课程简介
《计算机硬件技术基础》课程是面向非电专业开设一门计算机公共基础课。本课程主要讨论单机系统范围内计算机各部分和系统的组成及内部工作机制。通过对本门课程学习，学生将了解计算机各大部件的工作原理、组成方法以及相互关系，了解计算机系统的层次化结构概念，熟悉一些典型的有代表性的计算机结构，理解硬件与软件直接的接口界面，建立起一个完整的计算机系统的整机概念。这门课可作为《计算机组成原理》的前导课程，为后续课程的学习提供必要的基础知识。
《计算机硬件技术基础》课程以冯．诺依曼计算机模型作为教学起点，介绍计算机的组织结构和工作原理，剖析计算机的运算器、存储器、控制器和输入输出设备的组成、工作原理与相互关系。目标是使学生对计算机的内部结构、功能部件、功能特征、性能以及交互方式全面掌握，通过本课程的学习和课程配套的系列实验之后，学生不应当把计算机看着一个执行程序的黑匣子，可以从计算机的组成原理和系统结构角度，完整说明计算机的工作过程，并能根据计算机的特征编写出更加高效的程序，为计算机系统分析、设计、开发和使用能力奠定基础。
课程大纲
计算机系统组成概述——物理组成与逻辑组成（2学时）
1.1：计算机的发展概况及应用领域
1.2：计算机系统的物理组成及特点
1.3：计算机系统的逻辑组成及特点
1.4：计算机程序的执行过程I
1.5：计算机系统的主要性能指标
计算机系统的两大功能之一——运算（4学时）
2.1：计算机中数值与文字信息表示
2.2：算术运算
2.3：逻辑运算
2.4：运算的电路实现
2.5：案例——交通灯的减法运算（倒计时）
2.6：虚拟仿真实验：加法器的电路设计
运算与控制的核心硬件——中央处理器（由内而外介绍）（8学时）
3.1：CPU的功能和组成
3.2：指令系统
3.3：指令周期
3.4：指令的执行方案
3.5：CPU实例——Intel x86处理器
3.6：Intel x86指令系统
3.7：汇编语言程序设计
3.8：案例——交通灯之红变绿（或者绿变红）过程的程序流程
3.9：虚拟仿真实验：CPU各部件设计及简单程序设计
计算机系统中的存储器——向CPU提供巧妇之米（4学时）
4.1：CPU的寻址空间与存储器的编址
4.2：存储器的分段管理
4.3：存储器的分级管理
4.4：存储器的分类
4.5：存储器的扩展
4.6：存储器的性能指标
4.7：内存技术进展
4.8：外存技术进展
4.9：虚拟仿真实验：存储器扩展实验及汉字显示实验等
计算机中的数据传送方式——巧妇之米是如何运送的？（4学时）
5.1：传送信息的类型
5.2：传送通道——接口
5.3：接口芯片的基本构成
5.4：数据传送方式之无条件传送
5.5：数据传送方式之软件查询传送
5.6：数据传送方式之中断方式传送
5.7：数据传送方式之DMA传送
5.8：数据传送的物理通路——总线
5.9：中断技术
计算机系统的外部接口——让数据进行长途旅行（6学时）
6.1：常见的外部接口与分类
6.2：串行接口通信基础
6.3：串行接口芯片
6.4：并行接口通信基础
6.5：并行接口芯片
6.6：模拟信号的输入与输出
6.7：信号的调制与解调
6.8：可编程定时器计数器
6.9：虚拟仿真实验：外设及接口部分实验
1.1：计算机的发展概况及应用领域
1.2：计算机系统的物理组成及特点
1.3：计算机系统的逻辑组成及特点
1.4：计算机程序的执行过程I
1.5：计算机系统的主要性能指标
计算机系统的两大功能之一——运算（4学时）
2.1：计算机中数值与文字信息表示
2.2：算术运算
2.3：逻辑运算
2.4：运算的电路实现
2.5：案例——交通灯的减法运算（倒计时）
2.6：虚拟仿真实验：加法器的电路设计
运算与控制的核心硬件——中央处理器（由内而外介绍）（8学时）
3.1：CPU的功能和组成
3.2：指令系统
3.3：指令周期
3.4：指令的执行方案
3.5：CPU实例——Intel x86处理器
3.6：Intel x86指令系统
3.7：汇编语言程序设计
3.8：案例——交通灯之红变绿（或者绿变红）过程的程序流程
3.9：虚拟仿真实验：CPU各部件设计及简单程序设计
计算机系统中的存储器——向CPU提供巧妇之米（4学时）
4.1：CPU的寻址空间与存储器的编址
4.2：存储器的分段管理
4.3：存储器的分级管理
4.4：存储器的分类
4.5：存储器的扩展
4.6：存储器的性能指标
4.7：内存技术进展
4.8：外存技术进展
4.9：虚拟仿真实验：存储器扩展实验及汉字显示实验等
计算机中的数据传送方式——巧妇之米是如何运送的？（4学时）
5.1：传送信息的类型
5.2：传送通道——接口
5.3：接口芯片的基本构成
5.4：数据传送方式之无条件传送
5.5：数据传送方式之软件查询传送
5.6：数据传送方式之中断方式传送
5.7：数据传送方式之DMA传送
5.8：数据传送的物理通路——总线
5.9：中断技术
计算机系统的外部接口——让数据进行长途旅行（6学时）
6.1：常见的外部接口与分类
6.2：串行接口通信基础
6.3：串行接口芯片
6.4：并行接口通信基础
6.5：并行接口芯片
6.6：模拟信号的输入与输出
6.7：信号的调制与解调
6.8：可编程定时器计数器
6.9：虚拟仿真实验：外设及接口部分实验
