课程概述

“计算机组成原理”是一门理论性、工程性、技术性和实践性都很强的核心专业基础课程，在计算机学科系列课程中处于承上启下的作用。 课程教学目标是通过相关的教学活动，帮助学生理解计算机基本组成部件(包括运算器、控制器、存储器、输入/输出)的结构、工作原理、内部运行机制和设计方法。加深学生对计算机软、硬件系统的整体化理解，建立硬件/软件协同的整机概念，并有效增强学生的计算机系统设计能力。课程学习为研究生考试、后续课程（如系统结构，并行编程、嵌入式系统、接口技术）的学习，参加IT企业招聘等都奠定了坚实的基础。

授课目标

通过该课程的学习，使学生全面、系统地掌握冯·诺依曼结构计算机各组成部件的基本结构、工作原理、内部运行机制和基本设计方法；加深学生对计算机软、硬件系统的整体化理解，建立硬件/软件协同的整机概念，并有效增强学生的计算机硬件素养和软件协同的系统观，有效增强学生的计算机系统设计能力。具体目标包括：

课程学习完成后，学生应该具备以下几方面的基本能力：

1)建立计算机系统的层次化观点，了解计算机系统不同层次上的抽象；

2)掌握定点数和浮点数的表示方法，理解数据表示对软/硬件系统设计的影响；

3)掌握基本算术、逻辑运算部件的工作原理及设计方法；

4)掌握存储器层次结构工作原理，理解存储器层次结构对程序执行性能的影响；

5)了解指令系统设计的基本原理，掌握不同寻址方式的特点及其对指令执行性能的影响；

6)掌握单周期数据通路、多周期数据通路和流水线数据通路及其控制部件的工作原理和设计方法，掌握硬布线控制器和微程序控制器的实现方法；

7)了解计算机系统的国内外主流技术和发展趋势；

8)增强学生软硬协同的系统观；

9)普遍提高学生的硬件素养，提升学生软硬协同的程序设计能力和计算机系统能力。