唐朔飞《计算机组成原理》课程大纲

"计算机组成原理-计算机组成原理唐朔飞，周宽久第２版，大连理工大学软件学院" 本文将详细探讨计算机组成原理的相关知识，该课程由周宽久编著，是大连理工大学软件学院的教学内容。课程涵盖了计算机系统的基础概念、硬件结构、中央处理器（CPU）、控制单元以及一些扩展主题，旨在深入理解计算机系统的内部运作。 首先，计算机系统的基本概念包括计算机的软硬件定义。硬件是指计算机的物理部分，如主机、外设等，而软件则是指运行在硬件上的程序，包括系统软件（如操作系统、语言处理程序、数据库管理系统等）和服务性程序，以及应用软件，它们共同协作完成各种任务。 第二篇内容涉及计算机系统的硬件结构，重点关注系统总线、存储器和输入输出系统。系统总线是连接计算机各组件的通信通道，存储器包括内存和外存，负责数据和指令的临时或长期存储；输入输出系统则负责与外部设备交互，如键盘、显示器、打印机等。 第三篇深入讲解中央处理器（CPU），它是计算机的核心部件。学习内容包括计算机中数的表示和运算方法，如二进制、八进制、十六进制转换，浮点数表示，以及加减乘除等基本运算。此外，还有指令系统和汇编程序设计，了解指令集架构和如何编写汇编语言程序，以及CPU的结构和功能，如寄存器、运算器和控制器等。 第四篇聚焦控制单元（CU），它是CPU的一部分，负责协调和生成执行指令所需的控制信号。控制单元的功能和设计是关键，它确保了指令的正确顺序执行。 第五篇扩展部分，介绍了FPGA技术及Verilog编程，让学生掌握可编程逻辑器件的使用，以及并行程序设计，探讨如何利用多核或多处理器系统提高计算效率。 课程考核方式以卷面考试为主，占60分，同时包括实验（30分）和平时成绩（10分）。实验部分涵盖汇编、FPGA和OpenMP实验，通过实践加深理论理解。 教材选用的是唐朔飞编著的《计算机组成原理》，由高等教育出版社出版。 课程内容逐章展开，从计算机系统概论到控制单元的设计，覆盖了计算机组成的关键知识点。例如，第一章讲述计算机系统的基本组成和硬件技术指标，第二章回顾计算机的发展历程及其应用，第三章至第十章分别探讨系统总线、存储器、输入输出系统、运算方法、指令系统、CPU结构、控制单元功能以及设计。 这门课程是理解计算机硬件基础和实现机制的重要途径，对于计算机科学和技术领域的学生和专业人士来说，是必不可少的知识体系。