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第一章计算机系统概述
深刻理解冯诺依曼结构计算机的工作原理，理解计算机系统的层次结构及分层的意义，掌握计算机系统性能评价指标及基本的评价方法。
性能评价分析和计算机工作过程是本章重点与难点。 -
●1.1计算机系统简介
学习计算机系统构成、计算机系统层次结构、计算机组成与计算机体系结构
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●1.2计算机硬件系统组成
学习冯·诺依曼计算机架构、计算机基本硬件构件、计算机工作流程、主要步骤、工作示例、存储器基本组成、运算器基本组成及操作过程
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●1.3计算机硬件技术指标
学习计算机的机器字长、存储容量、运算速度、计算机CPU执行时间、CPI5个主要硬件技术指标
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第二章系统总线
了解总线的基本概念、分类、性能指标等，理解3种总线结构及特点，理解并掌握3种总线判优控制方法和4种总线通信控制机制，能进行简单的总线实例设计。
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●2.1总线的基本概念及分类
学习总线的基本概念、分类标准及类型
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●2.2总线特性及性能指标
学习4种总线特性、8种性能指标、7种总线标准
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●2.3总线结构
学习单总线结构与多总线结构
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●2.4总线控制
学习总线的3种判优控制、3种通信控制
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第三章存储器系统
了解存储器分类，理解存储器系统层次结构及其构建原理， 了解半导体存储芯片的基本结构，掌握译码驱动方式，掌握静态RAM和动态RAM基本单元电路、工作原理、读写时序、刷新策略，掌握掩膜ROM、PROM、EPROM概念、工作原理和区别，掌握主存扩展及其与CPU连接方法，理解提高访存速度的主存结构及工作原理，理解高速缓冲存储器（Cache）基本结构和工作原理，深刻理解全相联、直接相联和组相联地址映射变换思想并掌握相应的定量分析方法，掌握Cache块替换策略和写策略，了解多Cache结构构成及工作原理，理解磁存储器、光存储器的构成、工作原理、评价指标等。
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●3.1存储器系统概述
学习存储器基本概念、分类及存储器子系统层次结构
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●3.2主存储器
学习主存的基本组成、主存芯片分类、主存性能指标、静态随机存取存储器的基本单元电路、外部引脚与内部结构、读写时序、DRAM单元电路、DRAM芯片结构、控制电路、读写时序、DRAM刷新、掩模ROM、PROM、EPROM、EEPROM型只读存储器ROM芯片和闪速存储器、主存容量扩展的基本概念、位扩展方式、字扩展方式及与CPU的连接方法、主存容量字位扩展及与CPU的连接方法、单体多字系统、高位交叉的多体并行系统、低位交叉的多体并行系统、高性能存储芯片SDRAM、RDRAM、带Cache的DRAM
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●3.3高速缓冲存储器
学习Cache基本原理、工作原理、命中率、基本构成、读写操作、Cache-主存地址映射基本概念、全相联映射、Cache-主存地址映射的直接映射、组相联映射、Cache的最不经常使用替换策略、近期最少使用替换策略、随机替换策略和Cache的写回式、全写式、写一次式3种写操作策略
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●3.4辅助存储器
学习磁表面存储器的记录密度、存储容量、平均寻址时间、数据传输率、误码率5种技术指标、磁表面存储的读写操作、磁表面存储器的6种记录方式、硬磁盘存储器分类、结构、磁盘结构、定长记录格式、不定长记录格式、光存储技术、磁光存储技术、光盘存储原理、光盘组成、光存储特点
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第四章计算机中的信息表示
掌握四种机器数、定点数、浮点数的表示方法,理解字符数据和汉字的表示方法和BCD码。本章是第六章、第七章的基础，数值数据表示是本章学习重点。
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●4.1数据类型和数据格式（定点数表示）
学习数据分类、定点数数据表示格式
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●4.2数的机器码表示
学习数的原码、补码、反码、移码的定义、表示形式、表示范围及求解方法
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●4.3数据格式（浮点数表示）
学习浮点数表示格式、表示范围、浮点数的IEEE754标准表示、浮点数真值与IEEE754标准的转换
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●4.4字符与字符串的表示方法以及汉字的表示方法
学习字符ASCII码、字符串存储、十进制数串的表示方法、汉字的输入编码、机内码、字模码
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第五章运算方法与运算器
本章主要介绍补码加、减、乘、除、移位运算方法和运算器设计，掌握溢出的原理与溢出检测方法及电路设计，掌握ALU功能设计与电路实现方法。本章学习需要与第五章的数据表示相关联。本章是课程学习的第二个重点和难点。
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●5.1定点数加减法运算
学习定点数的补码加减法、溢出概念与检测方法、二进制加法/减法器
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●5.2定点乘法运算
学习串行乘法算法、硬件配置、分类、原码一位乘、原码两位乘算法、补码一位乘、补码两位乘算法
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●5.3定点除法运算
学习定点除法分类、笔算除法与机器除法、原码一位除法的恢复余数法的运算规则、计算流程、关键步骤、原码交替加减法的运算规则、计算流程、关键步骤、两种原码一位除法对比、补码一位除——补码交替加减法的运算规则、计算流程、关键步骤
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●5.4浮点数加减法运算
学习浮点数加减法的运算规则、计算流程、关键步骤
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●5.5算术逻辑运算单元
学习算术逻辑单元ALU、74181芯片、74182芯片、定点运算器基本结构
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第六章指令系统
本章主要介绍指令系统基本概念及指令格式设计，重点分析采用不同寻址方式的原因及不同寻址方式的工作过程，掌握不同寻址方式的特点。掌握指令格式的设计方法，熟悉MIPS指令格式及其特点。本章是第八章的基础。
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●6.1指令系统的发展与性能要求
学习指令系统发展简史、CISC计算机、RISC计算机、指令系统性能要求
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●6.2指令格式
学习指令的操作码、地址码、指令字长度、指令助词符、指令格式举例
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●6.3操作数类型和操作类型
学习操作数的类型、操作数在存储器中的存放方式、操作类型
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●6.4指令和数据的寻址方式
学习指令的顺序寻址和跳跃寻址、操作数的立即寻址、直接寻址、间接寻址、隐含寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、操作数的基址寻址、变址寻址、相对寻址、堆栈寻址和寻址方式举例
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第七章中央处理器
本章主要介绍CPU的工作原理，熟悉数据通路的基本概念和基本设计方法，熟悉指令周期的基本概念和指令不同周期应该完成的任务，掌握指令流水技术和中断系统，掌握微程序控制器的基本设计方法，掌握单周期和多周期 MIPS CPU的设计方法。 本章是课程学习的第三重点与难点，要用到数字电路与逻辑设计课程中的组合逻辑与同步时序电路设计等相关方面的知识。
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●7.1CPU功能与组成
学习CPU的功能、CPU基本组成、CPU中的主要寄存器、操作控制器与时序产生器
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●7.2指令周期
学习指令周期的基本概念、MOV、LAD、ADD、STO、JMP示例指令的指令周期、用方框图语言表示指令周期
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●7.3指令流水
学习指令流水技术产生的背景、系统并发性与并行性定义及区别、并行性的三种形式、指令流水原理、结构相关、数据相关、控制相关3种影响指令流水线性能的因素、吞吐率、加速比、效率3个指令流水线性能指标、超标量技术、超流水线技术两种流水线多发技术、流水线结构
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●7.4中断系统
学习中断定义、引起中断的因素、中断请求标记、硬件中断判优逻辑、软件中断判优逻辑、中断服务程序入口地址寻址的硬件向量法、软件查询法、中断响应、保护现场和恢复现场、多重中断概念、实现多重中断的条件、中断屏蔽触发器、屏蔽字、屏蔽技术的效用、多重中断的断点保护
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●7.5微程序控制器
学习时序信号的作用和体制、时序信号产生器、多级时序系统、时序信号的同步控制、异步控制、联合控制方式、人工控制方式、微程序控制原理、微程序控制器组成结构及工作原理、微程序、微指令、程操作、微命令、CPU周期与微指令周期关系、机器指令与微指令关系、微指令编码方式、微指令序列地址的形成方法、微指令格式、静态与动态微程序设计、串行与并行微程序控制