与汇编语言程序设计（2004年版），电子工业出版社，徐洁、俸远祯主编，2004。先修课程：电路原理、模拟电子技术、数字逻辑、至少一门高级语言；教学手段：多媒体教学，实验。执笔人：安循樯子 2005年 7 月 14 日
