第一篇：2011年10月計算機組成原理課程總結

安徽廣播電視大學開放教育計算機科學與技術專業(yè)本科教學文件

安徽廣播電視大學“開放教育”

工學科電氣信息類計算機科學與技術本科(?？破瘘c)“計算機組成原理A”課程教學實施總結

(2008.9～2011.10)

一、課程基本情況介紹

1、課程沿革

中央電大從1999年至2008春開設了開放教育計算機科學與技術專業(yè)（專升本），當時在專業(yè)教學計劃中有“計算機組成原理”這門課程。

2008年秋，中央電大理工學院進行專業(yè)改革，對原先的計算機科學與技術專業(yè)進行了專業(yè)改革，教學計劃更名為專業(yè)規(guī)則，啟用了新的專業(yè)規(guī)則和配套的統(tǒng)編教材。

因為舊專業(yè)中的教學計劃中已經有“計算機組成原理”這門課程，而此課程仍舊需要繼續(xù)提供考試服務，因此，在2008秋開始啟用的新的專業(yè)規(guī)則中，為了與舊專業(yè)教學計劃中的“計算機組成原理”課程有所區(qū)別，將采用新教綱和新教材的“計算機組成原理”更名為“計算機組成原理A”。并于2007年10月在福建省福州市召開了課程師資培訓會，隨之全國電大系統(tǒng)的開放教育計算機科學與技術本科專業(yè)進行了實施，具體實施日期為2008年9月，安徽廣播電視大學開放教育計算機科學與技術專業(yè)本科教學文件

分校 開放學院 合肥分校 蚌埠分校 淮北分校 馬鞍山分校 銅陵分校 黃山分校 安慶分校 阜陽分校 宣城分校 滁州分校 池州分校 宿州分校 省直分校 亳州分校 蒙城縣

總計 安徽電大2008秋～2011秋計算機科學與技術專業(yè)7屆招生一覽表表 08秋 09春 09秋 10春 10秋 11春 11秋 總數(shù) 29 9 16 16 7 6 6 15 5 10 6 16 3 170 10 18 19 9 5 20 4 5 8 9 141 11 15 26 16 5 9 7 10 4 16 5 8 10 161

18 12 8 1 5 10 4 7 16 8 9 9 9 12 159 18 5 11 9 7 16 4 7 9 14 10 8 15 150 10 7 16 6 7 6 13 11 12 7 118 9 17 14 13 7 9 18 11 10 12 10 14 10 177

9 84 64 84 1 37 50 72 40 70 31 69 45 59 63 1076

2、背景知識(先修課程)要求

要求先修電工學、電子學及數(shù)字邏輯的基礎知識，尤其是數(shù)字電路的相關知識積累，對于深入理解本課程的相關知識具有決定性作用。但是這些課程在計算機本科專業(yè)規(guī)則中并無安排，只能寄希望于學員在專科階段能夠具備以上知識結構，實際情況并不樂觀。

3、學時安排

在開放教育學院面授輔導課時保持在每周一次，一般安排在晚上上課，上課時間為2小時左右（3個面授學時）；因為是

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需要教師在面授課過程中充分考慮這一點并在教學中加以處理，這樣的話，對教師的要求會更高，能做到這一點的教師并不多。所以，師資條件表面上的豐富和實際上的缺乏也影響了課程的面授環(huán)節(jié)的教學。

三、課程提供的教學資源和教學平臺

“計算機組成原理A”是統(tǒng)設課程，目前按照中央電大、省級電大、地市級分校、縣級工作站分級實施課程教學，中央電大目前提供的資源和網上教學平臺是：

資源形式 文字主教材 “計算機組成原理形成性考核冊” 文字主教材配套光盤 錄像教材 IP課件 網絡教學平臺 網絡課程 作者 王誠、陶水中央電大理工部 中央電大理工部 中央電大理工部 中央電大理工部 中央電大理工部 中央電大理工部

http://004km.cn /zcyl/index.htm 中央電大在線

課程教學平臺互動平臺

中央電大音像出版社 中央電大音像出版社 出版單位 中央電大出版社 中央電大出版社

版本 2008年6月 主要提供國內外課程經典教材的電子書。以供數(shù)字電路方面的知識準備和學有能力的學員參考。

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安徽電大在線課程頁面有以下欄目，全方面地將課程所需信息提供給學員和教師，這些欄目分別是：

欄目名稱 課程說明 教師介紹 教學大綱 實施方案 教學輔導 IP課件 直播課堂 課程論壇

欄目作用

介紹課程的基本情況、資源、學習方法、要點

介紹課程主講教師、中央電大主持教師、安徽電大責任教師的聯(lián)系方式和相關信息

中央電大提供的教學大綱

中央電大課程實施方案，考核方案和安徽電大的具體實施方案、考核方案、教學一體化設計方案等

中央電大各種文本輔導、練習題和安徽電大配套的教學資源，因為平臺信息同步要求，安徽電大配套資源均在此欄目提供 音、視、文本一體化的網絡傳播課件、IP課件 課程導學、期末復習、配套視頻資源、專家講座等類型 面向全省師生，提供實時和非實時答疑、網上教學研討等

分校級電大在線平臺與中央電大在線、省校電大在線平臺資源進行同步，并能夠自建資源和進行網上互動，但由于我省分校級平臺版本仍舊使用

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復習階段使用。

3、配套光盤

使用：與文字教材配套發(fā)布，主要是學員自主學習時使用。主要是IP網上課件的DVD封裝格式，可以離線學習。

優(yōu)點：使學員在學習資源方面的不平衡降到最低，不會應為學員學習條件所限造成資源獲取方面有差異。

缺點：光盤質量上需加強。

4、錄像教材

使用：目前以光盤形式發(fā)布的視頻，學員和教師也可在中央電大在線直播課堂中看到，目前使用不多，征訂方往往是各級分校，光盤使用率不高。

5、IP課件

使用：主要用于學員自主學習時使用，面授課輔導教師在面授教學時一般不使用。因其以網絡平臺進行發(fā)布，使用方便，優(yōu)點：因其以網絡平臺進行發(fā)布，使用方便靈活。以三分屏形式展示，信息豐富易于使用。在所有中央電大資源中最受歡迎。

缺點：對上網、帶寬有條件要求，不是能覆蓋所有學員。內容與教材緊密聯(lián)系，所以對學員有學科背景和知識儲備有要求，否則聽不懂。

6、網絡教學平臺

使用：因其內容可以同步到所有下級教學平臺上，所以反而中央電大在線該課程頁面使用率不高，學員完全可以在自己所屬的教學平臺上看到內容。

優(yōu)點：權威性，質量高。

缺點：更新較慢，如有相關背景知識補充方面的內容更好。

7、網絡課程

使用：可以說是以上所有資源的綜合，但不知何種原因，利用率不高甚至不為人所知（安徽電大在線早已給出地址）。

安徽電大資源

安徽電大“計算機組成原理A”課程教學平臺在安徽電大在線中，提供了一下數(shù)量的配套資源和教學實施文件（截至2011年10月）：

資源形式 課程說明 教師介紹 教學大綱 實施方案 文本輔導 動畫演示 視頻資料 自檢自測 歷年試卷 電子圖書

數(shù)量 6篇 4篇 2篇 6篇 22篇 208篇 6篇 13篇 8篇 1本

內容

資源使用、教學方法建議、課程基本概況等 教師分級類型說明、主持、主講、責任教師介紹等 細化了中央電大大綱的部分內容

形考、終結考說明、教學一體化設計、作業(yè)要求等 圖文形式對課程關鍵知識點進行講解、也有拓展內容 以動畫形式將課程抽象知識具體化，也有數(shù)電補充知識 主要是拓展類型的資源

基本涵蓋各章節(jié)知識點的選擇題類型，可機器判分 2009年1月之前有5套，2009年1月起有7套 無基礎的學員可以一看即懂的一本經典圖書

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使用：以上所有資源，除了歷年試卷大受歡迎外，其它點擊率在安徽電大在線并不高，分校級平臺暫時無數(shù)據支持，但由于平臺兼容性問題，估計使用率也不高。以下表格從2010春開始統(tǒng)計，原因是在電大在線

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題目中，并且用鮮明的分隔符號進行分隔，使得題目一目了然，頁面瀏覽時整齊劃一，這個設計也是我們換位思考、一切從學生角度出發(fā)的一個實證。

新版電大在線還有一個突出問題就是圖文混排格式非常難以進行在線排版，學員經常在瀏覽器中看到的內容與教師事先的版式設計上相差極大，嚴重地影響了學員的閱讀，也使得學員對電大在線不認同，認為上面都是垃圾。如果以附件形式上傳，學員還需要下載后調用合適的客戶端才能閱讀學習，學員要多花費時間和精力，有可能下載后發(fā)現(xiàn)對自己又沒有用，這同樣影響了學員的網上學習興趣。

我們采用的辦法就是所有的圖文混排、電子幻燈片等資源一律以“原汁原味”的排版形式用插件和代碼進行發(fā)布，學員無需任何客戶端軟件，利用瀏覽器直接瀏覽無需下載，并且可以放大、打印等。這個設計同樣反映我們建設資源方面一個貼心用戶的考慮。

“計算機組成原理”目前階段的教學也有一個問題，就是課程配套的教學模型機和實驗課時都很難保證，而即使花費大成本和投入，學員數(shù)字電路方面背景知識的欠缺也使得實驗很難完成。缺乏實驗環(huán)節(jié)后，會造成課程抽象知識很難具體化，學員沒見過、沒聽過的設備和電路很難在腦海中形成具體實物與教材上的理論知識對應起來。

我們的配套資源的一個突出特色就是“動畫演示”，這種資源占資源總數(shù)的90%以上，基本覆蓋教材上所有的知識點，并提供了數(shù)字電路方面前期知識的快速入門。

教師精心制作和收集了200余個精彩動畫，部分配以語音講解，這些工作需要花費大量的時間和精力，目的是使課程的教學實施更加順利有效，后期的目標是將所有的動畫和文本輔導打包形成課件形式提供給學員和輔導教師，形成具有安徽電大計算機專業(yè)特色形式的一種資源類型。

動畫類型資源以最為學員歡迎的動畫形式將教材中的抽象知識具體化，增強了學員對課本知識的理解。這些動畫資源除了可以作為學員自主學習使用外，也

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可以由各地面授輔導教師應用與課堂教學實際中。同時，動畫資源都是瀏覽器可以直接觀看，無需下載，最大程度地使得學員“所見即所得”，節(jié)約了學員的學習時間。這是我們這門課資源建設方面的一個亮點。

六、背景知識結構的實際教學處理

從上述的數(shù)據和省內摸底的實際情況上分析，計算機科學與技術本科(專升本)學員在學習“計算機組成原理A”課程時，最突出的問題就是前期數(shù)字電路知識的欠缺。這導致即使課程難度一再降低，仍然使得學員剛入學就碰到了“攔路虎”。

從開放教育學院兩屆學員的面授經歷中，作為輔導教師深深地感受到學員背景知識結構對本課程的成功開展的極端重要性。面授教師無法選擇學員層次，也不應該對學員的前修課程有所要求，要立足于現(xiàn)有學員實際，在面授環(huán)節(jié)中充分考慮細心準備，合理安排課程知識體系的組建，分配好面授學時和自主學習的比例，爭取在有限的面授環(huán)節(jié)中將知識體系完整建立，不僅針對于本課程的教學要求，并合理兼顧后繼課程的銜接和過渡。

從2008年秋開始，在開放教育學院的面授教學中，我采取了在課堂上利用三分之一的課時以生動形象的圖文形式快速建立數(shù)字電路設計方面的基本認識，隨后轉入課程，將準備的預備內容立刻用于計算機部件設計，學員興趣極大，反映也很好。

比如：在運算器中加法器設計這一堂課中，我們做了一下教學處理：

首先花費大概半個小時左右將開關組成的電路的基礎知識以非常形象的圖文方式講給學員，使得學員快速建立數(shù)字電路與或非三種運算利用最為簡單的開關組成的電路就能實現(xiàn)。然后提出設計一個半加器的需求，即完成二進制基數(shù)內加法表的運算如何設計？待學員產生濃厚求知欲的情況下，將利用真值表設計開關電路的SOP和POS方法(非常簡單)告訴給學員，并讓學員自己動手按照方法

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設計，然后告訴學員如果不去考慮化簡電路這個需求的話，你們設計的這個電路已經可以利用電路做出算術加法運算了。這個過程一直使得學員處于學習的亢奮階段，真正做到和教師的逐步引導同步，高效率利用了有限的面授課時。

七、教學設計

按照中央電大的教學大綱和考試大綱的要求，作為面授教師的我，充分考慮到學員的知識準備實際，制定了有電大特色的教學要求。

在開學伊始，在班級中做了調研，即有數(shù)字電路知識背景的學員有多少。在省校開放教育學員兩屆學員中，比例大概為10%左右。一方面這是個難以克服的困難，另一方面，由于我本身就是電大專職教師，對這種實際情況已經早有準備，所以以前的教師生涯中也是大多如此，并且覺得電大教師就是應該善于解決這些問題。在面授環(huán)節(jié)中，盡量避免“鉆牛角尖”的局面，盡量快速地利用前期的時間（三分之一左右）讓學生學懂簡單、完整的單臺計算機的5個基本部件和整機系統(tǒng)組成，以及計算機部件連接關系和運行機理，了解計算機系統(tǒng)結構的入門性知識，并結合實際分析現(xiàn)有實際智能數(shù)字設備，能將知識應用于實際應用，引發(fā)學員深入學習的興趣。

這些基本要求的一個思路就是“快速形成主機架構和運行基本原理”，而相對復雜的一些知識則告知其作用和難點所在，隨后三分之二的時間主要對重難點進行講解。這樣使得學習曲線不會太陡，不會打消學員的學習興趣和動力。

面授輔導考慮了學生的在職和成人特點和需求，面授輔導教師必須提前精心設計出教學方案，先著重于課程知識體系的建立，在業(yè)余時間進行集中而有針對性的重難點指導，針對學習過程中的難點和重點進行面授攻關。在開放學員的面授實際看，如果學員面授課程能夠保持連貫性的話，能夠達到教學要求，學員也有較大的成就感和滿足感。

參加面授輔導的學員，能夠在輔導教師的精心教學設計下，掌握完整課程知識體系，在腦海中能夠形成整機系統(tǒng)知識框架。而利用建立起來的這種知識框架，結合工作和生活實際，能夠做到舉一反三，將所學知識作為解剖刀，充分利用成人學員理解能力強的優(yōu)勢，剖析實例，理解科技文章，并在這個過程中加深課程知識理解，向知識深度和廣度拓展。

八、教學方法和教學形式

本課程從08年秋開始采用新大綱和新教材，大綱和教材充分考慮到學員業(yè)余學習的特點，大幅度地降低了學習難度和要求，但對基礎部分的內容進行了強化，并引入了最新實用的課程實例，開拓了學員的眼界強化了課程的實用性。

在開放教育學院的課程輔導采用了遠程教學和面授輔導相結合的方式開展教學。

遠程教學包括要求學生收看電視錄像課、網上的流媒體（IP）課件、網上教學輔導、實時和非實時答疑等多種教學形式；

但是在開放教育學院的授課實際中，也有問題出現(xiàn)。教師精心設計了面授輔導，并在面授輔導過程中按照既定設計進行實施，在這個實施過程中，由于太過于體系的完整性，以至于面授輔導的連續(xù)性較強，造成不能及時參加面授輔導的學員由于前面課程的缺失直接影響后繼知識的理解。

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對于平時作業(yè)既是學生自我檢驗學習水平的一種形式，也是很重要的形成性考核手段，擔任開放教育學院的面授輔導教師時能夠督促學生獨立完成并及時批改和反饋，并對典型和難度較大的習題在面授課中進行集中講解。

小組討論課是在教師引領下對預先布臵的主題開展討論的一種教學活動形式。這種教學活動能夠很好地激發(fā)學生的學習興趣，在這個環(huán)節(jié)中，由面授輔導教師組織實施。同時，小組討論課也是一種形成性考核形式。

在開放教育教學實際中，作為面授教師的我把這個環(huán)節(jié)安排在一段較為集中的時段，即入學導學階段，一般在入學的前兩堂面授課。在這個階段中，我安排了一個精心設計的入門教育階段，主題就是：跟隨計算機的歷史進行學習和思考。從計算機的原始階段為什么會過渡到電子二進制數(shù)字化時代。注意把握“引領”、“提問”和“點評”等多個教學指導環(huán)節(jié)，著重于學員的主動思考，將以前奉為金科玉律的語句一一打破。比如：為什么電子計算機會使用二進制？給出的最終答案居然是“不得不”，而并不是二進制天生就高于別的進制。這樣的小組討論極大地引發(fā)了學員進一步學習的欲望。

九、考核

成人學員對考核環(huán)節(jié)的重視是毋庸臵疑的，以上所有努力如果不能夠在考核環(huán)節(jié)體現(xiàn)出來，那這些行為對于學員來說幾乎是沒有意義的。

電大學習的一個特色就是過程考核，在“計算機組成原理A”課程教學中，有占總分30的形成性考核成績，主要有作業(yè)、小組討論、網上學習行為三塊組成。其中作業(yè)這一塊幾乎是硬性的強制要求，屬于學員自主學習時的最底線，如果連作業(yè)都不去完成的話，怎么證明自己學習和語句都是蒼白的。所以每名學員如果不完成作業(yè)的話，形成性考核必定為0分；而小組討論和網上學習行為考核則浮動性較大，沒有一些強制性要求，有些學期如果面授課時實在不足的情況下，出現(xiàn)過擠占小組討論和集中實時答疑的一些行為。

終結性考核的解決主要是認真帶領學員進行復習來保證。電大考試的一個特色就是“教考分離”，這也決定了輔導教師不免去有針對性地進行復習。全省電大一般采取以下幾個措施。

1、形考作業(yè)認真講解

課程輔導頁面將所有的習題一一做講解，但是不提供答案，同時教師針對性地將共性問題提出，以引起學員警惕。

2、教材章節(jié)習題的講解

同樣在電大在線盡可能地將習題解題思路和方法告知給學員，但這一塊并不是硬性要求，只能告知學員考試有較大可能遇見同題型的這些題目。

3、歷年真題試卷的詳細講解

通過對歷年真題的提供和對真題出題范圍、題型、在教材章節(jié)中的比例分析（也提供在電大在線上），同時要求學員在復習階段應該以百倍的重視來完成這些真題的解題，使得學員在完成幾套卷子后，有著充分的信心去完成考試。

以上措施的施行也確實卓有成效，省內的及格率一直保持在85%左右。但是，及格率與知識真正的理解吸收還存在差距，這一點應該作為課程實施者的共同警醒，提醒我們在今后的教學上還要但思熟慮，兢兢業(yè)業(yè)地將課程知識真正地傳授給學員。

第二篇：計算機組成原理課程總結

《計算機組成原理》課程總結

《計算機組成原理》是計算機科學與技術專業(yè)的一門核心的專業(yè)必修課程。從課程的地位來說，它是先導課與后續(xù)課之間的重要銜接課程。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，必須保證課程教學內容及實現(xiàn)手段的先進性，才能確保課程教學效果的優(yōu)秀。因此，在課程教學大綱的制定上，主要依據就是：既要保證學生理解和掌握課程的基本理論和基本概念，又必須保證教學內容的先進性，同時還要注重學生實際動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和訓練，為后續(xù)課程的學習奠定堅實的基礎。通過近年來的教學實踐證明，本課程在內容的先進性設置，教學進度安排等方面比較合理，被學生普遍接受，總體效果良好。結合本課程內容多、難度大的特定，采取理論與實踐相結合的教學方法，有效地鞏固了教學效果，進一步加深了學生對計算機組成結構和工作機理的認識，提高了學生的實際動手能力與創(chuàng)新設計能力。

計算機專業(yè)從1993年開始招生，組成原理課經歷了四個發(fā)展階段，從原來的《微機原理》課，僅有3套“微機實驗訓練系統(tǒng)”實驗設備，僅只有一名任課教師，發(fā)展到今天有50多套實驗設備，多名任課教師組成的課程組，取得了驕人的成績。在2001年，該課程首批成為赤峰師專重點課程。

計算機硬件技術的發(fā)展十分迅速，各類新器件、新概念和新內容不斷涌現(xiàn)，所以，必須注重教學內容的先進性。除了選擇最新版的國家級優(yōu)秀教材作為課程教材之外，在教學組織中，還應注意及時將新的內容和技術補充進來。在教學課時安排上，應注重與已修相關課程的內容銜接，刪減不必要的重復內容，留出適當?shù)恼n時增加新的教學或討論內容。

在教學方式上，傳統(tǒng)的教學方式對于內容更新較快的本課程來說，應當說遇到了很大的難題。針對多媒體教學手段易于實現(xiàn)內容更新與擴充的特點，本課程較早應用現(xiàn)代多媒體手段，多媒體教學系統(tǒng)內容豐富、形式多樣，CAI教學課件包含文字、聲音、圖表、等多項教學互動內容，加上主講教師與學生的適時交流與啟發(fā)，聲情并茂，內容充實，進而保證了教學內容的先進和教學效果的優(yōu)良，收到了良好的效果，得到了歷屆學生的好評和肯定。

在課程的教學管理方面，每學年都要進行課程期中教學檢查，內容包括接受教學檢查小組聽課，課程的期中考核，學生民主評議，教師自評工作總結等。通過教學檢查，保證及時發(fā)現(xiàn)各種教學問題，并及時地加以改進或補充，保證各個教學環(huán)節(jié)的質量，進而監(jiān)督和保證課程的總體教學質量。在課程考試環(huán)節(jié)上，有完整的課程試題庫，各年試題（A、B卷）每學期期末考試采用集體閱卷方式，并對試題及考試成績都進行統(tǒng)計分析。

實驗教學是本課程的重要教學環(huán)節(jié)之一，是訓練學生綜合能力的重要手段。計算機專業(yè)從1993年開始招生，最初只能開設《微機原理》課，并做少量的微

機原理實驗，僅有3套“微機實驗訓練系統(tǒng)”實驗設備。1997年，將《微機原理》課程改為《計算機組成原理》，并在1999年購置了5套型號為TEC—2的“組成原理實驗箱”，擴建了實驗室，2000年有購置5套同型號的組成原理實驗箱，并自編TEC-2實驗箱的實驗指導書。為了滿足課程建設和學科建設的需要，經學院批準，2005年又購置40套由清華大學王誠教授研制的、目前國內最先進得的、型號為TH-union “組成原理實驗箱”，該設備硬、軟件子系統(tǒng)完整，控制器方案有微程序和硬布線2種，同時支持匯編語言和高級語言編程，除了滿足計算機組成原理實驗外，還可以完成計算機系統(tǒng)結構實驗和電子線路設計自動化實驗。以該實驗設備為依托，按照精品課程建設的要求，在師資、教學內容、教學方法等方面作了改進。教材選用清華大學王誠教授編寫的《計算機組成原理》一書，該書是教育部人才培養(yǎng)模式改革和開放教育試點教材；按照實驗教學大綱的要求，本課程實驗講義完備，實驗開出率達90%。教師對學生的實驗設計結果必須逐個地進行驗收，再結合學生遞交的實驗報告，期末實驗考試情況，綜合給出實驗成績。由于注重了實驗教學質量，學生普遍感到學有所用。

《計算機組成原理》課程組目前由教授1人、副教授1人、講師3人組成，人員結構合理、年富力強。課程組特別注意教學與科研的有效結合和相輔相成，近年來取得了較好的教學與科研成果。結合本課程教學特點，課程組教師積極參加各類全國、全省的計算機專業(yè)教學研討會，近年來先后發(fā)表了10余篇教改論文，完成自治區(qū)科研項目一個，校內教改項目一項，校內科研項目一項，目前參與自治區(qū)科研項目兩個。課程組自從2004年7月在赤峰學院副院長德力格爾的幫助下，聘請了清華大學計算機系的王誠教授擔任指導青年教師的培訓工作，王誠教授祖籍赤峰，長期從事計算機硬件的教學工作，他主講的清華大學計算機系《計算機組成原理》先后獲得北京市精品課程，北京市教學成果一等獎，國家精品課程。王教授一心想為家鄉(xiāng)的計算機教育事業(yè)做出貢獻，而且不計得失，深受學院有關領導和我系師生的好評。他學識淵博，為人坦誠，是我國計算機硬件方面的知名學者。他研制的“計算機組成原理實驗”設備，被國內多所重點大學使用，我系從1995年開始到現(xiàn)在一直就使用他研制實驗設備，2005年我系在更換新設備TH-union時，王教授還無償贈送了多臺設備和許多實驗耗材，總價值達1萬多元，為計算機組成原理課程的發(fā)展打下了堅實的物質基礎，使我們有條件和信心以該門課程為依托，在教學和科研上作出一番成就。

青年教師的培養(yǎng)是課程建設的重要環(huán)節(jié)。目前采用的措施是：

一、近年來，由于課程建設和學科建設的需要，我系基本形成了以老帶新的課程組制度，從制訂教學計劃、備課到教學檢查的各個環(huán)節(jié)，都有經驗豐富的教師對青年教師進行指導，每學期由系里統(tǒng)一組織，對青年教師進行聽課、評課活

動，通過聽評課進行課程研究、教法研究，提高業(yè)務能力。

二、派往國內知名大學進行短期學習，如2005年3月，劉燕到清華大學計算機系對其實驗教學形式和設備進行考查學習，2006年7月，黃鳳艷到清華大學計算機系進行短期的計算機組成原理實驗專題學習，通過學習，使理論基礎更加扎實，獲得了許多寶貴的實驗技巧，眼界更加開闊，業(yè)務能力明顯提高。

三、聘請國內知名大學的學者來我系進行短期講學，相關教師和學生都可以參加聽課學習，這種方式即可以節(jié)省資金，又可以使更多的人有學習提高的機會。自從2005年3月開始，清華大學計算機系的王誠教授先后兩次來我系進行講學，對我系的青年教師和2003級本科生進行免費培訓，師生受益非淺。通過采取上述措施，取得了非常明顯的教學效果，作為計算機專業(yè)的硬件方向的重要課程之一，《計算機組成原理》由過去學生不愛學和教師不愿教發(fā)展到今天的教師熱愛這項工作和學生對該門課程及實驗共同感興趣，已經邁出重要的一大步，青年教師的成長為本門課今后發(fā)展奠定有利的基礎。

本課程組教師注重為人師表，治學態(tài)度認真，業(yè)務鉆研刻苦。在教學工作中，兢兢業(yè)業(yè)，踏踏實實，一絲不茍，全身心地投入在教學第一線，能較好地將教書與育人有機地結合在一起，注意學生的道德和學德教育，及時地了解學生的實際學習情況，把學生的每一點進步都視為自己的工作成就，并為此感到由衷的高興，因而受到了歷屆學生的一致好評和擁戴。本課程組教師分別多次獲得過省級、校級和學院的優(yōu)秀教師或先進教育工作者稱號。

總之，《計算機組成原理》作為計算機專業(yè)的主干專業(yè)基礎課程之一，近年來，在課程內容建設、教學法研究、教學質量管理、學風教風培養(yǎng)等方面，課程組教師付出了大量辛勤的汗水，取得了一些成績，受到了大家的認可和好評。《計算機組成原理》課程組近年來所取得的成績，離不開學院全體教師的大力支持，是大家共同努力的結果。只要我們發(fā)奮圖強，堅韌不拔，刻意進取，踏實工作，完全可以做出更大的成績來，把《計算機組成原理》課程建設成為真正的精品課程。

2005年5月

第三篇：計算機組成原理課程總結（范文）

合肥學院

課程綜述論文

題

目 系

部 專

業(yè) 班

級 學生姓名

計算機組成原理總結 計算機科學與技術 計算機網絡工程 11網絡工程（2）

2013 年 12 月 15 日

計算機組成原理總結

內容摘要

本課程學習知識要求高，技術性較強，而且隨著應用技術的發(fā)展，課程中學習到的新技術應用隨時間都在發(fā)生變化。所以，學習本課程對我們的計算機硬件基礎知識要求較高。

關鍵詞

計算機 原理 總結

課程綜述

計算機經過多年的發(fā)展。已經在人類的生活扮演著重要的角色，作為一個學習計算機科學與技術專業(yè)的學生來說，計算機組成原理的學習是至關重要的，作為計算機科學與技術專業(yè)的基礎課程，這門課會告訴我們計算機的基本組成及其主要部件的工作原理。通過這門課程的學習可以讓我們建立計算機系統(tǒng)的整機概念，理解軟硬件的關系和邏輯的等價性。

課程主要內容和基本原理

本段主要講述了計算機組成原理主要內容和基本原理(1)計算機系統(tǒng)概論

1.馮·諾依曼計算機模型。

1）計算機由運算器、存儲器、控制器和輸入/輸出五個部件組成；2）存儲器以二進制形式存儲指令和數(shù)據；3）存儲程序工作方式；4）五部件以運算器為中心進行組織。

2.計算機系統(tǒng)性能指標:字長，主頻，主存容量，兼容性(2)計算機系統(tǒng)的硬件結構

1.存儲器的主要性能指標容量，速度，價格

2.半導體只讀存儲器：掩膜只讀存儲器ROM可編程ROM（PROM）可擦除和編程的ROM（EPROM）電擦除電改寫只讀存儲器（EEPROM）閃速存儲器（flash memory）

3.高速緩沖存儲器 工作原理：設置Cache是為了解決CPU和主存之間的速度匹配問題，理論依據是程序訪存的局部性規(guī)律。映射方式：有直接映像、全相聯(lián)映像和組相聯(lián)映像。替換算法：先進先出法（FIFO）“近期最少使用”算法（LRU）

總線

1.總線是連接兩個或多個功能部件的一組共享的信息傳輸線；一個部件發(fā)出的信號可以被連接到總線上的其他所有部件所接收。系統(tǒng)總線按傳輸信息不同分為：數(shù)據總線（雙向，其位數(shù)與機器字長和存儲字長有關，總線寬度）、地址總線（由CPU輸出，單向）、控制總線。

2.串行傳輸

串行總線的數(shù)據在數(shù)據線上按位進行傳送，只需一根數(shù)據線，線路成本低，適合遠距離的數(shù)據傳輸。

使用串行通信總線連接慢速設備，象鍵盤、鼠標和終端設備等。串行傳輸中的數(shù)據轉換、發(fā)送部件中并行數(shù)據到串行數(shù)據的轉換，稱為拆卸；接收部件中串行數(shù)據轉換成并行數(shù)據，稱為裝配。串行傳輸中的數(shù)據傳輸速率。

3．并行傳輸

并行總線的數(shù)據在數(shù)據線上同時有多位一起傳送，每一位要有一根數(shù)據線。并行數(shù)據傳輸需要聯(lián)絡控制信號。

4.總線裁決：決定哪個總線主控設備將在下次得到總線使用權的過程稱為總線裁決。兩類總線裁決方式：集中式和分布式

5.定時問題：如何來定義總線事務中的每一步何時開始、何時結束

6.總線異步通信協(xié)議的步驟：請求，響應，撤銷請求，撤銷響應 異步通信子協(xié)議類型：全互鎖，半互鎖，不互鎖

I/O設備

1.I/O接口的功能：（1）數(shù)據緩沖（2）錯誤或狀態(tài)檢測（3）控制和定時（4）數(shù)據格式轉換；（5）與主機和設備通信

2.I/O接口的分類(1)按數(shù)據傳送方式分，有并行接口和串行接口(2)可編程接口和不可編程接口(3)按通用性來分，有通用接口和專用接口

3.I/O端口的編址方式

(1)獨立編址方式：對所有的I/O端口單獨進行編號，成為一個獨立的I/O地址空間。(2)統(tǒng)一編址方式：將主存地址空間分出一部分地址給I/O端口進行編號。

4.I/O控制方式類型

1.程序直接控制方式（查詢方式）

從I/O接口取得外設和接口的狀態(tài)，根據狀態(tài)來控制外設和主機的信息交換。

2.程序中斷控制方式

執(zhí)行相應的I/O指令，將啟動命令發(fā)送給相應的I/O接口和外設，然后CPU繼續(xù)執(zhí)行其他程序。

3.直接存儲器存取方式 簡稱為DMA方式，用于高速設備和主機的數(shù)據傳送，采用成批數(shù)據交換方式。用專門的硬件（DMA控制器）來控制總線進行數(shù)據交換。

5.中斷： 由于內部/外部事件或由程序的預先安排引起CPU中斷正在執(zhí)行的程序，轉到相應的服務程序中去。

6.DMA DMA方式：用專門的DMA接口硬件來控制外設與主存間的直接數(shù)據交換，而不通過CPU?？刂瓶偩€進行DMA傳送的硬件接口為DMA控制器。DMA工作方式： CPU停止法(成組傳送)、周期挪用(竊取)法(單字傳送)、交替分時訪問法

指令系統(tǒng)

1.指令一般的格式 操作碼OP+ 地址碼 A 2.指令字長度：一個指令字包含的所有二進制代碼的位數(shù)。有等長指令字結構和變長指令字結構。3.指令系統(tǒng)性能的指標

指令所占存儲空間是否盡可能?。槐憩F(xiàn)在指令中代碼密度是否高、信息冗余量是否少；

4.尋址方式：立即尋址，直接尋址，間接尋址，相對尋址，基址變址尋址，隱含尋址方式

5.指令系統(tǒng)設計的基本思路

任務是確定所有機器指令的格式、類型、操作以及對操作數(shù)的訪問方式。出發(fā)點是提高指令系統(tǒng)的性能/價格比。

6.堆棧是一種按特定順序訪問的存儲區(qū)；其特點是后進先出(LIFO)或先進后出(FILO)。

(3)中央處理器

CPU=寄存器(PC、IR)+CU+ALU+中斷系統(tǒng) 1.CPU的四種基本功能：

存儲器讀：讀取某一主存單元的內容，并將其裝入某一個CPU寄存器；存儲器寫：把一個數(shù)據字從某一CPU寄存器存入給定的主存單元中；把一個數(shù)據字從某一CPU寄存器送到另一個寄存器或者ALU；進行一個算術運算或邏輯運算，將結果送入某一CPU寄存器或存儲器。

2.控制器三種時序控制方法：同步，異步，聯(lián)合控制方法 3.指令ADD R3，R1的執(zhí)行控制序列

4.決定CPU性能最重要三個因素：指令的功能強弱，時鐘周期的長短，執(zhí)行每條指令所需時鐘周期數(shù)。

5.微指令的格式：水平型微指令和垂直型微指令。

編碼：1）直接表示法 2）分段直接編碼法 3）字段間接編碼法

心得體會

在上計算機組成原理課程的時候，雖然準時去上課，很認真的聽課，但是《計算機組成原理》這門課程難度十分大，在學習這門課程時，我遇到過許多困難，這并不可怕，因為只要我們敢于面對，團結合作，就沒有解決不了的問題。在學習過程中，我們需要互相學習，互相幫助、互相鼓勵。在學習的時候，要善于把自己好的想法給大家分享，不會的時候要虛心向同學和老師請教。

總結

計算機組成原理課程主要教授了了解計算機各部件的組成原理，工作機制以及部件之間的相互關系；加強硬件分析和設計的基本技能和方法，提高硬件方面專業(yè)素質和發(fā)展?jié)摿?；培養(yǎng)和提高計算思維能力。

參考文獻

[1]《計算機組成原理》【中】唐朔飛 第二版 高等教育出版社

第四篇：計算機組成原理課程論文

《計算機組成原理》課程論文

【內容摘要】： 本論文主要在課程的學習上作一些討論。該課程主要介紹計算機硬件的結構與基本原理和計算機系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。課程主要研究CPU、主存儲器、I/0接口和輸入/輸出以及總線的結構和功能。使學生建立計算機系統(tǒng)的概念，深入了解計算機的工作原理，掌握計算機組織與實現(xiàn)的技術和方法，以及計算機系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設計的方法，從而為計算機專業(yè)其他專業(yè)課的學習打下堅實的基礎。

【關鍵詞】： 課程概述、計算機系統(tǒng)、CPU、控制單元

【課程綜述】： 計算機組成原理是計算機應用和計算機軟件專業(yè)以及其他相關專業(yè)必修的專業(yè)基礎課，它主要討論計算機各組成部件的基本概念、基本結構、工作原理及設計方法。組成原理是計算機類專業(yè)的一門主干必修課程，主要內容有：（1）對計算機的發(fā)展、應用和特性作的概述，并簡單介紹了計算機系統(tǒng)的硬件、軟件及計算機系統(tǒng)的層次結構；（2）系統(tǒng)總線，介紹了三種總線結構及接口的概念，總線控制的三種方式和通信的兩種方式；（3）存儲系統(tǒng)，主要介紹半導體存儲器工作原理、尋址方式、與CPU的互連的方法，以及存儲系統(tǒng)的多級結構；（4）輸入輸出系統(tǒng)，介紹了計算機系統(tǒng)中主機與外部設備之間的信息交換方式，重點介紹中斷處理方式以及DMA方式；（5）運算方法和運算器，介紹數(shù)值數(shù)據和非數(shù)值數(shù)據的表示方法，定點數(shù)和浮點數(shù)的四則運算、邏輯運算及運算器的組成和工作原理；（6）指令系統(tǒng)，介紹指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求、指令格式的分析以及指令和數(shù)據的尋址方式；（7）CPU的結構和功能，CPU控制機器完成一條指令的全過程，中斷技術在提高整機系統(tǒng)效能方面的作用（8）組合邏輯控制器、微程序控制器的設計原理和設計方法、指令周期的概念及時序產生器的原理及其控制方式。

【正文】：

（一）計算機概述

計算機系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成，它們共同決定了計算機性能的好壞。計算機系統(tǒng)的層次結構經過了多次的發(fā)展由最初的一級層次結構發(fā)展到了如今的多層次結構。

典型的計算機組成由馮·諾依曼計算機演變而來，該計算機由五大部分組成：輸入設備、輸出設備、存儲器、運算器、控制器，并以運算器為中心結構?，F(xiàn)代計算機可認為有三大部分組成：CPU、I/O設備、主存儲器，并以存儲器為系統(tǒng)中心。

計算機硬件的主要技術指標有機器字長（指CPU一次能處理數(shù)據的位數(shù)，通常與CPU的寄存器位數(shù)有關）、存儲容量（包括貯存容量和輔存容量）、運算速度。

（二）計算機系統(tǒng) 1）、系統(tǒng)總線

總線是連接多個部件的信息傳輸線，是各個部件共享的傳輸介質。當多個部件與總線相連時，如果出現(xiàn)兩個或兩個以上部件同時向總線發(fā)送信息，必將導致信號沖突，傳輸失效。因此，在某一時刻，只允許有一個部件向總線發(fā)送信息，而多個部件可以同時從總線上接受相同的信息。

總線按傳送方式可分為并行傳輸總線和串行傳輸總線；按使用范圍可分為計算機總線、測控總線、網絡通信總線等；按連接部件可分為片內總線、系統(tǒng)總線和控制總線，本書重點介紹?？偩€的性能指標：總線寬度、總線帶寬、時鐘同步/異步、總線復用、信號線數(shù)、總線控制方式等?？偩€的結構通常分為單總線結構和多總線結構?？偩€的控制主要包括判優(yōu)控制和通信控制，總線判優(yōu)控制分為集中式判優(yōu)（鏈式查詢、計數(shù)器定時查詢和獨立查詢）和分布式判優(yōu)（自舉分布式和沖突檢測分布式）?？偩€通信控制主要解決通信雙方如何獲知傳輸開始和傳輸結束，以及雙方如何協(xié)調配合，通常用四種方式：同步通信、異步通信、半同步通信和分離式通信。

2）存儲器

存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設備，用來存放程序和數(shù)據。按存儲介質分類可分為半導體存儲器、磁表面存儲器、磁芯存儲器和光盤存儲器，按存取方式分為隨機存儲器、只讀存儲器、串行訪問存儲器，按在計算機中分類分為主存儲器、輔助存儲器、緩沖存儲器。存儲器有三個性能指標：速度、容量和每位價格。存儲器的擴展通常有位擴展和字擴展，位擴展即增加存儲字長,如將8片16K*1位的存儲芯片連接，可組成一個16K*8位的存儲器。字擴展是指增加存儲字的數(shù)量，如2片1K*8位的存儲芯片可組成一個2K*8位的存儲器。在與存儲器外部設備交換信息時，可采用高速原件、使用層次結構、調整主存的結構來提高訪存速度。

3）I/O系統(tǒng)

I/O系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的一個重要的組成部分，負責管理系統(tǒng)中所有的外部設備。計算機外部設備。在計算機系統(tǒng)中除CPU和內存儲外所有的設備和裝置稱為計算機外部設備（外圍設備、I/O設備）。I/O設備：用來向計算機輸入和輸出信息的設備，如鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等。I/O設備與主機交換信息有三種控制方式：程序查詢方式，程序中斷方式，DMA方式。程序查詢方式是由CPU通過程序不斷的查詢I/O設備是否做好準備，從而控制其與主機交換信息。程序中斷方式不查詢設備是否準備就緒，繼續(xù)執(zhí)行自身程序，只是當I/O設備準備就緒并向CPU發(fā)出中斷請求后才給予響應，這大大提高了CPU的工作效率。在DMA方式中，主存與I/O設備之間有一條數(shù)據通路，主存與其交換信息時，無需調用中斷服務程序。

4）運算器 計算機中執(zhí)行各種算術和邏輯運算操作的部件。運算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、比較和傳送等操作，亦稱算術邏輯部件（ALU）。運算器由：算術邏輯單元（ALU）、累加器、狀態(tài)寄存器、通用寄存器組等組成。算術邏輯運算單元（ALU）的基本功能為加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、求補等操作。加減法主要采用補碼定點加減法進行運算，乘法可視為加法和移位，主要方法有原碼一位乘、原碼兩位乘、補碼一位乘、補碼兩位乘等，乘積的符號位由兩個數(shù)的符號位異或運算結果決定。除法運算可視為減法和移位，主要方法有恢復余數(shù)法、加減交替法，其中原碼除法的符號位單獨處理，補碼除法的符號位參與運算并最終獲得結果。浮點加減法可分為○1對階，使兩數(shù)的小數(shù)點位置對其2尾數(shù)求和，將對階后的兩尾數(shù)按定點加減運算規(guī)則求和或差○3規(guī)格化○4舍○入，要考慮尾數(shù)右移時失去的數(shù)值位○5溢出判斷。浮點乘除運算，乘積的階碼應為相乘兩數(shù)的階碼之和，乘積的尾數(shù)應為相乘兩數(shù)的尾數(shù)之積，商的階碼為被除數(shù)的階碼減去減數(shù)的階碼，尾數(shù)為被除數(shù)的尾數(shù)除以除數(shù)的尾數(shù)所得的商。5）指令系統(tǒng)一條指令就是機器語言的一個語句，它是一組有意義的二進制代碼，指令的基本格式如：操作碼字段+地址碼字段，其中操作碼指明了指令的操作性質及功能，地址碼則給出了操作數(shù)或操作數(shù)的地址。指令包括操作碼域和地址域兩部分。根據地址域所涉及的地址數(shù)量，常見的指令格式有以下幾種?！?三地址指令：一般地址域中A1、A2分別確定第一、第二操作數(shù)地址,A3確定結果地址。下一條指令的地址通常由程序計數(shù)器按順序給出。2二地址指令：地址域中A1確定

○第一操作數(shù)地址，A2同時確定第二操作數(shù)地址和結果地址?！?單地址指令：地址域中A確定第一操作數(shù)地址。固定使用某個寄存器存放第二操作數(shù)和操作結果。因而在指令中隱含了它們的地址?！?零地址指令：在堆棧型計算機中，操作數(shù)一般存放在下推堆棧頂?shù)膬蓚€單元中,結果又放入棧頂,地址均被隱含，因而大多數(shù)指令只有操作碼而沒有地址域。根據指令內容確定操作數(shù)地址的過程稱為尋址。完善的尋址方式可為用戶組織和使用數(shù)據提供方便?！?直接尋址：指令地址域中表示的是操作數(shù)地址?！?間接尋址：指令地址域中表示的是操作數(shù)地址的地址即指令地址碼對應的存儲單元所給出的是地址A，操作數(shù)據存放在地址A指示的主存單元內。有的計算機的指令可以多次間接尋址,如A指示的主存單元內存放的是另一地址B，而操作數(shù)據存放在B指示的主存單元內，稱為多重間接尋址?！?立即尋址：指令地址域中表示的是操作數(shù)本身?！?變址尋址：指令地址域中表示的是變址寄存器號i和位移值D。將指定的變址寄存器內容E與位移值D相加,其和E+D為操作數(shù)地址。許多計算機具有雙變址功能，即將兩個變址寄存器內容與位移值相加，得操作數(shù)地址。變址尋址有利于數(shù)組操作和程序共用。同時，位移值長度可短于地址長度，因而指令長度可以縮短?！?相對尋址：指令地址域中表示的是位移值D。程序計數(shù)器內容（即本條指令的地址）K與位移值D相加，得操作數(shù)地址K+D。當程序在主存儲器浮動時，相對尋址能保持原有程序功能。此外，還有自增尋址、自減尋址、組合尋址等尋址方式。尋址方式可由操作碼確定，也可在地址域中設標志，指明尋址方式。

6）CPU的結構和功能

CPU具有控制程序的順序執(zhí)行（指令控制）、產生完成每條指令所需的控制命令（操作控制）、對各種操作加以時間上的控制（時間控制）、對數(shù)據進行算術運算和邏輯運算（數(shù)據加工）以及處理中斷等功能。一條指令的執(zhí)行過程按時間順序可分為以下幾個步驟：○1CPU發(fā)出指令地址。將指令指針寄存器（IP）的內容——指令地址，經地址總線送入存儲器的地址寄存器中?！?從地址寄存器中讀取指令。將讀出的指令暫存于存儲器的數(shù)據寄存器中。○3將指令送往指令寄存器。將指令從數(shù)據寄存器中取出，經數(shù)據總線送入控制器的指令寄存器中。4指令譯碼。指令寄存器中的操作碼部分送指令譯碼器，經譯碼器分析產生相○應的操作控制信號，送往各個執(zhí)行部件?！?按指令操作碼執(zhí)行?！?修改程序計數(shù)器的值，形成下一條要取指令的地址。若執(zhí)行的是非轉移指令，即順序執(zhí)行，則指令指針寄存器的內容加1，形成下一條要取指令的地址。指令指針寄存器也稱為程序計數(shù)器。中斷的作用：一方面，有了中斷功能，PC系統(tǒng)就可以使CPU和外設同時工作，使系統(tǒng)可以及時地響應外部事件。而且有了中斷功能，CPU可允許多個外設同時工作。這樣就大大提高了CPU的利用率，也提高了數(shù)據輸入、輸出的速度；另一方面，有了中斷功能，就可以使CPU及時處理各種軟硬件故障。計算機在運行過程中，往往會出現(xiàn)事先預料不到的情況或出現(xiàn)一些故障，如電源掉電、存儲出錯，運算溢出等等。計算機可以利用中斷系統(tǒng)自行處理，而不必停機或報告工作人員。

7）控制單元

控制單元是整個CPU的指揮控制中心，由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令譯碼器ID(Instruction Decoder)和操作控制器0C(Operation Controller)三個部件組成，對協(xié)調整個電腦有序工作極為重要。它根據用戶預先編好的程序，依次從存儲器中取出各條指令，放在指令寄存器IR中，通過指令譯碼(分析)確定應該進行什么操作，然后通過控制總線送至相應部件實現(xiàn)功能。常見的控制方式有同步控制、異步控制、聯(lián)合控制和人工控制。控制單元的設計有兩種方法：組合邏輯設計和微程序設計。組合邏輯設計首先要確定控制方式，然后決定微操作的節(jié)拍安排，再根據微操作列出微操作命令的操作時間表、求出最簡邏輯表達式并畫出微操作的邏輯圖。這種方法思路清晰，但每一個微操作都對應一個邏輯電路，最終的控制單元會十分龐雜。微程序設計是指將一條機器指令編寫成一個微程序，每一個微程序包含若干條微指令，每一條微指令對應一個或幾個微操作命令，然后把這些微程序存到一個控制存儲器中，用尋找用戶程序機器指令的方法來尋找每一個為程序中的微指令。這些微指令以二進制代碼形式表示，每位代表一個控制信號，因此逐條執(zhí)行每一條微指令，也就相應的完成了一條機器指令的全部操作。微指令的編碼方式有直接編碼、字段直接編碼、字段間接編碼、混合編碼等，微指令格式有水平型微指令和垂直型微指令。

【心得體會】 在做完這次課程論文后，讓我再次加深了對計算機的組成原理的理解，對計算機的構建也有更深層次的體會。計算機的每一次發(fā)展，都凝聚著人類的智慧和辛勤勞動，每一次創(chuàng)新都給人類帶來了巨大的進步。計算機從早期的簡單功能，到現(xiàn)在的復雜操作，都是一點一滴發(fā)展起來的。這種層次化的讓我體會到了，凡事要從小做起，無數(shù)的‘小’便成就了‘大’。在學習過程中也是碰到了很多問題，主要就和老師說的一樣，課后沒有看書，導致一些知識點沒有掌握完全，概念問題有很多細節(jié)不懂。這些都要盡量彌補，才能讓這門課的學習達到目的。

【結語】 計算機的發(fā)展日新月異。自從踏入21世紀以來可謂發(fā)展神速，可以預見將來必將出現(xiàn)新的電腦體系、功能與知識，我們不能局限于現(xiàn)今所學的的知識，要跟上時代的步伐，時時刻刻關注計算機方面的發(fā)展，這樣才能為以后的工作學習打下堅實的基礎。

【參考文獻】

【1】唐俊飛.計算機組成原理.北京：剛等教育出版社，2000.【2】白中英,等.計算機組成原理.3版.北京：科學出版社，2002.

第五篇：計算機組成原理課程論文

合肥學院

課 程 論 文

題

目 系

部 專

業(yè) 班

級 學生姓名 指導教師

計算機組成原理課程綜述

計算機科學與技術 計算機科學與技術 11級計本（2）班

張向東

2013 年 5 月 27 日

計算機組成原理課程論文

內容摘要：

論文主要論述馮-諾依曼型計算機的基本組成結構器件與其控制單元的構建方法，一臺計算機的核心是中央處理器，中央處理器的核心就是他的控制單元，控制單元相對于計算機而言類似于人的大腦，人體的各種行為取決于大腦的指令控制，計算機的各種操作方式取決于控制單元的指令，控制單元直接影響著指令系統(tǒng)，它的格式不僅直接影響到機器的硬件結構，而且也直接影響到系統(tǒng)軟件，影響機器的適用范圍。

關鍵詞：馮諾依曼型計算機的組成，中央處理器，控制單元，指令系統(tǒng)，微指令

一、計算機組成原理課程綜述：

本課程的教學采用從整體入手，層層深入細化的方法詳細的闡述了計算機的組成以及各部件的工作原理和工作方式，先是介紹計算機的基本組成，發(fā)展和展望。后面分階段詳述了存儲器，輸入輸出系統(tǒng)，通信總線，中央處理器的特性結構和功能，包括計算機的基本運算，指令系統(tǒng)和中斷系統(tǒng)，并專門介紹了控制單元的功能和設計思路和實現(xiàn)措施。

二、課程主要內容和基本原理：

（一）計算機系統(tǒng)的硬件結構：

計算機的系統(tǒng)包括系統(tǒng)總線、存儲器和輸入輸出系統(tǒng) 1.總線：

總線是計算機各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線，它是由導線組成的傳輸線束，按照計算機所傳輸?shù)男畔⒎N類，計算機的總線可以劃分為數(shù)據總線、地址總線和控制總線，分別用來傳輸數(shù)據、數(shù)據地址和控制信號?？偩€是一種內部結構，它是cpu、內存、輸入、輸出設備傳遞信息的公用通道，主機的各個部件通過總線相連接，外部設備通過相應的接口電路再與總線相連接，從而形成了計算機硬件系統(tǒng)。在計算機系統(tǒng)中，各個部件之間傳送信息的公共通路叫總線，微型計算機是以總線結構來連接各個功能部件的。2.存儲器：

存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設備，用來存放程序和數(shù)據。計算機中全部信息，包括輸入的原始數(shù)據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器，計算機才有記憶功能，才能保證正常工作。按用途存儲器可分為主存儲器（內存）和輔助存儲器（外存）,也有分為外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光盤等，能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件，用來存放當前正在執(zhí)行的數(shù)據和程序，但僅用于暫時存放程序和數(shù)據，關閉電源或斷電，數(shù)據會丟失。

存儲器的主要功能是存儲程序和各種數(shù)據，并能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數(shù)據的存取。

存儲器是具有“記憶”功能的設備，它采用具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的物理器件來存儲信息。這些器件也稱為記憶元件。在計算機中采用只有兩個數(shù)碼“0”和“1”的二進制來表示數(shù)據。記憶元件的兩種穩(wěn)定狀態(tài)分別表示為“0”和“1”。日常使用的十進制數(shù)必須轉換成等值的二進制數(shù)才能存入存儲器中。計算機中處理的各種字符，例如英文字母、運算符號等，也要轉換成二進制代碼才能存儲和操作。3.I/O系統(tǒng)：

I/O系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的一個重要的組成部分，負責管理系統(tǒng)中所有的外部設備。計算機外部設備。在計算機系統(tǒng)中除CPU和內存儲外所有的設備和裝置稱為計算機外部設備（外圍設備、I/O設備）。I/O設備：用來向計算機輸入和輸出信息的設備，如鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等。

I/O設備與主機交換信息有三種控制方式：程序查詢方式，程序中斷方式，DMA方式。

（二）中央處理器

1.計算機的運算方法：

計算機的內部形式為0和1組成的各種編碼參與各類數(shù)據的運算，這里詳細的解讀了計算機在自動解題過程中數(shù)據的加工處理流程。在計算機中參與運算的數(shù)分為有符號數(shù)和無符號數(shù)兩種，相關的有數(shù)的定點表示和浮點表示以及定點浮點的相關運算。2.指令系統(tǒng)：

指令系統(tǒng)是計算機硬件的語言系統(tǒng)，也叫機器語言，它是軟件和硬件的主要界面，從系統(tǒng)結構的角度看，它是系統(tǒng)程序員看到的計算機的主要屬性。因此指令系統(tǒng)表征了計算機的基本功能決定了機器所要求的能力，也決定了指令的格式和機器的結構。對不同的計算機在設計指令系統(tǒng)時，應對指令格式、類型及操作功能給予應有的重視。

計算機所能執(zhí)行的全部指令的集合，它描述了計算機內全部的控制信息和“邏輯判斷”能力。不同計算機的指令系統(tǒng)包含的指令種類和數(shù)目也不同。一般均包含算術運算型、邏輯運算型、數(shù)據傳送型、判定和控制型、輸入和輸出型等指令。指令系統(tǒng)是表征一臺計算機性能的重要因素，它的格式與功能不僅直接影響到機器的硬件結構，而且也直接影響到系統(tǒng)軟件，影響到機器的適用范圍。根據指令內容確定操作數(shù)地址的過程稱為尋址。一般的尋址方式有立即尋址，直接尋址，間接尋址，寄存器尋址，相對尋址等。

一條指令實際上包括兩種信息即操作碼和地址碼。操作碼用來表示該指令所要完成的操作（如加、減、乘、除、數(shù)據傳送等），其長度取決于指令系統(tǒng)中的指令條數(shù)。地址碼用來描述該指令的操作對象，它或者直接給出操作數(shù)，或者指出操作數(shù)的存儲器地址或寄存器地址（即寄存器名）。3.運算器：

計算機中執(zhí)行各種算術和邏輯運算操作的部件。運算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、比較和傳送等操作，亦稱算術邏輯部件（ALU）。

運算器由：算術邏輯單元（ALU）、累加器、狀態(tài)寄存器、通用寄存器組等組成。算術邏輯運算單元（ALU）的基本功能為加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、求補等操作。計算機運行時，運算器的操作和操作種類由控制器決定。運算器處理的數(shù)據來自存儲器；處理后的結果數(shù)據通常送回存儲器，或暫時寄存在運算器中。與運算器共同組成了CPU的核心部分。

（三）控制單元：

控制單元負責程序的流程管理。正如工廠的物流分配部門，控制單元是整個CPU的指揮控制中心，由指令寄存器IR、指令譯碼器ID和操作控制器0C三個部件組成，對協(xié)調整個電腦有序工作極為重要。它根據用戶預先編好的程序，依次從存儲器中取出各條指令，放在指令寄存器IR中，通過指令譯碼(分析)確定應該進行什么操作，然后通過操作控制器OC，按確定的時序，向相應的部件發(fā)出微操作控制信號。操作控制器OC中主要包括節(jié)拍脈沖發(fā)生器、控制矩陣、時鐘脈沖發(fā)生器、復位電路和啟停電路等控制邏輯。1.微指令

在微程序控制的計算機中，將由同時發(fā)出的控制信號所執(zhí)行的一組微操作稱為微指令。所以微指令就是把同時發(fā)出的控制信號的有關信息匯集起來形成的。將一條指令分成若干條微指令，按次序執(zhí)行就可以實現(xiàn)指令的功能。若干條微指令可以構成一個微程序，而一個微程序就對應了一條機器指令。因此，一條機器指令的功能是若干條微指令組成的序列來實現(xiàn)的。簡言之，一條機器指令所完成的操作分成若干條微指令來完成，由微指令進行解釋和執(zhí)行。微指令的編譯方法是決定微指令格式的主要因素。

三、心得體會：

學習了這門課程后，我加深了對計算機的組成原理的理解，對計算機的構建也有更深層次的體會，使我以前對于計算機的好奇心得到了充分的滿足，對于計算機的迷茫也得到了解決，并且使我對計算機的興趣更加濃厚了，我有信心和興趣對計算機進行更深入的探索。計算機的每一次發(fā)展，都凝聚著人類的智慧和辛勤勞動，每一次創(chuàng)新都給人類帶來了巨大的進步，計算機的發(fā)展一直都代表著人類最高科技的進程。所以我們要時刻保持著自己的求知欲，只有永不倦怠的學習才會不被社會淘汰，才會在計算機領域內有所作為。當然我也十分期待未來的計算機帶給人們更大的驚喜和進步。

四、結語：

自從1945年世界上第一臺電子計算機誕生以來，計算機技術迅猛發(fā)展，CPU的速度越來越快，體積越來越小，價格越來越低。微型計算機走進千家萬戶也成為了現(xiàn)實，然而這并不是終點，還有著更多的難題等待著我們去突破去研究，越來越多的專家認識到，在傳統(tǒng)計算機的基礎上大幅度提高計算機的性能必將遇到難以逾越的障礙，從基本原理上尋找計算機發(fā)展的突破口才是正確的道路。近年來很多專家探討利用生物芯片、神經網絡芯片等來實現(xiàn)計算機發(fā)展的突破，但也有很多專家把目光投向了最基本的物理原理上，因為過去幾百年，物理學原理的應用導致了一系列應用技術的革命，他們認為未來光子、量子和分子計算機為代表的新技術將推動新一輪超級計算技術革命。

五．參考文獻：

《計算機組成原理》 唐朔飛 高等教育出版社

《計算機體系結構》 張晨曦 高等教育出版社