《计算机原理（含汇编语言）》课程教学大纲
一、 课程名称（宋5号粗体，以下标题同）
1、 中文名称：计算机原理（含汇编语言）
2、 英文名称：Computer Organization and Assembler Language
二、 课程简介（200字以内）
《计算机原理（含汇编语言）》是计算机应用专业的一门必修课程。通过学习本课程,能了解计算机硬件系统的基本组成原理与内部运行机理,初步掌握汇编语程序设计的有关基本知识和程序设计能力,为学习本专业后继课程和进行与硬件有关的技术工作打好基础。
三、 适用专业
计算机科学与技术专业
四、 本门课程在教学计划中的地位、作用和任务
本门课是为计算机科学与技术专业开设的一门专业基础课，旨在对计算机的硬件组成有一个全面的了解。并通过对汇编语言的学习，加深计算机工作原理的理解，对于训练学生掌握程序设计技巧熟悉上机操作和程序调试起着重要作用，而且是阅读各种用汇编语言编写的系统软件的初步基础。
在对计算机内各部件工作原理掌握的基础上，才能进行后续课程（如操作系统、计算机系统结构、计算机接口技术、编译原理等）的学习，故而是计算机专业的一门必须的基础课程。
五、 课程内容和教学要求
（一）绪论
内容：计算机的基本概念，存储程序工作方式，计算机系统的硬、软件组成，计算机的工作过程，计算机的发展与应用
要求：掌握构成计算机硬件系统的五大功能部件及其基本功能；存储程序的工作原理
（二）计算机中的信息表示
内容：数值型数据在机内的表示，字符的表示，指令信息的表示，校验技术
要求：
(1) 掌握数的进位制、各进位制相互转换
(2) 掌握符号数值数据的表示；掌握定、浮点数表示
(3) 掌握ASCII码，了解UNICODE编码、汉字编码
(4) 掌握指令、指令系统的概念及指令格式
(5) 掌握寻址的基本概念、常用寻址方式过程及应用；了解指令类型、常用计算机的具体寻址方式
(6) 掌握奇偶校验码、循环冗余校验码
（三）CPU组织
内容：CPU的组成和功能、算术逻辑部件ALU和运算方法、CPU模型机的组成及其数据通
路、组合逻辑控制器和微程序控制器、RISC
要求：
(1) 掌握CPU的组成、指令执行过程、时序控制方式、了解指令流水线
(2) 掌握定、浮点数算术运算及逻辑实现、逻辑运算方法及逻辑实现；运算器ALU的组成及工作过程，了解十进制数加减运算
(3) 掌握组合逻辑控制器和微程序控制器的工作原理、实现及各自优缺点
(4) 了解指令执行方式（顺序、重叠、流水），了解加速指令运行的方法
(5) 掌握RISC和CISC的概念
（四）指令系统层
内容：80X86 CPU概况，80X86 CPU的寄存器和主存储器，80X86 CPU的指令系统
要求：
(1) 掌握微处理器内部数据寄存器、段寄存器及指令寄存器IP的功能及作用。
(2) 掌握程序状态寄存器PSW的条件码及控制标志位的设置。
(3) 熟悉存储器地址分段，逻辑地址与物理地址的关系
(4) 掌握80x86寻址方式
(5) 掌握数据传送指令，算术指令，逻辑指令，串处理指令，控制转移指令，处理机控制指令这6组指令的助记符，操作数寻址方式的规定，操作结果及对标志位的影响。
(6) 了解汇编语言程序和机器语言程序之间的关系。
（五）汇编语言
内容：汇编语言语句格式，汇编语言数据、表达式和运算符，伪指令，汇编语言程序设计基本技术
要求：
(1) 了解汇编语句的三种类型
(2) 掌握80X86宏汇编语言的常数、变量、标号、表达式与运算符
(3) 掌握一些伪指令的书写格式及作用
(4) 掌握汇编程序的格式，牢记汇编程序上机步骤
(5) 熟悉循环程序基本结构形式及各组成部分的功能
(6) 熟悉掌握单循环和多重循环程序设计方法和技巧
(7) 熟悉各种形式的分支程序结构和各自的结构特点，掌握分支程序设计方法
(8) 理解子程序概念，熟悉子程序的基本结构形式
(9) 熟悉主程序子程序的调用关系以及子程序的参数传递。
(10) 熟悉系统功能调用的方法
（六）存储系统
内容：存储器的分类、主存的主要技术指标、存储原理、主存储器的组织、高速缓冲存储器Cache、虚拟存储系统、外部存储器、物理存储系统的组织
要求：
(1) 了解存储器的主要技术指标、分类
(2) 掌握半导体存储器存储信息的原理，了解磁表面存储器、光存储器的存储原理
(3) 掌握主存储器的构成
(4) 掌握Cache 工作原理、替换算法、地址映射方法
(5) 掌握虚拟存储器的工作原理、替换算法，段式、页式虚存
(6) 掌握存储系统的层次结构
(7) 了解磁盘（软盘、硬盘）、光盘读写原理、信息存储、工作方式、技术指标
(8) 解读写原理、信息存储、工作方式、技术指标
(9) 了解磁盘冗余阵列、并行存储技术
（七）输入/输出系统
内容：I/O系统的基本功能、主机与外围设备间的连接方式、数据传送控制方式：直接控制、程序中断控制、DMA方式、通道与IOP；系统总线功能/分类，总线控制方式，I/O接口功能及组成
要求：
(1) 了解I/O系统的功能和分类；掌握I/O设备的编址方式
(2) 了解直接程序控制方式的特点
(3) 掌握中断概念，中断源种类、优先极，主机响应中断条件，中断处理过程，中断嵌套
(4) 掌握DMA的概念，DMA组成及其工作过程；通道方式的工作特点，了解IOP与外围处理机
(5) 掌握总线基本概念，了解总线分类；掌握总线三种控制方式
(6) 了解接口的功能及组成、分类；掌握并行接口、串行接口的概念，了解SCSI接口
（八）I/O设备与I/O程序设计
内容：I/O设备功能、分类、特点，常用外部设备（键盘、打印机、显示器）
要求：
(1) 了解I/O设备的分类
(2) 了解键盘的结构与工作原理、键盘驱动程序
(3) 了解打印设备工作原理、打印机驱动程序
(4) 了解CRT显示器、CRT适配器技术指标、LCD液晶显示器和等离子显示技术
六、 课时安排计划
周次 | 周学时 | 内容 | 教学时数 | 课外时数 | 教学组织方式 | 说明 |
第1周 | 5.5 | 绪论、数值型数据在机内的表示、字符的表示 | 5.5 | 4 | 多媒体教学 | |
第2周 | 5.5 | 指令信息的表示，校验技术、CPU的组成和功能 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第3周 | 5.5 | 运算方法和算术逻辑部件ALU | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第4周 | 5.5 | 80X86 CPU概况，80X86 CPU的寄存器和主存储器，80X86 CPU的指令系统 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第5周 | 5.5 | 汇编语言语句格式，汇编语言数据、表达式和运算符，伪指令 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第6周 | 5.5 | 汇编程序的格式，顺序结构程序设计 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第7周 | 5.5 | 循环和分支程序设计 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第8计算机语言种类周 | 5.5 | 子程序结构、系统功能调用 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第9周 | 5.5 | CPU模型机的组成及其数据通路、组合逻辑控制器 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第10周 | 5.5 | 微程序控制器、RISC | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第11周 | 5.5 | 存储器的分类、主存的主要技术指标、存储原理、主存储器的组织 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第12周 | 5.5 | 高速缓冲存储器Cache | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第13周 | 5.5 | 虚拟存储系统 | 5.5 | 6 | 习题课 | |
第14周 | 5.5 | 外部存储器、物理存储系统的组织 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第15周 | 5.5 | I/O系统的基本功能、主机与外围设备间的连接方式、直接控制方式 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第16周 | 5.5 | 程序中断控制、DMA方式 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第17周 | 5.5 | 通道与IOP、系统总线功能/分类，总线控制方式，I/O接口功能及组成 | 5.5 | 6 | 多媒体教学 | |
第18周 | 5.5 | I/O设备与I/O程序设计，习题 | 5.5 | 4 | 多媒体教学 | |
第19周 | 复习 | |||||
第20周 | 考试 | |||||
注：1、内容包括：讲授的章节、习题课、案例分析课程、实验课、讨论课、现场教学、考核等各种教学形式的具体内容。
2、教学组织方式：采用的教学手段等。
3、如果超过20周完成的可添加该表
七、 实验内容
硬件实验：
(1) 时序
(2) 16位运算器的设计
(3) RAM扩展
(4) 总线传输
(5) 控制器
软件实验：
(1) 汇编语言程序上机及调试方法
(2) 顺序结构程序设计
(3) 循环结构程序设计
(4) 分支结构程序设计
(5) 子程序设计
(6) 系统功能调用
八、 课程设计：微程序控制器的设计
九、 课程实习：无
一十、 教材及主要参考资料
1、 教材：徐洁，《计算机组成原理与汇编语言程序设计（第二版）》，电子工业出版社
2、 主要参考资料：
Computer Organization", McGraw-Hill,Inc,1990 (Third edition)
王爱英，《计算机组成与结构》，清华大学出版社，2001
白中英，《计算机组成原理》（第三版），科学出版社，2000
沈美明，《IBM PC汇编语言程序设计（第2版）清华大学出版社
一十一、 教学手段
1、 教室要求：多媒体教室
2、 课件来源：自制（自制者：张琳）
3、 是否提供课堂讲义：是
4、 其他教学手段
一十二、 考核方法及要求
1、 考核方式：考试
2、 考核范围：授课内容（教学要求）
3、 成绩评定标准：平时30％；考试70％
4、 是否采用试题库：是
一十三、 非本专业学生学习该课程的要求
1、 必备的先导课程：《数字逻辑》
2、 教学内容的调整：定点数浮点数乘除运算、控制器的实现、Cache工作过程可不作要求
3、 考核要求：考试
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