【摘要】：針對當(dāng)前計算機組成原理與結(jié)構(gòu)實驗課程中普遍存在的實驗設(shè)備陳舊、實驗?zāi)Ｊ絾我弧W(xué)生學(xué)習(xí)積極性低、畏難情緒普遍而無法達到課程和人才培養(yǎng)目標(biāo)等問題,提出了基于EDA技術(shù)的實驗課程新模式。首先變革實驗?zāi)繕?biāo),從傳統(tǒng)的驗證已有組件的功能轉(zhuǎn)為創(chuàng)造自己的組件,學(xué)生由被動的接線轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥脑O(shè)計;其次,改革實驗內(nèi)容,新實驗不局限于實驗所給定的具體要求,也不受實驗器材和實驗時間的約束,實現(xiàn)了實驗內(nèi)容從固定到彈性的轉(zhuǎn)變,從課內(nèi)到課外的延伸;再者,改變實驗方法和過程;最后,采用新的考核方式,整個課程的考核提高實驗部分的成績比例。通過該模式,有效地解決了實驗設(shè)備陳舊、內(nèi)容僵化、學(xué)生學(xué)習(xí)熱情低下等問題。在大部分高校現(xiàn)有的實驗條件下,此方法可操作性強,易于實現(xiàn)。
【圖文】：

始，逐層向上，最終整合成一個完整的系統(tǒng)［５］。根據(jù)此方法，將實驗的最終目標(biāo)定位為設(shè)計一個８位字長的模型計算機，該模型機最少可以分為八個模塊［１］：（１）時序發(fā)生器；（２）算術(shù)運算邏輯單元（ＡＬＵ）；（３）寄存器組Ｒ０－Ｒ４；（４）指令寄存器（ＩＲ）；（５）程序計數(shù)器（ＰＣ）；（６）微程序控制器；（７）地址寄存器（ＡＲ）；（８）標(biāo)志寄存器（ＰＳＷ）。模塊結(jié)構(gòu)圖如圖１所示。圖１八位模型機ＣＰＵ模塊結(jié)構(gòu)圖圖１中每一個模塊都對應(yīng)于微機中的一個功能組件，皆可以當(dāng)成一個獨立、完整的實驗單元來作為課程實驗的主要內(nèi)容。在課程實驗階段，主要是根據(jù)計算機的各個模塊的功能來對其進行重新設(shè)計。此階段要求學(xué)生在進行實驗之前，必須充分理解和掌握組件的功能，根據(jù)功能細劃整個組件的功能模塊結(jié)構(gòu)圖，即采用自頂向下的設(shè)計方法進行組件的頂層設(shè)計，再根據(jù)頂層設(shè)計模塊圖，采用自底向上實現(xiàn)的方法，讓學(xué)生嘗試從最底層開始設(shè)計各個功能模塊，最后將各模塊組合在一起，即成為一個完整的組件。采用此設(shè)計方法，其設(shè)計的結(jié)果與學(xué)生個人的水平息息相關(guān)，因此在這一階段，教師可以根據(jù)學(xué)生的整體提出基本的要求，學(xué)生在完成基本要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)個人的理解，逐步完善其功能。目前，大部分計算機組成與結(jié)構(gòu)課程對于模型機的理論教學(xué)安排，大致分為三部分：第一部分是介紹運算器，包括算術(shù)運算邏輯單元（ＡＬＵ），工作寄存器組（Ｒ）和標(biāo)志寄存器（ＰＳＷ）等相關(guān)組件；第二部分介紹存儲器的存儲原理和使用方法，包括與其相關(guān)的地址寄存器（ＡＲ）和程序計數(shù)器（ＰＣ）；第三部分介紹控制器，包括指

始，逐層向上，最終整合成一個完整的系統(tǒng)［５］。根據(jù)此方法，將實驗的最終目標(biāo)定位為設(shè)計一個８位字長的模型計算機，該模型機最少可以分為八個模塊［１］：（１）時序發(fā)生器；（２）算術(shù)運算邏輯單元（ＡＬＵ）；（３）寄存器組Ｒ０－Ｒ４；（４）指令寄存器（ＩＲ）；（５）程序計數(shù)器（ＰＣ）；（６）微程序控制器；（７）地址寄存器（ＡＲ）；（８）標(biāo)志寄存器（ＰＳＷ）。模塊結(jié)構(gòu)圖如圖１所示。圖１八位模型機ＣＰＵ模塊結(jié)構(gòu)圖圖１中每一個模塊都對應(yīng)于微機中的一個功能組件，皆可以當(dāng)成一個獨立、完整的實驗單元來作為課程實驗的主要內(nèi)容。在課程實驗階段，主要是根據(jù)計算機的各個模塊的功能來對其進行重新設(shè)計。此階段要求學(xué)生在進行實驗之前，必須充分理解和掌握組件的功能，根據(jù)功能細劃整個組件的功能模塊結(jié)構(gòu)圖，即采用自頂向下的設(shè)計方法進行組件的頂層設(shè)計，再根據(jù)頂層設(shè)計模塊圖，采用自底向上實現(xiàn)的方法，讓學(xué)生嘗試從最底層開始設(shè)計各個功能模塊，最后將各模塊組合在一起，即成為一個完整的組件。采用此設(shè)計方法，其設(shè)計的結(jié)果與學(xué)生個人的水平息息相關(guān)，因此在這一階段，教師可以根據(jù)學(xué)生的整體提出基本的要求，，學(xué)生在完成基本要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)個人的理解，逐步完善其功能。目前，大部分計算機組成與結(jié)構(gòu)課程對于模型機的理論教學(xué)安排，大致分為三部分：第一部分是介紹運算器，包括算術(shù)運算邏輯單元（ＡＬＵ），工作寄存器組（Ｒ）和標(biāo)志寄存器（ＰＳＷ）等相關(guān)組件；第二部分介紹存儲器的存儲原理和使用方法，包括與其相關(guān)的地址寄存器（ＡＲ）和程序計數(shù)器（ＰＣ）；第三部分介紹控制器，包括指
【作者單位】： 廣東海洋大學(xué)信息學(xué)院;
【基金】：廣東省教育創(chuàng)新強校工程(2014KTSCX072) 廣東海洋大學(xué)教育教學(xué)改革(XJG201349)
【分類號】：TP3-4;G642

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本文編號：2550153