一、课程目的

本课程主要讲授计算机的组成原理和内部运行机制，包括运算器、控制器、存储器、指令系统、总线、外部设备、输入/输出等部件或子系统，讲授其功能、组成、设计、实现及使用。

本课程以阐述计算机各部件工作原理和组成结构为主，同时讲述各部件间相互连接的方法，使学生掌握计算机硬件系统的组成、运行原理和设计方法。

通过本课程的学习，使学生了解计算机一般组成原理与内部运行机理，为学习本专业后继课程打好基础。

本课程实践性较强，为加强学生对教学内容的理解和掌握，培养动手能力，需同时开设《计算机组成原理实验》课程，与本课程配合。

二、课程教学内容

第一章计算机系统概论

计算机的分类和应用、计算机的硬件、计算机的软件、计算机系统的层次结构。

本章知识点为:存储程序的概念、硬件的组成、计算机系统的层次结构。

第二章运算方法和运算器

数据与文字的表示方法、定点加法、减法运算、定点乘法运算、定点除法运算、定点运算器的组成、浮点运算方法和浮点运算器。

本章知识点为:定点运算方法、定点运算器的组成、浮点运算方法和浮点运算器的组成。

第三章存储系统

存储器概述、随机读写存储器、只读存储器和闪速存储器、高速存储器、cache存储器、虚拟存储器、存储器保护。

本章知识点为:存储体系的基本原理、主存储器容量扩充的方法。

第四章指令系统

指令系统的发展与性能要求、指令格式、指令和数据的寻址方式、堆栈寻址方式、典型指令。

本章知识点为:指令的一般格式、寻址方式。

第五章中央处理器

CPU的功能和组成、指令周期、时序产生器和控制方式、微程序控制器、微程序设计技术、硬布线控制器、传统CPU、流水CPU、RISC CPU、多媒体CPU。频CPU的功能和组成、指令周期、时序产生器和控制方式、微程序控制器、微程序设计技术、硬布线控制器、传统CPU、流水CPU、RISC CPU、多媒体CPU。

本章知识点为:CPU的功能和基本组成，指令周期的概念，时序产生器的组成，微程序控制器及其设计技术，硬布线控制器的结构。

第六章总线系统

总线的概念和结构形态、总线接口、总线的仲裁、定时和数据传送模式、 PCI总线、ISA总线和Futurebus+总线。

本章知识点为:总线接口、总线的仲裁、定时和数据传送模式。

第七章外围设备

外围设备概述、显示设备、输入设备和打印设备、硬磁盘存储设备、软磁盘存储设备、磁带存储设备、光盘存储设备。

本章知识点为:显示设备、硬磁盘存储设备、软磁盘存储设备的基本原理。

第八章输入/输出系统

外围设备的定时方式与信息交换方式、程序中断方式、DMA方式、通道方式、通用I/O标准接口。

本章知识点为:程序中断方式、DMA方式的基本工作原理。

三、课程教学的基本要求

本课程是计算机专业的专业基础课程，理论性较强，是本专业的理论基础课程。在教学方法上，采用课前预习，课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。

(一)课前预习

本课程是学生较早进入的专业课程，为使学生尽快适应专业课程的特点和学习方法，应指导学生做好充分的预习，避免学生面对大量的课程内容和对基础知识的应用无法适应。

(二)课堂讲授

本课程属专业基础理论课程，在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律，要着重培养学生理解理论的能力，在课程内容方面既要保持理论的系统性，又要注意联系实际，并且重视技术科学的一般方法学的培养。

（三）课后自学

为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。

（四）课堂讨论

课堂讨论的目的是活跃学习气氛，开拓思路。教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一名同学的学习积极性，做好总结。

（五）习题课

习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。

（六）课外作业

课外作业的内容选择基于对基本理论的理解和巩固，培养综合计算和分析、判断能力。

（七）平时测验

为及时了解教学情况，教师可适当安排平时课堂测验，每次测验不超过30分钟。

（八）考试

考试采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。试题包括基本概念，基本理论，分析计算，题型可采用填空，判断，计算，画图，简答，分析等方式。

总评成绩:一般情况下，课外作业、平时测验占20%，期末闭卷考试占80%；特殊情况下，课外作业、平时测验可提高到30%。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程:电路与电子技术、数字逻辑

后续课程:计算机系统结构、接口与通讯、单片机原理、嵌入式系统