对计算机组成原理课程教学的几点看法
52页1、对计算机组成原理 课程教学的几点看法清华大学计算机系 王 诚,“计算机组成原理”课程教学的难点,课程教学的主要难点表现在:、课程直接应用目标不很清晰,学生重视程度不够;课程内容比较繁杂,讲课过程中一般性的原理叙述偏多,大量的工程性、技术性的内容难以处理,课程总体内容梳理不清,比较难以记忆;、计算机内部信息(指令、数据、控制信号)在各部件之间的保存、运算、传送的运行状态难以直接观察,也难以表述的很清楚深入,学生反映理解起来比较难以清晰到位;、适当的教学实验是重要教学环节,一些学生对此重视不够,加上部分教师缺乏硬件设计的工程背景,使教学活动变成了比较抽象、空泛、缺乏活力的说教式的文字表述,进一步加重了课程内容理不清、难记忆、难理解的矛盾。,1,对“计原”课程教学的几点看法,1、在几门硬件类课程中,“计原”占据核心地位。 2、课程应以简单(单CPU)计算机的基本组成 (以体现基本原理为底线,满足教学大纲要求)和 基本原理与概念(正确即可,不求最好)为主。把握这里所说的“基本”的尺度是重要的,看几个有关例子。 3、处理好通用原理,原理示例,典型产品这个层次的轻重程度及彼此的关系有助于改进教学质
2、量。 4、教学过程中可否选用人类的自然语言、硬件描述语言,计算机硬件框图等表述不同教学内容。 5、 把现代化的教学手段引入不同的教学环节,例如制作带有简单动画的 PPT 教学课件来进行授课。 6、加强教学实践环节,达到什么程度,可在 验证为主, 完成适当功能扩展, 设计实现、调试运行新的计算机整机系统这个层次上进行选择。,4 - 8,10-20,21-31,32-50,9,2,对“计原”课程教学的几点看法,1、在几门硬件类课程中,“计原”占据核心地位。数字门电路与逻辑设计是必修的先导课程;计算机系统结构通常是必要的后续课程,与计原课程有相当多的内容是有重合的。“计原”课程更应该强调其基础性,以简单计算机的基本组成、基本原理与概念为主,突出教学实践环节,把设计实现、调试运行简单计算机整机系统作为奋斗目标,听起来会觉得很难,分析并经过实践后发现是可以做到的,也许会取得更好的教学效果。“系统结构”课程更多地注重知识的系统与完备性,强调提高计算机系统的性能和性能价格比的思路和技术方案,把多种可行的并行处理技术作为重点,全面提升学生分析问题、解决问题的能力。“计原”强调基础,“系统结构”重在提高
3、。,3,对“计原”课程教学的几点看法,2、“计原”课程应以简单(单CPU)计算机的基本组成 (以较好体现基本原理为底线,满足教学大纲要求 )的基本原理与概念 (正确即可,不求更好)为主,把设计实现、调试运行一个简单计算机整机系统作为一种探索和重要教学手段贯穿到各教学环节和教学资源建设中,其中最为关键的因素是授课和实验指导教师的教改欲望和适应能力,当然还涉及已有教学资源条件。授课环节和教材内容必须讲清基本原理知识,又强调要结合特定计算机实例给出各部件的功能、组成及其设计实现技术,包括指令系统 (含简单汇编程序设计)、运算器、控制器、主存储器、总线和接口、中断响应与处理,当我们把这些部分合成在一起时,就得到我们要实现的简单的计算机整机系统。若为系统配备简单的软件就更为完整和好用了。 以 CPU 和 Cache 为例看看其基本组成的基本原理。,4,(1)CPU 的基本组成和功能,“计原”课程应以简单计算机的基本组成 、基本原理与概念为主。怎么来把握这里的所说的“基本”的尺度是必须回答的问题之一。例如可首先用下图所给内容来学习 CPU,之后再补充完善。,以定点运算器为主进行讲解,以多指令周期方
4、案为主讲解控制器,5,MIPS计算机硬件主机系统组成的例子,由 存储器、 控制器部件 和 运算器部件 组成(PC、IR、Timing、CU) (寄存器堆、ALU),6,Tag,(2)CACHE的基本运行原理,DATA MEMORY,数据总线,译码选一单元,比较选中一行,地址总线,V ADDR DATA,CPU,为了简单,先假定主存和高速缓存都按字读写。主存容量为 M个字,Cache容量为 C个字 (MC)。以读操作为例看二者运行过程。CPU提供主存的字地址,经译码选中一个主存字单元并读出这个字的内容。同时也要通过这个字地址到Cache中去查找这个字,但却不能通过译码的方案来完成 (是因为地址位数多,Cache的存储单元个数少),而是用这个地址去与Cache中相关 Tag 字段的内容进行比较,其内容一致且有效位 V为1 的那行中的DATA是要读的字。可见 Tag 字段保存的是被读字的主存地址。,CACHE,Cache两个字段的内容是读主存时复制进去的。 在读出主存的一个字送CPU的同时,还要把这个字连同它的地址一起写入Cache,并置有效位V 为 1。实现中,要设法减少 Tag 的个数和
《对计算机组成原理课程教学的几点看法》由会员xzh****18分享,可在线阅读,更多相关《对计算机组成原理课程教学的几点看法》请在金锄头文库上搜索。
爱心树活动教案
世界文化之旅0
七年级学年知识归纳
七年级历史下册第二单元第12课《蒙古的兴起和元朝的建立》课件人教新课标版
一片美丽的叶子
非谓语动词 (6)
[中学联盟]江苏省太仓市第二中学七年级英语上册教学课件:Unit3READING1 (2)
“数与代数”教材修订说明
2014年7月师院培训
字理教学快捷入门之一20140521s
议论文写作指导之新材料作文审题立意 (2)
压缩语段 (2)
琵琶行课件 (2)
2014年各年级的教学计划和建议
(苏教版)五年级数学下册找规律第二课时
秋姑娘的信 (5)
苏教版数学五年级上册《复式条形统计图》课件 (2)
【名校课时通】2014届九年级化学全册第二单元探秘水世界第三节原子的构成名师教学课件鲁教版
《逻辑与语文》课件2
《检阅》[1]
2022-05-20 22页
2022-05-20 29页
2022-04-21 115页
2022-04-21 68页
2022-04-17 34页
2022-04-17 38页
2022-04-15 89页
2022-04-15 181页
2022-04-15 148页
2022-04-15 81页