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1、XXX 学校教案XX学年 第 学期课程名称计算机组成原理课授程课性对质象专业必修课X授课教师XXXX职称XX使用教材计算机组成原理第 2 版高等教育出版社 唐朔飞 编著授课时数XXX 年X 月 X日10课目、课题第一章 计算机系统概论教案 1第 1次课2学时教学目的和要求教学目的：使学生对计算机的根本组成有个或许的认知，为以后各个局部具体的学问讲解奠定根底。教学要求：要求学生把握计算机软硬件的概念，计算机系统的层次构造，了解计算机组成和计算机体系构造，把握冯.诺依曼计算机的特点，生疏计算机的硬件框图，了解计算机的工作步骤。把握计算机硬件主要技术指标的原理及运算方法。重点：ll重 点l难 点l难
2、点：计算机软硬件的概念 计算机系统的层次构造冯.诺依曼计算机的特点计算机硬件的主要技术指标l 计算机系统的层次构造l 计算机硬件主要技术指标的运算方法教学内容计算机软硬件的概念关心手段多媒体教学方法讲授法5min时间安排教学进程计算机系统的层次构造计算机组成和体系构造冯.诺依曼计算机特点计算机的硬件框图计算机解决问题上机前的准确计算机解决问题上机运行计算机的硬件指标小结多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法讲授法讲授法15min 10min 15min 5min 5min 25min15min 5min作业布置主要 参
3、考资料1.3，1.4，1.5，1.7，1.11，1.12计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社PPT+讲解+ 实例1.1 计算机系统简介1、计算机的软硬件概念计算机系统由软件和硬件两大局部组成。硬件指计算机的实体局部。软件是具有各类特别功能的程序。软件分为系统软件和应用软件。系统软件的作用是治理整个计算机系统，监视效劳，使系统资源得到合理调度，高效运行。应用软件是用户依据需要所编写的程序。2. 计算机系统的层次构造微程序机器 M0 微指令系统 传统机器 M1机器语言机器 操作系统 M2虚拟机器 M3 汇编语言机器 虚拟机器 M
4、4 高级语言机器3. 计算机组成和计算机体系构造的区分构造是程序员所能看到的计算机系统的属性，如指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O 处理。组成是如何实现这些属性。1.2 计算机的根本组成1. 冯.诺依曼计算机的特点2. 计算机的硬件框图3. 计算机的工作步骤上机前预备建立模型确定计算方法编写程序上机运行1.3 计算机硬件指标机器字长CPU 一次能处理的信息的位数，通常与 CPU 内存放器的位数有关。各种语言的例子存储容量主存容量=存储字长*存储单元个数赋存容量运算速度1.4本书构造本书分四篇：第一篇：计算机系统概论其次篇：计算机的组成，包括CPU，存储器，I/O 以及连接它们的系统总线。
5、第三篇：CPU第四篇：掌握单元自顶向下，由表及里的层次构造，向读者战士计算机的组成及其工作原理。课 后 自 我总结分析实例程序的讲解应当着重原理，先把原理讲清楚，例子的讲解会简洁一些，学生理解起来也轻松一些。课 后 自 我总结分析实例程序的讲解应当着重原理，先把原理讲清楚，例子的讲解会简洁一些，学生理解起来也轻松一些。课目、课题计算机的根本组成教案 2第 2次课2学时教学目的和要求教学目的：使学生对计算机的根本组成有个或许的认知，为以后各个局部具体的学问讲解奠定根底。教学要求：把握冯.诺依曼计算机的特点，生疏计算机的硬件框图，了解计算机的工作步骤。把握计算机硬件主要技术指标的原理及运算方法。重
6、点：重 点难 点难点：l 冯.诺依曼计算机的特点l 计算机硬件的主要技术指标l 计算机硬件主要技术指标的运算方法教学内容冯诺依曼计算机的特点关心手段多媒体教学方法讲授法时间安排15min教学进程计算机的硬件框图机器字长存储容量运算速度计算机产生和进展计算机的硬件指标小结多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法讲授法讲授法10min 15min 5min 5min 25min 15min5min作业布置主要 参考资料课后自我总结分析1.3，1.4，1.5，1.7，1.11，1.12计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J
7、. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社冯诺依曼体系构造是重点，要学生要反复记忆。课目、课题第三章 系统总线教案 3第 3次课2学时教学目的和要求重 点难 点教学目的：要求学生能对系统总线在计算机硬件构造中的地位和作用有所了解 教学要求：要求学生把握总线概念，总线作用，总线连接部件的方式两种；掌握总线的分类：片内总线，系统总线，通信总线。把握总线的特性，性能指标，总线标准的概念，了解各个标准总线。重点： 总线的作用，概念，连接各部件的方式总线的分类：片内总线，系统总线，通信总线总线的特性及性能指标难点： 总线中的系统总线教学内容总线的作用及概念关心手段多媒体教学方法讲授法时间安排10mi
8、n教学进程各部件之间的互联方式总线的分类：片内总线总线的分类：系统总线总线的分类：通信总线总线的功能总线的性能指标总线标准小结多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法25min 5min 15min 5min 20min 10min5min 5min作业布置3.1, 3.2, 3.5, 3.10, 3.13, 3.14主要参考资料计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析上来直接分析这三种组合规律的电路图，让学生有些疑
9、心，下次应先介绍背景，再分析电路图，再写真值表。教案 4课目、课题计算机的应用教学目的和要求教学目的：了解计算机的应用教学要求：要求学生把握应用的方式和方法重 点难 点重点：计算机的应用和方法难点： 计算机的应用方式教学内容关心手段教学方法时间安排科学计算和数据处理多媒体讲授法10min工业掌握和实时掌握多媒体网络技术的应用多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法25min5min教学进程虚拟现实多媒体15min办公自动化和治理信息系统多媒体5minCAD/CAM/CIMS多媒体20min多媒体技术多媒体10min人工智能多媒体5min第 4次
10、课2学时小结多媒体讲授法5min作业布置3.1, 3.2, 3.5, 3.10, 3.13, 3.14主要参考资料计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析上来直接分析这三种组合规律的电路图，让学生有些疑心，下次应先介绍背景，再分析电路图，再写真值表。教案 5课目、课题第三章 总线的根本分类和性能构造教学目的和要求讲授计算机总线的概念和分类、总显得特性及性能指标总线构造、总线的掌握。重 点难 点重点：总线的分类难点：总线的构造。教学内容关心手段教学方法时间安排内片总线多媒体讲授法5min系统总线多媒体通信总线多媒体
11、讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法5min20min教学进程总线特性多媒体5min总线的性能指标多媒体5min总线的标准多媒体20min单总线标准多媒体5min多总线构造多媒体讲授法5min第 5次课2学时总线构造举例多媒体讲授法25min小结多媒体讲授法5min作业布置3.43.6主要参考资料计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析总线的格外重要，要多举实例有利于学生记忆。教案 6课目、课题存储器的概念教学目的和要求讲授计算机中分类和存储器的层次构造、主存储器的概述，随机存
12、储器和只读存储器，。高速缓冲存储器，概念及 cache 主存地址映射，关心存储器。重 点难 点重点：存储器的分类难点：主存储器和高速缓冲存储器教学内容关心手段教学方法时间安排存储器分类多媒体讲授法5min存储器的层次构造多媒体半导体存储器芯片多媒体教学进程随机存储器多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法5min20min5min只读存储器多媒体5min存储器与CPU 连接多媒体20min存储器的校验多媒体5minCache 主存地址映射多媒体讲授法5min替换策略多媒体讲授法25min第 6次课2学时小结多媒体讲授法5min作业布置主要 参考资料课后自我
13、总结分析6.26.3计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社存储器的内容比较抽象，为此要多带着学生预习复习有利于记忆。教案 7课目、课题第五章输入输出系统教学目的和要求讲授计算机中输入输出系统的进展和组成，I/O 设备与主机信息传送的掌握方式其他 I/O 设备重 点难 点重点：I/O 设备。难点：I/O 接口。教学内容关心手段教学方法时间安排输入输出系统的进展多媒体讲授法5min输入输出系统的组成多媒体输入设备多媒体多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法5min20min输出系统5min教
14、学进程接口的功能和组成多媒体5min接口类型多媒体20min程序查询流程多媒体5min程序查询方式的接口电路多媒体讲授法5min中断概念多媒体讲授法25min小结多媒体讲授法5min第 6次课2学时作业布置5.85.9主要参考资料计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析输入输出系统的作用很大，在讲课时要多赐予学生讲解实例和工程，让学生有目的学。教案 8课目、课题I/O 接口教学目的和要求讲授计算机I/O 接口：接口的功能和组成、接口类型，程序的查询方式的接口电路，程序的中断方式和DMA 方式。重 点难 点重点：接
15、口的功能和组成。难点：DMA 方式教学内容关心手段教学方法时间安排教学进程复习上节课内容多媒体讲授法5min接口的功能和组成多媒体讲授法举例法讲授法举例法5min接口类型多媒体20min第 8次课2学时程序的查询流程多媒体程序查询方式的接口电路多媒体多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法5min5min中断的概念20minI/O 中断的产生多媒体5min程序中断方式接口多媒体讲授法5minDMA 的过程和类型多媒体讲授法25min小结多媒体讲授法5min作业布置6.106.11主要参考资料计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译
16、，机械工业出版社课后自我总结分析只分析了 R-S 锁存器和门控 D 锁存器的电路图，没有介绍它们的区分，下次课复习的时候加上。教案 9第 9次课2学时课目、课题教学目的和要求重 点难 点第六章计算机的运算方法无符号数和有符号数、数的定点表示和浮点表示、定点运算方法、浮点四则运算、算数规律单元。重点：计算机的运算方法。难点：指令系统。教学内容无符号数和有符号数关心手段多媒体教学方法讲授法5min时间安排教学进程数的定点表示和浮点表示定点数和浮点数的比较 定点运算移位运算加法与减法运算浮点运算浮点加减运算算数规律单元小结多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体讲授法举例法讲授法举例法
17、讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法讲授法讲授法15min 10min 5min 15min 10min 5min 5min25min 5min作业布置主要 参考资料课后自我总结分析6.36.56.96.10计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社根本表达清楚，计算机的运算是重点，多带着学生计算，课后留作业。教案 10课目、课题教学目的和要求重 点难 点第 10次课 2学时第七章指令系统讲授机器指令、操作数类型和操作类型、寻址方式：指令寻址和数据寻址、指令格式举例、RISC 技术重点：机器指令。难点：寻址方式。
18、教学内容复习上节课内容关心手段多媒体教学方法讲授法5min时间安排教学进程指令的一般格式操作数类型和操作类型寻址方式数据在存储器中的存放方式指令格式举例RISC 计算小结多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法15min 10min 25min 20min 15min 10min10min作业布置主要 参考资料课后自我总结分析7.1 7.2 7.3计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社该局部表达比较清楚，下次让学生自己介绍指令，增加他们的理解。教案
19、 11第 11次课 2学时课目、课题第八章CPU 的构造和功能教学目的和要求讲授CPU 的构造的功能、构造框图和存放器、掌握单元和中断系统。重 点难 点重点：CPU 的构造和功能。难点：掌握单元和中断系统。教学内容关心手段教学方法时间安排复习上节课内容多媒体讲授法5minCPU 的功能多媒体CPU 的存放器多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法15minCPU 的构造框图多媒体10min教学进程25min指令周期的概念多媒体20min指令流水原理多媒体15min流水线性能多媒体10min小结多媒体讲授法10min作业布置8.28.38.4主要参考资料计算
20、机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析CPU 的功能和构造不好理解，所以要对学生急躁讲解，并且多带着学生练习。教案 12课目、课题指令周期第 12次课 2学时教学目的和要求通过本节课的学习，学生需要把握指令周期：指令周期的根本概念、指令周期的数据流、指令流水的原理和影响流水性能的因素重 点难 点重点：指令周期。难点：指令集的数据类型和寻址模式。教学内容关心手段教学方法时间安排指令周期的根本概念多媒体讲授法15min指令流水原理多媒体教学进程影响流水性能的因素多媒体流水线中的多发技术多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授
21、法举例法讲授法举例法讲授法举例法5min20min15min流水线性能多媒体20min流水线的构造多媒体25min小结多媒体讲授法10min作业布置8.58.68.7主要参考资料计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析指令集的数据类型都是补码，下次将为什么是补码具体介绍一下，并再复习一下补码的表示方法。教案 13课目、课题中断系统第 13次课 2学时教学目的和要求重 点难 点通过本节课的学习，使学生们把握中断系统的概念中断响应和中断效劳程序入口地址的寻址重点：中断恳求标记和中断判优规律。难点：中断响应教学内容复习
22、上节课内容关心手段多媒体教学方法讲授法5min时间安排教学进程作业布置中断的概念中断效劳程序入口地址的寻址中断恳求标记和中断判优规律中断响应保护现场和恢复现场中断屏蔽技术现场 小结8.9 8.10多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法15min 10min 15min 20min 10min 20min 10min主要 参考资料课后自我总结分析计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社表达清楚，下次引领学生分析指令的构造。教案 14课目、课题第
23、九章掌握单元的功能教学目的和要求通过本节课的学习，使学生们把握微操作命令的分析：取指周期、间址周期、执行周期、中断周期，掌握单元的功能。重 点难 点重点：条微操作命令的分析难点：掌握单元的功能。第 14次课 2学时教学内容关心手段教学方法时间安排复习上节课内容多媒体讲授法5min取指令周期多媒体掌握单元的外特性多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法15min执行周期多媒体10min教学进程中断周期多媒体25min20min掌握信号的举例多媒体15min掌握方式多媒体10min小结多媒体讲授法10min作业布置9.19.2主要参考资料计算机系统概论，Yal
24、e N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析掌握单元的作用和功能晦涩难懂，因此要就要教师认真讲解。教案 15课目、课题第十章掌握单元的设计教学目的和要求通过本节课组合规律的设计、组合规律单元框图、组合规律设计步骤、微操作的节拍安排。重 点难 点重点：组合规律的设计。难点：微程序的设计。教学进程教学内容关心手段教学方法时间安排第 15次课 2学时复习上节课内容多媒体讲授法5min组合规律掌握单元框图多媒体字符数统计的指令分析多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法15min微操作的节拍安排多媒体15min组合规律设计步骤多媒体
25、20min20min小结多媒体讲授法10min作业布置10.110.2主要参考资料计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析实例程序的讲解应当着重原理，先把原理讲清楚，例子的讲解会简洁一些，学生理解起来也轻松一些。教案 16课目、课题微程序设计教学目的和要求通过本节课的学习，了解程序设计：微程序设计思想的产生、微程序掌握单元框图及工作原理、微指令的编码方式、微程序的设计举例。重 点难 点重点：数据通路的根本部件。难点：指令周期内个部件的工作流程。教学内容关心手段教学方法时间安排教学进程复习上节课内容多媒体讲授法5min微指令的编码方式多媒体讲授法举例法15min第 16次课 2学时微指令序列地址的形式多媒体微指令格式多媒体微程序设计举例多媒体讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法讲授法举例法15min10min微程序设计思想多媒体15min微程序掌握单元框图及工作原理多媒体10min20min小结多媒体讲授法10min作业布置10.610.7主要参考资料计算机系统概论，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析根本清楚，需要学生自己多分析，给学生一些独立思考的时间。