微机原理教案1213第1学期.docx
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微机原理教案1213第1学期.docx
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微机原理教案1213第1学期
泰山学院物理与电子工程学院
教案
教研室微机与通信教研室
任课班级2010物理学、光信息
学生人数89
教师赵健
泰山学院物理与电子工程学院教案
微机与通信教研室教师姓名:
赵健年月日
课程名称
微机原理
授课专业和班级
2010物理学、光信息
授课章节与
题目
第1章微型计算机基础知识
课时
3
教学
目的
1、掌握二进制、十进制、十六进制数的转换方法
2、理解计算机系统的组成
3、掌握无符号数和有符号数的表示方法
教学方法
1、采用讨论式、启发式的教学法,由浅入深的进行教学。
2、采用多媒体教学手段:
制作与教材配套的课件,运用课件、网络、录像等手段进行教学。
教学重点与
难点
1、二进制、十进制、十六进制数的转换方法
2、无符号数和有符号数的表示方法
作业
1.51.81.9
教学小结
二进制、十进制、十六进制数的转换方法在以前的课程中接触过,但不能忽视,它们是后面知识的基础。
教学过程与内容
第1章微型计算机基础知识
1.1微型计算机及其发展简介
一、微型计算机的组成
二、微处理器的概念
三、微型计算机的发展(以CPU表征)
共经历5代,分别介绍时间及特点,同时介绍最新的技术。
1.2微型计算机系统的组成
微型计算机系统
微型计算机系统的组成
介绍硬件结构和软件结构,以图1.1为例。
一、硬件
介绍硬件的概念及组成。
6个部分详细说明功能。
三总线的传输方向重点说明。
二、软件
介绍系统软件和应用软件的功能。
三、微机的基本工作原理和工作过程
简单介绍。
四、微机的主要性能指标
简单介绍字长、存储容量、运算速度、存取时间和存取周期、可靠性和可维护性、性能价格比等6个指标。
1.3微型计算机中常用的数制和编码
一、计算机中的常用数制
1、有关概念
介绍数制的概念机各种数制。
2、各种进制数及它们的书写方法
详细说明各种进制数它们的书写方法和注意事项。
特别是十六进制。
3、3种进制数间的关系简单说明
4、3种进制数间转换方法
通过例子仔细讲解。
二、二进制运算
通过例子仔细讲解算数运算和逻辑运算的规则。
三、数在计算机中的表示
1、有关概念
无符号数、有符号数的含义。
2、带符号数的表示法
详细说明原码、反码、补码的概念,及表示方法。
通过例子讲解三者转换关系。
3、负数的补码求法
方法1:
原码—>反码—>补码
方法2:
公式[X]补=2n-|X|=2n+X(补充)
实例讲解。
4、数据的表示范围
以8位和16位为例说明。
5、补码的运算规则
[X+Y]补=[X]补+[Y]补
[X-Y]补=[X]补+[-Y]补
说明补码运算的优点。
6、补码的溢出判断
公式OV=CS⊕CP强调要记住。
举例说明。
四、计算机中的常用编码
1、ASCII码
介绍其功能、书写格式及注意事项。
常用的ASCII码要记住。
如0-9的十个数字(30H~39H)、A-Z的大小写英文字母、空格等(41H,61H,20H)
2、BCD码
压缩BCD码和非压缩BCD码两种表示形式,介绍具体表示方法。
通过实例来讲解。
泰山学院物理与电子工程学院教案
微机与通信教研室教师姓名:
赵健年月日
课程名称
微机原理
授课专业和班级
2010物理学、光信息
授课章节与
题目
2.18086微处理器结构
课时
3
教学
目的
1、掌握物理地址和逻辑地址的概念及转换方法
2、掌握8086CPU的内部各个寄存器的作用
教学方法
1、采用讨论式、启发式的教学法,由浅入深的进行教学。
2、采用多媒体教学手段:
制作与教材配套的课件、运用课件、网络、录像等手段进行教学。
教学重点与
难点
1、物理地址和逻辑地址的转换方法
2、8086CPU的内部各个寄存器的作用
作业
作业:
2.6
(1)2.8
(1)2.11
教学小结
教学过程与内容
2.18086微处理器结构
一、8086微处理器内部结构
1、根据图2.1详细介绍cpu各部分功能。
2、详细介绍,物理地址、逻辑地址的定义和区别,及转换关系。
逻辑地址与物理地址的转换
实现:
地址加法器
公式:
物理地址=段基址×16+偏移地址
3、介绍流水线工作方式
二、8086微处理器的寄存器
寄存器个数多,不容易记忆,讲的慢一点。
1.通用寄存器组(8个)
一组由AX、BX、CX和DX构成,称作通用数据寄存器。
另一组4个16位寄存器,主要用来存放操作数的偏移地址SP、BP、SI、DI。
2.段寄存器
代码段寄存器CS,数据段寄存器DS,
附加段寄存器ES,堆栈段寄存器SS。
3.标志寄存器FLAGS
8086/8088CPU中设置了一个16位标志寄存器FLAGS,用来存放运算结果的特征和控制标志。
逐个介绍,举例说明。
4.指令指针寄存器IP
8086/8088CPU中有一个16位指令指针寄存器IP,用来存放将要执行的下一条指令在代码段中的偏移地址。
介绍其特点。
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微机与通信教研室教师姓名:
赵健年月日
课程名称
微机原理
授课专业和班级
2010物理学、光信息
授课章节与
题目
2.28086微处理器引脚及功能
2.38086微处理器总线操作与时序
课时
3
教学
目的
掌握8086CPU的各个引脚的作用
掌握8086CPU总线操作和时序电路
教学方法
1、采用讨论式、启发式的教学法,由浅入深的进行教学。
2、采用多媒体教学手段:
制作与教材配套的课件、运用课件、网络、录像等手段进行教学。
教学重点与
难点
1、8086CPU的各个引脚的作用
2、8086CPU总线操作和时序电路
作业
作业:
2.13
教学小结
教学过程与内容
2.28086微处理器引脚及功能
一、8086/8088微处理器的引脚及功能
8086CPU是十六位的微处理器,它向外的信号包含16条数据线,20条地址线,以及若干控制信号。
1、8086/8088CPU有两种不同的工作模式
(1)最小模式:
在系统中只有一个微处理器。
所有总线控制信号都由8086产生。
(2)最大模式:
两个或多个微处理器(主处理器、协处理器)
二、各个引脚功能
1.地址与数据信号引脚
(1)AD15~AD0分时复用的地址/数据线。
(2)A19/S6~A16/S3分时复用的地址/状态线。
2.读写控制信号引脚
介绍M/IO、RD、WR、READY、BHE/S7、DEN、DT/R。
3.中断控制信号引脚
这一组引脚传输中断的请求和应答信号。
INTR、INTA、NMI,三个信号的传输及特点。
4.DMA控制信号引脚
(1)HOLD:
总线请求信号。
由外部输入,高电平有效。
(2)HLDA:
总线请求响应信号。
向外部输出,高电平有效。
5.其他引脚
Vcc、CLK、MN/MX、RESET、TEST。
6.8088CPU的引脚
介绍与8086的区别。
7.最大模式下的24-31引脚
8086CPU工作在最大模式时,24-31引脚有不同的定义。
S2~S0、LOCK、RQ/GT0、RQ/GT1、QS1~QS0。
三、8086最小模式和最大模式系统结构
以图2.11和2.12,介绍最小模式和最大模式系统结构。
2.38086CPU的工作时序
一、时钟周期、指令周期和总线周期
1.时钟周期定义及特点
2.总线周期定义及特点
一个基本的总线周期包括4个状态:
T1状态、T2状态、T3状态、TW状态、T4状态:
结束。
3.指令周期定义及特点
二、系统的复位和启动操作
复位的条件及状态。
三、最小模式下的总线读写周期
1、最小模式下的总线读周期(根据电路详细介绍)
2.最小模式下的总线写周期(根据电路详细介绍)
四、最大模式下的总线读写周期
1、最大模式下的总线读周期(简单介绍)
2.最大模式下的总线写操作(简单介绍)
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微机与通信教研室教师姓名:
赵健年月日
课程名称
微机原理
授课专业和班级
2010物理学、光信息
授课章节与
题目
3.1指令格式及操作数类型
3.2寻址方式
课时
3
教学
目的
1、掌握8086CPU指令格式及操作数类型
2、掌握7种寻址方式
教学方法
1、采用讨论式、启发式的教学法,由浅入深的进行教学。
2、采用多媒体教学手段:
制作与教材配套的课件、运用课件、网络、录像等手段进行教学。
教学重点与
难点
1、指令格式及操作数类型
2、7种寻址方式
作业
作业:
P1083.1
教学小结
教学过程与内容
3.1指令格式
一、基本概念
指令:
指令系统:
二、指令格式
[标号:
] 操作码 操作数 [;注释]
各个部分功能详细说明,并举例。
三、操作数类型
1、立即数(常数):
指具有固定数值的操作数(即常数),注意取值范围。
2、寄存器操作数
8个通用寄存器或4个段寄存器中的操作数。
3、存储器操作数
存放在存储单元中的操作数。
存储器操作数的表示方法介绍,并举例。
3.2寻址方式
一、寻址方式
定义:
寻找操作数的方法,一般指源操作数。
在8086指令系统中,说明操作数所在地址的寻址方式可分为3大种(7小种)。
1、立即寻址
直接把参与操作的数据写在指令中,是指令的一部分,该数据称为立即数。
举例说明。
注意事项:
a.立即数永远不能作目的操作数。
b.源操作数和目的操作数要互相匹配。
2、寄存器寻址
操作数放在某个寄存器中,注意源操作数与目的操作数字长要相同(匹配)。
举例说明。
说明:
寄存器寻址是执行速度最快的寻址方式。
二、存储器寻址方式
1、直接寻址
在指令中直接给出操作数所在单元的偏移地址,具体有两种形式。
举例说明。
2、寄存器间接寻址
操作数的偏移地址放在寄存器中,只有SI、DI、BX和BP可作间址寄存器。
举例说明。
3、寄存器相对寻址
EA=间址寄存器的内容加上一个8/16位的位移量
举例说明。
4、基址+变址寻址
由一个基址寄存器的内容和一个变址寄存器的内容相加而形成操作数的偏移地址,称为基址+变址寻址。
举例说明。
注意:
[BX+BP]或[SI+DI]是非法搭配。
5、相对的基址+变址寻址
在基址+变址寻址的基础上再增加一个8位或16位偏移量,三者之和为偏移地址。
举例说明。
寻址方式小结。
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微机与通信教研室教师姓名:
赵健年月日
课程名称
微机原理
授课专业和班级
2010物理学、光信息
授课章节与
题目
3.3调试工具DEBUG
3.4.1数据传送类指令
课时
3
教学
目的
1、掌握调试工具DEBUG常用命令的使用方法
2、掌握数据传送类指令的使用方法
教学方法
1、采用讨论式、启发式的教学法,由浅入深的进行教学。
2、采用多媒体教学手段:
制作与教材配套的课件、运用课件、网络、录像等手段进行教学。
教学重点与
难点
1、DEBUG常用命令
2、数据传送类指令的使用方法
作业
作业:
P1083.2
教学小结
教学过程与内容
3.3调试工具DEBUG
一、DEBUG的启动
介绍windows下的启动方法。
二、DEBUG命令和参数的格式
1.命令格式命令字母[参数]
2.参数格式
①表示地址(逻辑地址):
段地址:
偏移地址
②表示地址范围(用来表示一片内存区)
格式1:
开始地址结束地址
格式2:
开始地址L字节长度
三.DEBUG常用命令
1、显示内存单元内容命令D
①D[地址]
②D[范围]
2、修改内存单元内容命令E
功能:
从指定地址开始,修改(或连续修改)内存单元内容。
①E地址
②E地址数据表
3、添充命令F
格式:
F范围数据表
4、显示修改寄存器命令R
①R;显示当前所有寄存器的内容、8个标志位状态(TF除外)及将要执行的下一条指令的地址、代码及汇编指令
②R寄存器名;显示并修改指定的寄存器。
5、汇编命令A格式:
A[地址]
6、反汇编命令U
①U[地址]从指定地址开始反汇编32个字节的机器指令。
②U地址范围;对指定范围的单元进行反汇编。
7、运行程序命令G
格式:
G=地址[断点1,断点2,…断点10]
8、跟踪命令(单步执行命令)T
格式:
T[=<地址>][<指令条数>]
9、继续命令P
格式:
P[=<地址>][<指令条数>];
功能:
同T命令。
10、退出命令Q
格式:
Q
功能:
退出DEBUG。
3.48086CPU指令系统
3.4.1数据传送类指令
一、数据传送类指令
1、通用数据传送指令-MOV
指令格式:
MOVdest,src
功能:
将源操作数src的内容传送给目的操作数dest,源操作数内容不变。
注意传送方向及操作数要求。
举例说明。
2、数据交换指令-XCHG
格式:
XCHGreg,mem/reg
功能:
实现源操作数和目的操作数之间的内容相互交换
举例说明。
注意传送方向及操作数要求。
3、堆栈操作指令-PUSH/POP
PUSHr16/m16/seg;SP←SP-2;SS:
[SP]←r16/m16/seg
POPr16/m16/seg;r16/m16/seg←SS:
[SP];SP←SP+2
举例说明进栈和出栈的详细过程。
结合图3.14、3.15。
4、地址传送指令
特点:
传送的是存储器操作数的地址(偏移地址、段地址),而不是内容。
(1)有效地址传送指令LEA
LEAr16,mem;r16←mem的有效地址EA
举例说明。
(2)指针传送指令LDS和LES
LDSr16,memLESr16,mem
举例说明。
5、标志寄存器传送指令
低8位传送:
LAHF和SAHF
16位传送:
PUSHF和POPF
举例说明。
用途介绍。
6、换码指令XLAT
格式:
XLAT或XLAT表首址
功能:
将AL与BX寄存器内容之和作为偏移地址,将其所对应的存储单元内容送入AL寄存器。
举例说明。
用途介绍。
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微机与通信教研室教师姓名:
赵健年月日
课程名称
微机原理
授课专业和班级
2010物理学、光信息
授课章节与
题目
3.4.2算术运算类指令
3.4.3逻辑运算和移位指令
课时
3
教学
目的
1、掌握算术运算类指令的使用方法
2、掌握逻辑运算和移位(位操作类)指令的使用方法
教学方法
1、采用讨论式、启发式的教学法,由浅入深的进行教学。
2、采用多媒体教学手段:
制作与教材配套的课件、运用课件、网络、录像等手段进行教学。
教学重点与
难点
1、算术运算类指令的使用方法
2、逻辑运算和移位(位操作类)指令的使用方法
作业
作业:
P1083.43.9
教学小结
教学过程与内容
3.4.2算术运算类指令
一、加法指令
1、加法指令ADD
ADDreg,imm/reg/mem;reg←reg+imm/reg/mem
ADDmem,imm/reg;mem←mem+imm/reg
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
2、带进位加法指令ADC
ADCreg,imm/reg/mem;reg←reg+imm/reg/mem+CF
ADCmem,imm/reg;mem←mem+imm/reg+CF
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
3、增1指令INCINCreg/mem;reg/mem←reg/mem+1
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
二、减法指令
1、减法指令SUB
SUBreg,imm/reg/mem;reg←reg-imm/reg/mem
SUBmem,imm/reg;mem←mem-imm/reg
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
2、带借位减法指令SBB
SBBreg,imm/reg/mem;reg←reg-imm/reg/mem-CF
SBBmem,imm/reg;mem←mem-imm/reg-CF
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
3、减1指令DECDECreg/mem;reg/mem←reg/mem-1
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
4、求补指令NEGNEGreg/mem;reg/mem←0-reg/mem
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
5、比较指令CMP
CMPreg,imm/reg/mem;reg-imm/reg/mem
CMPmem,imm/reg;mem-imm/reg
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
三、乘法指令
MULr8/m8;无符号字节乘法;AX←AL×r8/m8
MULr16/m16;无符号字乘法;DX.AX←AX×r16/m16
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
IMULr8/m8;有符号字节乘法;AX←AL×r8/m8
IMULr16/m16;有符号字乘法;DX.AX←AX×r16/m16
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
四、除法指令
DIVr8/m8;无符号字节除法
:
AL←AX÷r8/m8的商,Ah←AX÷r8/m8的余数
DIVr16/m16;无符号字除法:
;AX←DX.AX÷r16/m16的商,DX←DX.AX÷r16/m16的余数
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
IDIVr8/m8;有符号字节除法
;AL←AX÷r8/m8的商,Ah←AX÷r8/m8的余数
IDIVr16/m16;有符号字除法:
;AX←DX.AX÷r16/m16的商,DX←DX.AX÷r16/m16的余数
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
五、符号扩展指令
CBW;AL的符号扩展至AH
CWD;AX的符号扩展至DX
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
3.4.3逻辑运算和移位(位操作)
一、逻辑运算指令
1、逻辑与指令AND
ANDreg,imm/reg/mem;reg←reg∧imm/reg/mem
ANDmem,imm/reg;mem←mem∧imm/reg
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
2、逻辑或指令OR
ORreg,imm/reg/mem;reg←reg∨imm/reg/mem
ORmem,imm/reg;mem←mem∨imm/reg
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
3、逻辑异或指令XOR
XORreg,imm/reg/mem;reg←reg⊕imm/reg/mem
XORmem,imm/reg;mem←mem⊕imm/reg
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
4、逻辑非指令NOT
NOTreg/mem;reg/mem←~reg/mem
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
5、测试指令TEST
TESTreg,imm/reg/mem;reg←reg∧imm/reg/mem
TESTmem,imm/reg;mem←mem∧imm/reg
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
二、移位指令
SHLreg/mem,1/CLSHRreg/mem,1/CL
SALreg/mem,1/CLSALreg/mem,1/CL
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
三、循环移位指令
ROLreg/mem,1/CLRORreg/mem,1/CL
RCLreg/mem,1/CLRCLreg/mem,1/CL
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
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赵健年月日
课程名称
微机原理
授课专业和班级
2010物理学、光信息
授课章节与
题目
3.4.4控制转移类指令
3.4.5串操作类指令
3.4.6处理器控制指令
课时
3
教学
目的
1、掌握串操作类指令的使用方法
2、掌握控制转移类指令的使用方法
3、掌握处理器控制指令的使用方法
教学方法
1、采用讨论式、启发式的教学法,由浅入深的进行教学。
2、采用多媒体教学手段:
制作与教材配套的课件、运用课件、网络、录像等手段进行教学。
教学重点与
难点
1、串操作类指令的使用方法
2、控制转移类指令的使用方法
3、处理器控制指令的使用方法
作业
作业:
P1093.123.13
教学小结
教学过程与内容
3.4.4控制转移类指令
一、无条件转移指令
JMPlabel;程序转向label标号指定的地址处执行
JMP指令分成4种类型:
⑴段内直接转移⑵段内间接转移
⑶段间直接转移⑷段间间接转移
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
二、条件转移指令
Jcclabel;若指定的条件cc如果成立,程序转移到由标号label指定的目标地址去执行;若条件不成立,顺序执行下一条指令
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
三、循环指令
LOOPlabel;CX←CX-1;CX≠0,循环到标号label
LOOPZlabel;CX←CX-1;CX≠0且ZF=1,循环到标号label
LOOPNZlabel;CX←CX-1;CX≠0且ZF=0,循环到标号label
JCXZlabel;CX=0,转移到标号label
功能、操作数要求、标志位的影响、用途及注意事项。
举例说明。
四、子程序指令
1、子程序调用指令
CALL指令分成4种类型
CALL子程序名 ;段内直接调用
CALLWORDPTRr16/m16 ;段内间接调用
CALLfarptr子程序
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- 微机 原理 教案 1213 学期
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