计算机组成及工作原理教学大纲

"《计算机组成及工作原理》教学大纲涵盖了计算机技术系的计算机网络技术、计算机应用和软件专业，作为一门65学时的专业基础课，由钟伟成执笔，余明辉审定。大纲旨在使学生理解计算机的组成和工作原理，为后续专业课程打下基础，要求学生具备离散数学、数字逻辑、数的进制转换和数字电路等预备知识。课程内容包括但不限于计算机硬件技术指标、数据表示、存储器与CPU的连接、辅助存储器、指令系统、CPU结构、中断系统、控制单元、总线结构、外部设备、输入输出系统和接口功能。" 计算机组成及工作原理是计算机科学的核心课程，它在专业教育中扮演着承上启下的角色。这门课程的目标是让学生深入了解计算机的内部构造和运行机制，以便他们能够熟练地使用、维护计算机，并为进一步的硬件相关技术工作做好准备。课程内容强调理论与实践相结合，涉及多个关键领域： 1. **预备知识**：学生需要掌握离散数学、数字逻辑基础，以及数的进制转换和编码知识，还要熟悉数字电路，如全加器、触发器和时序电路。 2. **技术指标与数据表示**：课程要求学生熟悉计算机硬件的主要技术指标，理解无符号数与有符号数、定点表示和浮点表示，以及不同的计算机运算方法。 3. **存储与CPU**：学生应掌握存储器与CPU的连接方式，了解各种辅助存储器系统，如硬盘、闪存等。 4. **指令系统与寻址方式**：课程内容包括理解指令系统，掌握数据的寻址方式，这是理解程序执行的关键。 5. **CPU结构**：深入学习CPU的结构和功能，包括运算器、控制器等组成部分。 6. **中断系统与控制单元**：了解中断如何处理外部事件，掌握控制单元在指令执行中的作用。 7. **总线结构**：分析总线的类型和结构，探讨其对计算机系统性能的影响。 8. **外部设备与输入输出系统**：熟悉各种外部设备，如显示器、键盘、打印机等，以及输入输出系统的组成和接口功能。 通过这门课程的学习，学生不仅能理解计算机的硬件基础，还能培养分析问题和解决问题的能力，为他们在计算机科学领域的发展提供坚实的基础。教师在教学过程中应注意理论与实践相结合，采用多种教学方法，如课堂讲解、实验操作、案例分析等，以确保学生能够全面掌握这些重要概念。