《計算機系統(tǒng)工程》課程教學大綱

1、計算機系統(tǒng)工程課程教學大綱課程編號：20421105總學時數(shù)：48總學分數(shù)：3課程性質(zhì)：必修課程適用專業(yè)：計算機科學與技術(shù)一、課程的任務(wù)和基本要求計算機系統(tǒng)工程是計算機科學與技術(shù)專業(yè)本科一門的專業(yè)課。目的是向?qū)W生介紹計算機系統(tǒng)生命周期、需求分析與獲取、規(guī)格說明、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、測試、維護、項目管理、軟件硬件協(xié)同設(shè)計、實現(xiàn)、可靠性和容錯性等方面的知識。完成本課程的教學任務(wù)后，學生應(yīng)對計算機系統(tǒng)工程的相關(guān)知識有較全面的認識，能根據(jù)實際需要，規(guī)劃并設(shè)計小型計算機系統(tǒng)。二、教學內(nèi)容和要求1、概述教學內(nèi)容：計算機系統(tǒng)工程的特點、設(shè)計方法、設(shè)計標準。教學要求：（1）了解計算機系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)知識。（2）了解計

2、算機系統(tǒng)設(shè)計中系統(tǒng)級和折衷等設(shè)計決策的重要性。（3）了解計算機系統(tǒng)設(shè)計的標準、方針、法律、規(guī)章和職業(yè)問題。2、系統(tǒng)設(shè)計的生命周期教學內(nèi)容：生命周期的特性、過程的概念、成熟度模型、標準和指南。教學要求：（1）了解生命周期的特性、生命周期模型的角色、生命周期的質(zhì)量、系統(tǒng)規(guī)模對生命周期模型選擇和系統(tǒng)特性的影響、靈活性問題（2）了解過程的改進、基礎(chǔ)是信息及其收集。3、需求分析與獲取 教學內(nèi)容：系統(tǒng)分析、需求的特性、需求確定、建模與仿真。教學要求：（1）了解并掌握系統(tǒng)分析的方法（2）掌握需求確定的基本方法。（3）掌握系統(tǒng)原型、仿真、建模的基本方法。4、規(guī)格說明 教學內(nèi)容：功能和非功能說明、說明的質(zhì)量、基

3、于說明的測試計劃。教學要求：（1）了解功能和非功能說明的要求，能評價給定說明的質(zhì)量。（2）掌握說明的質(zhì)量的概念：完整性、一致性、簡單性、可檢驗性、設(shè)計基礎(chǔ)，對故障事件的說明。（3）掌握基于說明的測試計劃建立方法。 （4）掌握編制給定系統(tǒng)的高質(zhì)量說明的方法5、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 教學內(nèi)容：系統(tǒng)和子系統(tǒng)的劃分、計算機系統(tǒng)工程中的系統(tǒng)級設(shè)計策略、容錯設(shè)計方法。教學要求：（1）了解并掌握系統(tǒng)和子系統(tǒng)的劃分方法（2）了解計算機系統(tǒng)工程中的系統(tǒng)級設(shè)計策略，包括其優(yōu)缺點、故障事件的診斷、硬件/軟件接口的特殊問題。（3）掌握可靠性有關(guān)的設(shè)計問題：冗余的角色，設(shè)計獨立性、容錯設(shè)計方法、故障處理等。6、測試 教學內(nèi)容：

4、測試的特性、測試計劃、測試方法教學要求：（1）了解測試的特性（2）掌握白板、黑板、回歸測試、壓力測試、接口測試的方法（3）了解基于軟件測試的方法。7、維護 教學內(nèi)容：硬件、軟件、通信的維護行為模式及其趨勢，維護的特性，工程系統(tǒng)中的配置管理和版本控制。教學要求：（1）了解計算機工程中維護的特性。（2）了解應(yīng)用在設(shè)計時就考慮維護的機制的重要性。（3）了解在復雜度適當?shù)那闆r下應(yīng)用這些原理的方法。8、項目管理 教學內(nèi)容：系統(tǒng)工程項目管理的特性、基本原則，資源分配，標準、法律需求、度量在支持管理中的角色。教學要求：（1）了解處理計算機工程項目管理中包括多學科問題在內(nèi)的主要問題。（2）了解為系統(tǒng)生命期各個

5、階段提供證據(jù)的工具。9、軟件硬件協(xié)同設(shè)計教學內(nèi)容：軟件硬件協(xié)同設(shè)計的環(huán)境、在中等難度的情況下應(yīng)用軟件硬件協(xié)同設(shè)計原理、應(yīng)用領(lǐng)域。10、實現(xiàn)教學內(nèi)容：快速應(yīng)用開發(fā)、相關(guān)的標準和文檔的角色、技術(shù)的特殊問題。11、設(shè)計實例教學內(nèi)容：以典型嵌入式系統(tǒng)為例（如GPS導航終端系統(tǒng)設(shè)計、微型嵌入式WEB服務(wù)器的設(shè)計），介紹系統(tǒng)分析設(shè)計的方法。包括：FLASHROM存儲器接口設(shè)計、RAM存儲器接口設(shè)計、PWM定時器與中斷、通用I/O鍵盤接口設(shè)計、串行通信接口設(shè)計、I2C總線接口設(shè)計、實時日歷時鐘RTC、A/D轉(zhuǎn)換器、DMA控制器、LCD接口設(shè)計、網(wǎng)卡接口設(shè)計、OS移植、驅(qū)動程序設(shè)計等。三、實踐環(huán)節(jié)和要求實驗?zāi)?/p>

6、的：通過實驗使學生進一步掌握計算機系統(tǒng)工程設(shè)計的基本原理和方法，提高學生的應(yīng)用系統(tǒng)的分析設(shè)計能力。(詳見操作系統(tǒng)實驗大綱)四、教學時數(shù)分配理論： 32 實驗： 16 上機： 其它： 教學內(nèi)容學時分配教學內(nèi)容學時分配概述1項目管理2系統(tǒng)設(shè)計的生命周期1軟件硬件協(xié)同設(shè)計1需求分析與獲取2實現(xiàn)2規(guī)格說明2設(shè)計實例18體系結(jié)構(gòu)設(shè)計1測試1維護1實驗16合計48五、其它項目無六、有關(guān)說明1、教學和考核方式教學方法：講授、討論以及逐步增加電化教學手段?？己朔绞剑罕菊n程屬考試課,考核方式為閉卷?？傇u成績由作業(yè)、實驗、平時測驗及期終考試成績等組成。2、習題要求學生完成教材每一章至少一半的習題，并將學習重點放在實驗上。3、能力培養(yǎng)要求通過實驗，從應(yīng)用角度，強化應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計能力的訓練。4、與其它課程和教學環(huán)節(jié)的聯(lián)系先修課程和教學環(huán)節(jié)：嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計后續(xù)課程和教學環(huán)節(jié)：平行開設(shè)課程和教學環(huán)節(jié)：5、教材和主要參考書目（1）教材： 基