tec-2000a教学机概要介绍.ppt

1. 课程情况概述课程的地位:属于专业基础、核心硬件课程,必修数字逻辑和集成电路汇编语言程序设计计算机组成原理微型计算机技术计算机系统结构操作系统先修课后续课计算机的系统结构、组成与实现计算机系统结构, 程序设计者所看到的计算机系统的属性,是计算机的外特性, 概念性结构和功能特性,研究计算机系统的硬、软件的功能划分和接口关系。计算机组成, 计算机各功能部件的内部构造和相互之间的联系(部件配置、相互连接和作用),强调各功能部件的性能参数相匹配;实现机器指令级的各种功能和特性, 是计算机系统结构的逻辑实现。计算机实现, 计算机组成的物理实现,即把一台完成逻辑设计的计算机真正地制作出来,解决各部件的物理结构,器件选择,电源供电、通风与冷却、装配与制造工艺等各个方面的问题。三者各自包括不同内容,彼此又有密切的联系。教学内容教学大纲规定:讲解单台单台计算机的完完整整硬件系统的基本基本组成原理与内部运行机制单台:非多机系统, 亦非多处理机结构基本:不一定是最高性能、最合理的组成, 而是最基础的必要的组成部分完整:计算机整机、全部的硬件功能部件国内外知名大学本课程教学特点调查大学: Princeton, Stanford, Cornell, Florida, 北大教学内容: 汇编语言、运算器、控制器、存储器、输入/输出、总线, 少量并行技术教学手段: 课堂讲解,实验(软件模拟实验) 教材: anization & Design, The hardware/software interface. (是我们指定的重要外文参考书) 实验工具: Spim 教学特点: 强调基础、紧抓原理、注重实验、接触前沿,硬件知识与动手稍显薄弱再详细一点说,可以把课程的有关知识和技术内容划分成 3 个层次: (1)重点讲解简单、完整、单台计算机的基本组成原理和内部运行机制,占课程总份量的 60% (38 学时) (2)适当说明当前最流行的一些新计算机中广泛采用的新技术新工艺等,占课程总份量的 36% (23 学时) (3)顺便了解当前国内外计算机组成领域最新研究成果和发展应用趋势,占课程总份量的 4% (3学时教学内容和课程特点课程特点是,内容面广,技术性、工程性、实践性强, 知识与技术发展变化快, 同学对硬件课程缺乏足够的重视。对课程 3 个层次内容的教学要求和追求目标是不同的: 第一个层次的教学内容属于原理性的基础知识,是重点部分, 其特点是内容相对稳定,同学可以动手实践。同学在学****过这些原理知识的基础上,可以通过教学实践环节,完成指定的教学实验题目,或者完成带有一定研究性的工程设计项目来加深对教学内容的理解程度,增长研究、开创性工作、通过实践获取知识的能力, 从知识和能力两个方面全面提高学生的素质。第二个层次体现的是教学内容的先进性,其特点是技术性较强,内容变化相对较快,由于设备条件的限制,同学难以动手实践,更多的是通过课堂教学来学****并适当布置一些作业, 重点锻炼学生的逻辑思维和创新能力。第三个层次体现的是教学内容的前沿性,其特点是技术性上明显的不成熟性,有些甚至处于原理方案或者还只是一种思路, 主要目的在于扩展学生的眼界和思考问题所站的高度。这部分内容不作为评定成绩的必要要求。 3 个层次的教学内容 2. 课程教学资源建设情况(1) 教材计算机组成与设计王诚主编,清华大学出版社计算机组成与设计实验指导“十五”国家级规划教材(2) 教学课件王诚主编,清华大学音像出版社计算机组成原理多媒体教学课件清华大学优秀教学软件成果一等奖(3) 硬件实验设备(中小规模 CPLD 器件和大规模 FPGA 器件实现) TEC-2000 系列教学计算机本教学组研制, (实验室已经配备 63 台)清华大学优秀教学实验设备一等奖早期产品 TEC-2, 教育部科技进步三等奖(用 FPGA 器件实现的 CPU 系统,尚未产品化,体现实验的先进性) (4) 软件模拟与辅助设计系统本教学组研制, 与国际接轨 TEC-2000 系统级模拟和指令级模拟微指令级模拟软件硬连线控制器级模拟软件微程序控制器辅助设计软件硬连线控制器辅助设计软件(1)教材建设教材: 计算机组成与设计, 王诚等, 清华大学出版社计算机组成与设计实验指导, (同上) 教材共分为 9 章, 万字。把教学内容划分为 3个层次,即强调打牢基础的基本原理,体现先进性的有关技术,顺便提到具有前瞻性的研究方向。 anization & design, the hardware/software interface 的影响较大,但内容差异是明显的。教材特点,在讲授一般原理知识