《计算机组成原理与汇编语言》课程教学大纲.docx

计算机组成原理与汇编语言课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：计算机组成原理与汇编语言课程代码：CST206学分：4学 时：3学时/课，共51学时。二、任课教师、教室等情况（二）教 室：C201（三）上课时间：星期二晚上（10、11、12节）（四）纪 律：1 .不得无故缺课，否那么影响总成绩；2 .作业和实验报告必须在规定时间内提交。三、阅读材料（一）教材：1 .计算机组成原理第2版，唐朔飞著，高等教育出版社。2 .汇编语言第3版，王爽 著，清华大学出版社（二）参考书：1 .计算机组成与设计：硬件/软件接口（原书第5版），戴维A.帕特森、 约翰L.亨尼斯著，王党辉、康继昌、安建峰译，机械工业出版社2 .IBM-PC汇编语言程序设计（第2版），沈美明、温冬婵著，清华大学 出版社3 .数字设计和计算机体系结构（原书第2版），戴维莫尼哈里斯著，陈 俊颖译，机械工业出版社四、课程内容概要（一）课程目标1 .对计算机硬件体系中各组成局部，即运算器/控制器、存储器和输入/输出 设备之间的数据流/控制流关系有清晰的理解。2 .对计算机软件体系中高级语言.汇编语言-操作系统-机器指令-微指令的层 次关系有清晰的理解。3 .理解并掌握计算机系统中各主要部件的功能、基本结构和原理。4 .通过基于FPGA开发板的计算机组成原理硬件实验，加深学生对计算机组成原理知识点的理解，初步掌握硬件设计方法，提高实践能力。5 .掌握8086汇编语言的程序设计的方法。（二）教学内容序号题目知识点学时（课堂教授）1绪论（-）计算机的开展史3（-）计算机应用和展望（三）计算机系统简介（四）计算机的基本结构（五）计算机的硬件性能指标2计算机的运算 方法（一）定点数的表示9（-）定点数的运算（三）浮点数的表示（四）浮点数的运算（五）串/并行进位加法器3指令系统（一）机器指令概述3（"）指令的操作数类型和操作类型（三）寻址方式（四）指令格式举例（五）RISC技术48086汇编语 言程序设计（一）8086 CPU 概述9（二）寻址方式（三）指令系统（四）汇编语言伪指令（五）汇编语言中的表达式和运算符（六）8086汇编语言的宏指令（七）汇编语言程序设计5系统总线（一）总线的基本概念3（二）总线的分类（三）总线的特性及性能指标（四）总线的结构（五）总线的控制6中央处理器（一）CPU的结构6（二）指令周期和流水线（三）中断系统（四）控制单元的功能（五）组合逻辑控制单元设计（六）微程序控制单元设计7FPGA 和 Verilog HDL（一）FPGA 开发软件 Vivado3（二）Verilog HDL 语言（三）实验8存储系统（一）存储系统概述3（二）存储原理（三）主存储器组织（四）高速缓冲存储器（Cache）（五）辅助存储器（六）虚拟存储系统的组织9输入输出系统（-）输入输出系统概述3（二）I/O设备与I/O接口（三）直接程序控制方式（四）程序中断方式（五）DMA方式课时总计：51学时42 （课程教授）+9（实验操4E)（三）课程要求1 .课后作业：按照规定时间提交，两周内上课时对重点题目进行评讲。2 .程序设计作业:。按照规定时间提交，并抽查演示。（四）教学安排课程 （次）讲授内容授课 方式作业（教材）/测验辅助学习材料1第1章 绪论第2章 计算机的开展及应用 介绍计算机的开展及应用、计算 机系统及基本组成结构课堂讲授阅读教材相关内 容，查阅相关资料计算机组成与设 计：硬件/软件接口2第6章计算机的运算方法 定点数和浮点数的表示方法课堂讲授作业：原码、补码习题； 浮点数编程C程序设计3第6章计算机的运算方法 定点数的运算课堂讲授作业：定点数乘、除法计算机组成与设 计：硬件/软件接口4第6章计算机的运算方法 浮点数的运算ALU串行/并行进位加法器课堂讲授与 课外阅读作业： 浮点数运算； 加法器数字设计和计算机 体系结构5第7章指令系统机器指令操作码与操作数寻址方式RISC技术课堂讲授与 课外阅读作业：指令的设计：寻址方式；查阅典型指令系统资料ARM、MIPS等相关 资料6汇编语言8086 CPU及寄存器组织8086寻址方式8086典型指令课堂讲授与 课外阅读作业：阅读汇编语言 相关指令内容并练 习7汇编语言 8086典型指令 第3章系统总线 总线的概念和分类 总线的特性 总线的结构 总线的控制课堂讲授与 课外阅读作业：阅读汇编语言相关指令内容并练习；总线计算机组成与设 计：硬件/软件接口8汇编语言伪指令数据、表达式、运算符宏课堂讲授与 编程练习作业：相关内容编程练习9汇编语言课堂讲授与作业：基本程序设计方法编程练习编程习题10第8章CPU的结构和功能CPU的结构指令周期和流水线中断系统课堂讲授B11第8章 控制单元的功能 微操作命令分析 控制单元的功能第9章控制单元的设计 组合逻辑控制单元 微程序控制单元课堂讲授作业：指令周期和微操作计算机组成与设 计：硬件/软件接口12FPGA 和 Verilog HDL 语言Verilog HDLVivado环境课堂讲授与 实验操作作业：FPGA实验IFPGA实验2数字设计和计算机 体系结构13FPGA实验实验操作作业：FPGA实验3FPGA实验4数字设计和计算机 体系结构14FPGA实验实验操作作业：完成实验报告15第4章存储器RAM 和 ROM利用存储芯片搭建存储器Cache辅助存储器虚拟存储介绍课堂讲授与 课外阅读作业：RAM 和 ROM 存储器的搭建 Cache 虚拟存储操作系统：虚拟存 储相关资料16第5章输入输出系统 I/O设备和I/O接口 程序查询方式中断处理方式DMA方式课堂讲授作业：I/O相关概念和机 制的习题17总复习、答疑五、考核方式考试形式考察内容考察方式分值期末考试课程教学内容闭卷考试60程序作业汇编语言掌握情况提交代码及检查20纸质作业作业完成情况及质量课后独立完成，按规定按时提交15FPGA实验FPGA实验完成情况检查及实验报告5