计算机组成原理教案

教 案

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计算机组成原理 计算机组成原理 唐朔飞主编 必修课 计算机科学 ___

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前 言

本教案基于“ 面向21世纪课程教材”-普通高等教育“十一五”国家级规划教材唐朔飞编著的“计算机组成原理”第二版。教案包括：课程总体设计；实验内容设计；研究型教学设计；章节设计；单元设计等。

课程总共64学时，其中理论课程48学时，实验16学时。研究型教学内容不占课堂学习学时，在实际教学的执行中，可根据具体情况，选择部分研究型教学内容。

在教学过程中，可综合应用各种教学手段和教学模式，包括混合式教学及翻转课堂等，并充分利用慕课、微课等电子资源。

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目录

一 总体教学设计 ......................................................................................................................................... 7

1.1教学目的和要求 ............................................................................................................................... 8 1.2教学手段和教学方法 ....................................................................................................................... 8

1.2.1教学手段 ................................................................................................................................ 8 1.2.2 教学方法 ............................................................................................................................... 9 1.3 把前沿内容引进课堂 .................................................................................................................... 10 1.4教材与参考资料 ............................................................................................................................. 10 1.5教学内容和安排 ............................................................................................................................. 10

1.5.1课堂教学内容及安排 .......................................................................................................... 12

1）计算机系统概论（2学时） .......................................................................................... 12

（1）．教学内容 ........................................................................................................... 12 （2）．基本要求 ........................................................................................................... 12 （3）．重点和难点 ....................................................................................................... 12 2）运算方法和运算器（10学时） .................................................................................... 13

（1）．教学内容 ........................................................................................................... 13 （2）．基本要求 ........................................................................................................... 13 （3）．重点和难点 ....................................................................................................... 13 3）存储器及存储系统（10学时） .................................................................................... 13

（1）．教学内容 ........................................................................................................... 13 （2）．基本要求 ........................................................................................................... 14 （3）．重点和难点 ....................................................................................................... 14 4）指令系统（4学时） ...................................................................................................... 14

（1）．教学内容 ........................................................................................................... 14 （2）．基本要求 ........................................................................................................... 14 （3）．重点和难点 ....................................................................................................... 15 5）中央处理器（10学时） ................................................................................................ 15

（1）．教学内容 ........................................................................................................... 15 （2）．基本要求 ........................................................................................................... 15 （3）．重点和难点 ....................................................................................................... 15 6）总线系统（2学时） ...................................................................................................... 15

（1）．教学内容 ........................................................................................................... 15 （2）．基本要求 ........................................................................................................... 16 （3）．重点和难点 ....................................................................................................... 16 7）输入输出系统（8学时） .............................................................................................. 16

（1）教学内容 ............................................................................................................. 16 （2）基本要求 ............................................................................................................. 16 （3）重点和难点 ......................................................................................................... 16

1.5.2实践教学及安排 .................................................................................................................. 16

1）运算器实验I ................................................................................................................... 17 2）运算器实验II .................................................................................................................. 17 3）．存储器及存储系统 ....................................................................................................... 18 4）．基础汇编语言程序设计 ............................................................................................... 18

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5）．微程序验证实验 ........................................................................................................... 19 6）．微程序设计实验 ........................................................................................................... 19 7）．输入输出系统 ............................................................................................................... 19 1.6 研究型教学 ............................................................................................................................ 20

1.6.1 研究性教学训练载体的设计 ..................................................................................... 20 1.6.2 研究性教学实施计划 ................................................................................................. 21 1.6.3. 研究性专题指导书 .................................................................................................... 22

研究性专题一：多体交叉存储器设计 ....................................................................... 22 研究性专题二：微程序控制器和微程序设计 ........................................................... 22 研究性专题三：中断控制器及中断服务程序设计 ................................................... 24

1.7 成绩考核 ................................................................................................................................ 25

二、章节教学设计 ....................................................................................................................................... 26

2.1 第一章 计算机系统概论教学设计 .............................................................................................. 26

2.1.1教学内容介绍 ...................................................................................................................... 26 2.1.2教学目的 .............................................................................................................................. 26 2.1.3重难点分析 .......................................................................................................................... 26 2.1.4案例 ...................................................................................................................................... 27 2.1.5教学方法和手段 .................................................................................................................. 27 2.1.6小结 ...................................................................................................................................... 27 2.1.7作业 ...................................................................................................................................... 27 2.2 第二章 计算机的发展及应用教学设计 ...................................................................................... 28

2.2.1教学内容介绍 ...................................................................................................................... 28 2.2.2教学目的 .............................................................................................................................. 28 2.2.3教学方法和手段 .................................................................................................................. 28 2.3 第三章 系统总线教学设计 .......................................................................................................... 28

2.3.1教学内容介绍 ...................................................................................................................... 28 2.3.2教学目的 .............................................................................................................................. 28 2.3.3重难点分析 .......................................................................................................................... 29 2.3.4案例 ...................................................................................................................................... 29 2.3.5教学方法和手段 .................................................................................................................. 29 2.3.6小结 ...................................................................................................................................... 30 2.3.7作业 ...................................................................................................................................... 30 第3章题 5、8、14 ..................................................................................................................... 30 2.4 第四章 存储器教学设计 .............................................................................................................. 30

2.4.1教学内容介绍 ...................................................................................................................... 30 2.4.2教学目的 .............................................................................................................................. 30 2.4.3重难点分析 .......................................................................................................................... 31 2.4.4案例 ...................................................................................................................................... 31 2.4.5教学方法和手段 .................................................................................................................. 31 2.4.6小结 ...................................................................................................................................... 32 2.4.7作业 ...................................................................................................................................... 32 2.5 第五章输入输出系统教学设计 .................................................................................................... 32

2.5.1教学内容介绍 ...................................................................................................................... 32 2.5.2教学目的 .............................................................................................................................. 32

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2.5.3重难点分析 .......................................................................................................................... 33 2.5.4案例 ...................................................................................................................................... 33 2.5.5教学方法和手段 .................................................................................................................. 33 2.5.6小结 ...................................................................................................................................... 34 2.5.7作业 ...................................................................................................................................... 34 2.6 第六章 计算机的运算方法教学设计 .......................................................................................... 34

2.6.1教学内容介绍 ...................................................................................................................... 34 2.6.2教学目的 .............................................................................................................................. 35 2.6.3重难点分析 .......................................................................................................................... 35 2.6.4案例 ...................................................................................................................................... 35 2.6.5教学方法和手段 .................................................................................................................. 36 2.6.6小结 ...................................................................................................................................... 36 2.6.7作业 ...................................................................................................................................... 36 2.7 第七章 指令系统教学设计 .......................................................................................................... 36

2.7.1教学内容介绍 ...................................................................................................................... 36 2.7.2教学目的 .............................................................................................................................. 37 2.7.3重难点分析 .......................................................................................................................... 37 2.7.4案例 ...................................................................................................................................... 37 2.7.5教学方法和手段 .................................................................................................................. 37 2.7.6小结 ...................................................................................................................................... 38 2.7.7作业 ...................................................................................................................................... 38 2.8 第八章 CPU的结构和功能教学设计 ....................................................................................... 38

2.8.1教学内容介绍 ...................................................................................................................... 38 2.8.2教学目的 .............................................................................................................................. 38 2.8.3重难点分析 .......................................................................................................................... 39 2.8.4案例 ...................................................................................................................................... 39 2.8.5教学方法和手段 .................................................................................................................. 39 2.8.6小结 ...................................................................................................................................... 39 2.8.7作业 ...................................................................................................................................... 39 2.9 第九章控制单元的功能教学设计 ................................................................................................ 40

2.9.1教学内容介绍 ...................................................................................................................... 40 2.9.2教学目的 .............................................................................................................................. 40 2.9.3重难点分析 .......................................................................................................................... 40 2.9.4案例 ...................................................................................................................................... 40 2.9.5教学方法和手段 .................................................................................................................. 40 2.9.6小结 ...................................................................................................................................... 41 2.9.7作业 ...................................................................................................................................... 41 2.10 第十章控制单元的设计教学设计 .............................................................................................. 41

2.10.1教学内容介绍 .................................................................................................................... 41 2.10.2教学目的 ............................................................................................................................ 41 2.10.3重难点分析 ........................................................................................................................ 42 2.10.4案例 .................................................................................................................................... 42 2.10.5教学方法和手段 ................................................................................................................ 42 2.10.6小结 .................................................................................................................................... 42

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