课程简介
课程内容： 第1章对计算机系统及其性能评价进行概述性介绍，第2、3章主要介绍数据的机器级表示、运算以及运算部件的结构与设计，第4章主要介绍包含主存、cache和虚拟存储器在内的原理及其存储器分层体系结构，第5章介绍指令集体系结构 第6章介绍 微程序控制器、流水线技术、单核CPU的多线程、多核CPU、多处理器等CPU设计技术，第7章介绍总线互连以及第8章输入输出系统。 | ||
课程特色： 1、贯彻OBE理念，强调学生能力培养 OBE 理念强调所有学习者都能在学习上获得成功，重视学习过程结束后学生真正拥有的能力。课程学习以学生为中心，以问题为起点组织学习内容，将涉及的相关概念、原理和技术，以问题的形式循序渐进地提出，以激发学生的好奇心，引导学生自主寻找知识答案，达成预期的学习成果；注重课内课外实践相融通以及理论与实践相结合，挖掘不同课程内容的内在联系，强化学生的分析、设计、实现等方面的工程能力。 2、落实立德树人，践行课程思政 将知识内容与学术资源中蕴含的育人思想发掘出来；将思政元素及社会主义核心价值观融入教学内容，坚持在学生能力知识提升的同时立德树人，让学生在充分理解所学思政内容来源的基础上提升自身的文化价值观自信，帮助学生形成相应的职业道德感、法治思维等科学思想，培养新时代下具有国家使命感与自身崇高理想信念的自信人才。 3、聚焦领域发展，充实课程内容
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课程大纲
第一章 概述
1.1 计算机系统的基本组成及工作原理
1.2 冯诺依曼体系结构计算机层次结构
第一章测试
第二章 数据信息的表示
2.1 定点数的表示
2.2 浮点数的表示
2.3 数据校验技术
实验：CRC码电路的实现
第二章测试
第三章 运算器方法与运算器
3.1 定点补码加减法运算方法及实现
实验：一位全加器
实验：一位加减法器
实验：4位串行进位加法器
3.2 快速加法器及实现
实验：4位先行进位加减法电路74182
实验：4位并行加法器
实验：16位并行加法器
3.3 原码一位乘法
3.4 补码一位乘法
3.4.2 实验：补码一位乘法器的设计与实现
3.5 原码一位除法
3.6 浮点数运算
实验：算术逻辑ALU实验
第三章测试
第四章 存储系统
4.1 存储系统层次结构和评价方法
4.2 静态存储器工作原理与芯片扩展
4.3 动态存储器工作原理与芯片扩展
4.4 高速缓冲存储器（cache）的工作原理
4.5 cache地址映射方法
4.6 虚拟存储器1
4.6 虚拟存储器2
实验：寄存器实验
实验：内存储器系统实验
实验：Flash实验
实验：cache直接映射实验
第四章测试
第五章 指令系统
5.1 指令系统概述编辑教学内容
5.2 寻址方式编辑教学内容
5.3 指令格式设计编辑教学内容
5.4 MIPS指令系统
第五章测试
第六章 中央处理器
6.1 微程序
6.2 流水线技术
6.3 高级CPU技术—CPU多线程
6.4 多CPU技术
6.5 多处理器
实验：单周期CPU设计实验
实验：多周期CPU设计实验
第六章测试
第七章 总线与输入输出
实验：串行接口实验
实验：DVI接口实验
1.1 计算机系统的基本组成及工作原理
1.2 冯诺依曼体系结构计算机层次结构
第一章测试
第二章 数据信息的表示
2.1 定点数的表示
2.2 浮点数的表示
2.3 数据校验技术
实验：CRC码电路的实现
第二章测试
第三章 运算器方法与运算器
3.1 定点补码加减法运算方法及实现
实验：一位全加器
实验：一位加减法器
实验：4位串行进位加法器
3.2 快速加法器及实现
实验：4位先行进位加减法电路74182
实验：4位并行加法器
实验：16位并行加法器
3.3 原码一位乘法
3.4 补码一位乘法
3.4.2 实验：补码一位乘法器的设计与实现
3.5 原码一位除法
3.6 浮点数运算
实验：算术逻辑ALU实验
第三章测试
第四章 存储系统
4.1 存储系统层次结构和评价方法
4.2 静态存储器工作原理与芯片扩展
4.3 动态存储器工作原理与芯片扩展
4.4 高速缓冲存储器（cache）的工作原理
4.5 cache地址映射方法
4.6 虚拟存储器1
4.6 虚拟存储器2
实验：寄存器实验
实验：内存储器系统实验
实验：Flash实验
实验：cache直接映射实验
第四章测试
第五章 指令系统
5.1 指令系统概述编辑教学内容
5.2 寻址方式编辑教学内容
5.3 指令格式设计编辑教学内容
5.4 MIPS指令系统
第五章测试
第六章 中央处理器
6.1 微程序
6.2 流水线技术
6.3 高级CPU技术—CPU多线程
6.4 多CPU技术
6.5 多处理器
实验：单周期CPU设计实验
实验：多周期CPU设计实验
第六章测试
第七章 总线与输入输出
实验：串行接口实验
实验：DVI接口实验