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1、本本课程的相关课程课程的相关课程前期课程：前期课程：l数字逻辑电路、汇编语言程序设计数字逻辑电路、汇编语言程序设计后期课程后期课程l微机原理与接口技术、计算机系统结构、嵌微机原理与接口技术、计算机系统结构、嵌入式原理与系统设计入式原理与系统设计,嵌入式课程设计嵌入式课程设计本课程的重要性本课程的重要性7/26/20241第第篇篇 概论概论（第（第1 1、2 2章）章）本书结构本书结构计算机计算机7/26/20242本书结构本书结构第篇第篇计算机系统的硬件结构计算机系统的硬件结构计算机计算机I/O系统总线系统总线存储器存储器CPU第第4 4章章第第3 3章章第第5 5章章第第6 6、7 7、8
2、8、9 9、1010章章7/26/20243本书结构本书结构 CPU内部互连内部互连ALUCU寄存器寄存器中央处理器中央处理器第第篇篇 CPU（第（第6、7、8）基础：第基础：第6、7章章计算机计算机I/O系统总线系统总线存储器存储器CPU7/26/20244本书结构本书结构 CPU内部互连内部互连ALUCU寄存器寄存器中央处理器中央处理器寄存器寄存器和解码器和解码器控制单元控制单元排队排队逻辑逻辑控制控制存储器存储器第篇第篇 CU（第（第9、10章）章）计算机计算机I/O系统总线系统总线存储器存储器CPU7/26/20245运运 算算 器器计算机系统组成计算机系统组成 运算器部件是计算机中进
3、行数据加工的部件，其主运算器部件是计算机中进行数据加工的部件，其主要功能包括：要功能包括：1、执行数值数据的算术、执行数值数据的算术 加加 减减 乘乘 除除 等运算，等运算， 执行逻辑数据的执行逻辑数据的 与与 或或 非非 等逻辑运算，等逻辑运算， 由一个被称为由一个被称为 ALU 的线路完成。的线路完成。 2、暂时存放参加运算的数据和中间结果，、暂时存放参加运算的数据和中间结果， 由多个通用寄存器来承担。由多个通用寄存器来承担。 3、支持快速乘除法运算的有移位功能的乘商寄存器、支持快速乘除法运算的有移位功能的乘商寄存器 运算器通常也是计算机运算器通常也是计算机CPU内部数据传输的通路。内部数
4、据传输的通路。 7/26/20246控控 制制 器器计算机系统组成计算机系统组成控制器是计算机中控制执行指令的部件：控制器是计算机中控制执行指令的部件：1 1、正确执行每条指令正确执行每条指令 首先是取来一条指令，首先是取来一条指令， 接着分析这条指令接着分析这条指令, , 再按指令格式和功能执行这条指令再按指令格式和功能执行这条指令2 2、保证指令按规定序列自动连续地执行。保证指令按规定序列自动连续地执行。3 3、对各种异常情况和请求及时响应和处理。对各种异常情况和请求及时响应和处理。说到底，控制器要向计算机各功能部件提供每一时说到底，控制器要向计算机各功能部件提供每一时刻协同运行所需要的控
5、制信号刻协同运行所需要的控制信号7/26/20247存储器存储器计算机系统组成计算机系统组成 由由主存储器主存储器，辅助存储器辅助存储器所组成的多级（层）存储器系所组成的多级（层）存储器系统，是计算机中用于存储程序统，是计算机中用于存储程序和数据的子系统。这二级存储和数据的子系统。这二级存储器所用的存储介质的工作原理器所用的存储介质的工作原理和特性各不相同。将作为两部和特性各不相同。将作为两部分分别讲解。分分别讲解。7/26/20248输入、输出设备输入、输出设备计算机系统组成计算机系统组成 输入设备是向计算机中送入程序输入设备是向计算机中送入程序和数据的有一定独立功能的设备，和数据的有一定独
6、立功能的设备，通过通过接口接口和和总线总线与计算机主机连通，与计算机主机连通，用于人用于人机交互联系，例如计算机机交互联系，例如计算机的的 键盘键盘 和和 鼠标鼠标 等。输出设备是计等。输出设备是计算机中用于送出计算机内部信息的算机中用于送出计算机内部信息的设备，例如设备，例如打印机打印机，显示器显示器等。等。7/26/20249系统总线系统总线计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成 计算机的部件和设备通过计算机的部件和设备通过总线总线和和接口接口连连接在一起接在一起, 构成计算机整机硬件系统，协同构成计算机整机硬件系统，协同运行。运行。7/26/202410教学内容组织教学内容组织 教学内容以
7、计算机教学内容以计算机硬件知识为主硬件知识为主，并按，并按计算机组成，把课程分为如下计算机组成，把课程分为如下四个单元四个单元：第一单元第一单元：由教材的：由教材的1、2章组成，主要讲解章组成，主要讲解计算机的基本概念、系统结构、发展历史。计算机的基本概念、系统结构、发展历史。7/26/202411第二单元第二单元：由教材的第：由教材的第3、 4、5章组成。章组成。 第第3章主要讲总线，总线的分类、结构和章主要讲总线，总线的分类、结构和控制。控制。 第第4章以章以多级存储器多级存储器的的组成组成，设计设计与与实现实现方法为主进行讲解，包括方法为主进行讲解，包括主存储器主存储器，外存储外存储器器
8、两部分，它们所用的存储介质的特性和部两部分，它们所用的存储介质的特性和部件运行原理是本单元的基础知识，两种存储件运行原理是本单元的基础知识，两种存储器部件是目标。器部件是目标。 第第5章围绕常用的章围绕常用的输入输入/输出方式输出方式，包括程，包括程序查询方式、序查询方式、中断方式和和DMA 方式，几种方式，几种常用的常用的输入输入/输出设备输出设备的的功能与组成功能与组成，通用，通用输输入入/输出接口输出接口与与总线总线的的构成和使用方法构成和使用方法进行讲进行讲解。解。7/26/202412第三单元第三单元：由教材的：由教材的6、8 章组成，以运算章组成，以运算器的功能，组成与设计为主进行
9、讲解，器的功能，组成与设计为主进行讲解，其中数字化编码，数据表示和数值数据其中数字化编码，数据表示和数值数据的运算方法为本单元的基础知识，运算的运算方法为本单元的基础知识，运算器部件是目标；器部件是目标；第四单元第四单元：由教材的：由教材的7、9、10 章组成，以章组成，以控制器的功能，组成与设计为主进行讲控制器的功能，组成与设计为主进行讲解，其中的指令系统、指令格式、寻址解，其中的指令系统、指令格式、寻址方式等为本单元的基础知识，控制器部方式等为本单元的基础知识，控制器部件是目标。件是目标。7/26/202413教学过程与教学计算机系统教学过程与教学计算机系统 为了更好地贯彻为了更好地贯彻理
10、论联系实际理论联系实际要求，也为了更要求，也为了更好地培养学生的好地培养学生的实验动手能力和创新意识实验动手能力和创新意识，该课程，该课程具有实验、具有实验、课程设计环节课程设计环节, 下一学期开设。下一学期开设。 在教学过程中，要讲解计算机组成的基本原理和在教学过程中，要讲解计算机组成的基本原理和总体概念，又用教学计算机的组成、设计与实现的总体概念，又用教学计算机的组成、设计与实现的具体实例，来深化所学知识。具体实例，来深化所学知识。 此外，希望在整个教学过程中，此外，希望在整个教学过程中，同学们理论联同学们理论联系实际系实际，增强工程观点，培养动手能力和增强创新增强工程观点，培养动手能力和
11、增强创新意识意识等这样一些问题，有更深切的体会，更加有意等这样一些问题，有更深切的体会，更加有意识地加强在这样一些方面的锻炼与提高。识地加强在这样一些方面的锻炼与提高。 7/26/202414联系信息联系信息 姓名：姓名： 张瑞华张瑞华 研究室：研究室： 软件学院学科楼软件学院学科楼(2_A座座)312 嵌入式学科组嵌入式学科组 E-mail: ruihua_ Tel: 13969053308 课件下载：课件下载：ftp:/211.87.224.149:2121 计算机组织与结构计算机组织与结构 子目录子目录7/26/202415教学环节教学环节与与成绩评定成绩评定 1.课堂：课堂： 68 学时，其中第一、二、三、四各单元分别学时，其中第一、二、三、四各单元分别用用 8/18/20/22学时，是传授与接收理论知识的主学时，是传授与接收理论知识的主渠道渠道, 要求尽量不缺课，课堂上不彼此说话。期要求尽量不缺课，课堂上不彼此说话。期末闭卷考试末闭卷考试 。考试成绩占考试成绩占 70 分分。2. 作业：作业： 每一单元有一定数量的作业，是帮助理解和每一单元有一定数量的作业，是帮助理解和熟练掌握课堂教学内容的重要环节，应独立认真熟练掌握课堂教学内容的重要环节，应独立认真完成完成 。平时成绩（包括实验）占平时成绩（包括实验）占 30 分分。7/26/202416
