20-2019年本科插班生《计算机组成原理》考试大纲.pdf

1 广东财经大学华商学院广东财经大学华商学院 2012019 9 年本科插班生招生考试年本科插班生招生考试 计算机组成原理计算机组成原理考试大纲考试大纲 一、一、考试要求考试要求 本大纲为本科插班生考生专门编写，作为考试命题的依据。计算机组成原理是计算机科学与技术专业学生的必修课程，主要阐述计算机系统的组成和工作原理。计算机组成原理先导课程包括数字逻辑和汇编语言程序设计，后续课程为计算机系统结构、微机原理与接口技术。本课程任务旨在引导学生如何利用在前导课程中所学的基本知识，来设计计算机各大功能部件并构成整机系统，同时要为后续课程的学习奠定坚实的基础。二、教材及主要参二、教材及主要参考书目考书目 教 材：纪绿平，计算机组成原理（第四版），电子工业出版社,2017 年 1 月。参考书：白中英，计算机组成原理（第五版），科学出版社，2013 年 3 月。三、考试内容三、考试内容 第一章 概论 课程内容：本章主要概述计算机的基本概念、发展历程和系统的硬件、软件组织及计算机相关的性能指标，强调信息的数字化表示和存储程序方式这两个重要概念。考试要求：2 1、理解和掌握计算机的基本组成及各部分功能。2、理解和掌握冯.诺依曼体制的要点和核心。3、理解信息的数字化表示方法。4、理解和掌握存储程序工作方式的过程。5、理解计算机的主要特点。6、理解和掌握计算机的主要性能指标。7、理解计算机系统的层次结构。第二章 数据的表示、运算和校验 课程内容：本章介绍数据信息的表示、运算和校验方法。考试要求：1、理解进位计数制的基数 r 和权值ir的概念，能实现各进位制间的相互转换。2、理解机器数的概念，知道原码、反码、补码表示方法及表示范围；掌握原码、反码、补码、真值之间的转换方法。3、知道定点数和浮点数的表示方法及其运算方法、典型值和表示范围。4、了解常用的奇偶校验、海明校验、循环冗余数据校验方法。第三章 CPU 子系统 课程内容：本章阐述了 CPU 子系统的工作原理、设计实例和多核等前沿技术。介绍 CPU 及其前沿技术，并分别通过 CPU 模型和MIPS 处理器实例，分析指令的执行过程，同时阐明组合逻辑控制和微程序控制的设计方法。3 考试要求：1、概念 掌握 CPU 和基本运算部件的组成及各部分的作用。掌握同步控制方式和异步控制方式的含义和特征，它们的优点、缺点及适用场合。理解和掌握按微命令形成方式划分，控制器有哪两种类型，掌握两类控制器的含义、基本组成和工作过程。掌握 CPU 与外部设备的连接模式有哪几种，信息传送控制方式有哪几种。熟练掌握程序中断方式和方式的定义、实现方法、何时响应、适用场合；中断方式时，在程序组织和硬件设置上应如何安排；DMA 方式时，CPU 要做 DMA 初始化和 DMA 传送结束后的处理工作，其内容是些什么。2、算术、逻辑运算部件 3、运算方法 4、CPU 模型（1）了解 CPU 设计步骤，熟悉模型机指令格式和指令类型。（2）熟练掌握模型机寻址方式。（3）熟悉模型机的组成 和数据通路结构，了解各类信息传送路径，理解微命令的设置。5、组合逻辑控制方式（1）熟悉模型机组合逻辑控制器的三级时序系统，熟练掌握取 4 指周期、MOV 指令、双操作数指令和单操作数指令的流程图，在给出一条具体指令时，能正确拟出指令的流程。对教材中的其他指令流程作一般性了解。（2）理解组合逻辑控制方式下，微命令的综合与产生过程。（3）总结出组合逻辑控制方式的优点、缺点及应用。6、微程序控制方式（1）理解和掌握微程序控制的基本思想，结合 3.1.3 节熟悉微程序控制器的逻辑组成和工作原理。（2）知道微指令有哪些基本的编码方式，初始微地址的形成方法，后继微地址的形成方式。（3）总结微程序控制方式的优点、缺点及应用。第四章 存储子系统 课程内容：本章阐述了存储子系统，讨论存储原理和主存储器的设计，以及提高存储系统性能的一些经典措施。考试要求：1、概念（1）在由高速缓存（Cache）、主存储器和外存储器构成的存储体系中，应记住 Cache、主存和外存各用来存放什么程序和数据，上述三类存储器各有何特点，它们分别采用什么存取方式。应掌握设置 Cache 和外存的主要目的。（2）应理解什么是物理存储器和虚拟存储器、虚存空间和实存空间、虚地址和实地址概念。5 （3）应知道按物理存储机制（或存储介质）划分，存储器分为哪些类型；按存取方式划分存储器又分为哪些类型；主存、Cache、磁盘和磁带各属哪些类型的存储器。（4）理解和掌握随机存取方式的含义，动态存储器（DRAM）和静态存储器（SRAM）的含义和特点。（5）理解存储器的存取时间、存取周期和数据传输率含义。2、半导体存储器存储原理（1）了解 TTL 和 ECL 两种双极型存储器的优、缺点，适于做什么。（2）了解静态 MOS 六管存储单元电路存取一位二进制代码的工作原理。（3）了解静态 MOS 存储芯片 Intel2114 的内部结构，芯片各引足的功能，掌握片选信号CS和写使能信号WE的控制功能。（4）掌握动态（MOS）存储器存储信息的原理，了解动态存储器的刷新概念，知道动态存储器有哪些刷新方式，一般常用哪一种刷新方式。（5）了解只读存储器 MROM、PROM、EPRO、EEPROM、FLASH 的使用特点；能举出在计算机硬件系统中使用只读存储器的几个例子。、主存储器的组织（）了解主存储器设计的一般原则。（）掌握主存储器逻辑设计中的位扩展和字数扩展的方法。6 （）在给定芯片的条件下，能熟练设计出半导体存储器的逻辑框图（包括芯片数量确定、芯片地址确定、存储器地址确定、片选信号的逻辑式等）。、磁表面存储器的存储原理（）了解磁表面存储器中记录介质和磁头的作用，组成和分类，了解磁表面存储器的读写原理。（）理解掌握磁记录方式的含义，知道常见的几种磁记录方式在写“”，写“”时的磁化（或写入）电流波形变化的规律和几种磁记录方式各自的应用场合。（）理解磁表面存储器为什么要用较复杂的校验方法，磁表面存储器的校验方法有哪些，当前广泛采用的是哪一种。第五章 总线与输入/输出子系统 课程内容：本章阐述了输入/输出子系统，包括接口和总线等，并强调中断、DMA 和通道等 I/O 传输的控制机制。考试要求：1、概念（1）了解输入/输出系统中的硬件部分和软件部分各由哪几个部分组成。（2）了解按功能、按数据传送格式、按时序控制方式划分各有哪些总线。掌握系统总线、同步总线、异步总线、并行总线和串行总线的含义，它们各自的优缺点及应用。（3）掌握总线和总线的数据通路宽度的含义。7 （4）掌握 I/O 接口的含义和 I/O 接口的基本功能；理解 I/O 接口分类方式，掌握各类 I/O 接口的含义。2、系统总线（1）理解总线设计的几个要素，异步控制方式中请求和回答信号的几种互锁关系，总线仲裁的几种方案。（2）了解 PCI 系统总线的信号组成和作用。3、理解、掌握直接程序传送方式的含义与功能模型。4、中断方式与接口（1）进一步掌握中断方式的定义，它的实质，它的适用场合和典型应用。（2）进一步理解中断系统中的硬、软件组织。（3）理解掌握中断请求信号产生条件，熟悉中断请求的产生逻辑和中断请求信号的传送模式。（4）中断判优：熟悉 CPU 与中断请求之间的判优含义与判优方法；熟悉中断请求之间的几种判优方法；理解中断屏蔽技术含义及屏蔽技术的两种应用场合，可屏蔽中断和非屏蔽中断的含义。（5）中断响应：知道 CPU 响应可屏蔽中断的条件，熟悉中断响应过程中应完成的主要操作。理解中断向量、中断向量表、向量地址和中断类型码的含义；掌握向量中断的含义和优缺点。掌握非向量中断的含义，实现方法和优缺点。8 （6）中断处理：理解单级中断处理方式和多重中断处理方式的含义。熟悉两种方式中，其中断服务程序的首尾部分的差异。（7）熟练掌握中断接口是由哪些主要功能部件构成，各部件的作用是什么；理解中断接口的工作过程。5、了解单通道 DMA 控制器（接口）的组成模式和各部分的作用。第六章 输入/输出设备 课程内容：介绍常见输入/输出设备，包括显示器和打印机等。考试要求：1、概念（1）理解 I/O 设备重要性和一般功能，知道 I/O 设备的几种类型。（2）掌握输入设备和输出设备的定义；能熟练举出几种常用的输入设备和输出设备。（3）知道主机与 I/O 设备信息交换使用的代码格式、数据传送格式；掌握并行传送和串行传送的含义，优缺点及适用场合。2、键盘（1）熟悉“键”就是一个开关，对键盘分类有一般了解。（2）理解软件扫描式键盘的工作原理，熟悉软件逐行扫描法工作原理，知道按键坐标码（扫描码、位置码）与按键键码的含义和相互关系。（3）了解硬件扫描键盘的组成和工作原理。9 3、显示器（1）了解显示设备子系统的组成和按发光原理划分有哪些常用的显示设备。（2）理解、熟悉显示器的分辨率和灰度级的含义，字符和图形两种显示方式的含义。（3）了解光栅扫描成像原理。（4）熟悉字符点阵图形的形成，熟记字符发生器放什么，用什么存储器来实现，最小容量怎么计算。了解字符发生器怎么工作的。（5）熟悉显示缓存 VRAM 用于存放什么，基本显示缓存的最小容量怎么计算。（6）熟悉显示缓存地址与屏蔽显示位置的对应关系。（7）熟悉字符方式和图形方式显示时，同步计数器分别该怎么设置，各计数器有何作用。4、打印机设备（1）了解打印机分辨率的含义，串式、行式和页式打印机的速度指标是些什么。（2）熟悉针式打印机有哪两种打印方式，针式打印机打印头中打印针怎么排到，怎么打印的；了解针式打印机的基本结构和字符打印的主要过程。（3）了解打印机分类情况：串行打印、并行打印、击打式打印、非击打式打印、固定字模打印和点阵式打印的含义。10 5、其他输入/输出设备 了解光学字符识别设备、图形图像输入设备、语音识别设备、条形码与二维码识别仪。第七章 计算机硬件系统模型 课程内容：本章阐述了一个计算机硬件系统模型，并描述它的组织结构和典型的 I/O 操作方式。考试要求：1、概念 在学习了 CPU 子系统、存储子系统、I/O 子系统及 I/O 设备基础上，对一个简化的模型机系统从系统层次进行分析，从而建立整机的概念。（1）了解模型机系统及信号互连 系统组成 系统总线 各部件的信号线 2、了解模型机典型 I/O 操作。三、考试方式与试题三、考试方式与试题类型类型 1、考试方式：闭卷，时间为 120 分钟 2、考试题目类型：单项选择题、名词解释题、简答题、计算题、设计题。3、试卷安排：（1）本大纲各章所提到的内容和要求都是考试内容。试题覆盖 11 到章，适当突出重点。（2）试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为 2：3：3：2。（3）每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占 50%，次重点占 30%，一般占 20%。