微机原理与接口技术07教学大纲.docx
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微机原理与接口技术07教学大纲
西京学院
《微机原理与接口技术》教学大纲
课程名称:
微机原理与接口技术适用层次、专业:
本科,自动化
学时:
64学分:
4
课程类型:
课程性质:
必修课
先修课程:
电子技术基础,C语言程序设计,单片机原理
后续课程:
检测技术,过程控制,过程控制仪表及装置
一、课程的教学目标与任务
本课程的主要任务是使学生了解和掌握微机的基础知识、硬件组成与工作原理、汇编语言程序设计和微机接口技术等内容,提高学生的软、硬件的设计能力以及解决实际问题的动手能力。
本课程可让本专业的学生学习了解微型计算机系统的工作原理及接口芯片和接口设备的工作原理(以IBMPC/XT为原型机)。
在学生学完本课程后能较好地理解微型计算机系统的工作原理,掌握通过自编软件对计算机的运行过程进行实时控制和管理,对各种常用的计算机接口芯片和设备能很好地使用和控制,以达到将计算机应用于实际控制过程的目的。
二、课程讲授内容与基本要求
第1章概述(总学时:
4;理论学时:
4;实验学时:
0)
1.具体内容:
1.1IA-32结构的概要历史
1.2计算机基础
1.3计算机的硬件和软件
1.4微型计算机的结构
1.5多媒体计算机
2.基本要求:
了解计算机发展的历史;
掌握计算机的基本结构;
掌握指令在计算机中的执行过程。
3.重点、难点:
重点:
微型计算机的结构。
难点:
指令在计算机中的执行过程。
4.说明
本章内容是本课程的基础,通过本章学习,使学生明确微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间的关系,主要讲清楚微型计算机的基本结构,了解本门课程的教学要求和学习方法。
第2章IA-32结构微处理器与8086(总学时:
2;理论学时:
2;实验学时:
0)
1.具体内容:
2.1IA-32微处理器是8086的延伸
2.28086的功能结构
2.38086微处理器的执行环境
2.基本要求:
掌握8088/8086的特点及内部结构,特别是各寄存器的名称、作用;
掌握存储器中物理地址与逻辑地址的定义及他们之间的关系;
理解掌握8086CPU存储器组织的分段和分体结构。
3.重点、难点:
重点:
8086/8088的寄存器、逻辑地址、物理地址及相互之间关系。
难点:
8086微处理器存储器组织的分段和分体结构。
4.说明
本章内容是本课程的重点,通过本章学习,使学生明确CPU的结构和工作原理,以及8086CPU能够执行的各种操作。
在掌握8086的基础上,以80386作过渡,对Pentium中的技术作为简单介绍。
第3章8086指令系统(总学时:
6;理论学时:
6;实验学时:
0)
1.具体内容:
3.1基本数据类型
3.28086的指令格式
3.38086指令的操作数寻址方式
3.48086的通用指令
2.基本要求:
了解基本的数据类型;
掌握8086的指令格式;
掌握8086指令的操作数寻址方式;
掌握8086的通用指令。
3.重点、难点:
重点:
8086的指令格式和通用指令。
难点:
8086指令的操作数寻址方式。
4.说明
第4章汇编语言程序设计(总学时:
10;理论学时:
8;实验学时:
2)
1.具体内容:
4.1汇编语言的格式
4.2语句行的构成
4.3指示性语句
4.4指令语句
4.5汇编语言程序设计及举例
2.基本要求:
理解掌握8086汇编语言程序格式;
熟悉指令语句,伪指令语句,数据类型和表达式中各种运算符;
掌握伪指令语句和常用运算符。
了解宏汇编和条件汇编的有关概念;
掌握运用常用的DOS功能调用;
掌握运用顺序结构、分支结构、循环结构和子程序结构等设计程序的基本方法。
3.重点、难点:
重点:
汇编语言程序格式;汇编语言程序设计。
难点:
汇编语言的程序设计方法。
4.说明
第5章处理器总线时序和系统总线(总学时:
2;理论学时:
2;实验学时:
0)
1.具体内容:
5.18086的引脚功能
5.28086处理器时序
5.3系统总线
2.基本要求:
掌握8086处理器的引脚功能;
理解8086处理器的时序。
3.重点、难点:
重点:
8086处理器的引脚功能。
难点:
8086处理器的时序。
4.说明
第6章存储器(总学时:
6;理论学时:
4;实验学时:
2)
1.具体内容:
6.1半导体存储器的分类
6.2读写存储器RAM
6.3现代RAM6.4只读存储器(ROM)
2.基本要求:
了解存储器的分类及ROM、PROM、EPROM、EEPROM性能特点;
理解SRAM和DRAM的结构与特点及CACHE-主存-辅存的多层次存储器结构;
了解虚拟存储器概念和基本原理;
掌握CPU与存储器的连接及存储器系统的扩展方法。
3.重点、难点:
重点:
存储器的结构及连接。
难点:
存储器系统的扩展方法。
4.说明
第7章输入和输出(总学时:
8;理论学时:
6;实验学时:
2)
1.具体内容:
7.1概述
7.2CPU与外设数据传送的方式
7.3DMA控制器
2.基本要求:
理解输入/输出和I/O接口概念;理解I/O端口及其寻址方式;
掌握I/O端口选择电路的设计方法;理解CPU与外设之间的数据传送方式;
了解PC总线的发展和常用总线。
3.重点、难点:
重点:
I/O端口及其寻址方式,CPU与外设之间的数据传送方式。
难点:
CPU与外设之间的数据传送方式,程序传送数据的I/O接口电路的分析方法。
4.说明
第8章中断(总学时:
6;理论学时:
4;实验学时:
2)
1.具体内容:
8.1概述
8.2最简单的中断情况
8.3中断优先权
8.48086的中断方式
8.5中断控制器Inter8259A
2.基本要求:
理解中断的概念和分类;
了解中断的处理过程;理解中断优先级和中断嵌套;
理解可编程中断控制器8259的功能和应用。
3.重点、难点:
重点和难点:
8259的功能和应用。
4.说明
第9章计数器和定时器电路Intel8253/8254-PIT(总学时:
4;理论学时:
4;实验学0时:
)
1.具体内容:
9.1概述
9.28253-PIT的控制字
9.38253-PIT的工作方式
9.48253-PIT的编程
9.5Intel8254-PIT
2.基本要求:
理解8253的结构和工作原理;
掌握8253的工作方式﹑初始化编程方法和应用。
3.重点、难点:
重点:
8253的的结构和工作原理。
难点:
8253的工作方式﹑初始化编程方法和应用。
4.说明
第10章并行接口芯片8255(总学时:
4;理论学时:
4;实验学时:
0)
1.具体内容:
10.1可编程的并行输入输出接口芯片8255A-5的结构
10.2方式选择
10.3方式0的功能
1O.4方式1的功能
10.5方式2的功能
10.68255应用举例
2.基本要求:
理解8255的结构和工作原理;
掌握8255的工作方式﹑初始化编程方法和应用。
3.重点、难点:
重点:
8255的结构和工作原理。
难点:
8255的工作方式﹑初始化编程方法和应用。
4.说明
第11章串行通信及接口电路(总学时:
4;理论学时:
4;实验学时:
)
1.具体内容:
11.1串行通信
11.2Intel825lA可编程通信接口
2.基本要求:
理解串行通信基本概念;
理解8251的结构和工作原理;
掌握8251的工作方式和初始化编程方法和应用。
理解EIARS-232C标准接口概念和应用。
3.重点、难点:
重点和难点:
串行通信的编程方法和应用。
4.说明
第12章数模(D/A)转换与模数(A/D)转换接口(总学时:
4;理论学时:
4;实验学时:
0)
1.具体内容:
12.1模拟量输入和输出通道
12.2数模转换器
12.3数模转换器与处理器的接口
12.4模数转换器
12.5模数转换器与微处理器的接口
12.6数模转换器与模数转换器的应用
2.基本要求:
掌握微机A/D、D/A的特点、参数、工作原理、使用方法及设计方法。
掌握A/D、D/A的特点、参数、接口电路设计。
3.重点、难点:
重点:
A/D、D/A的特点、参数、接口电路设计。
难点:
A/D、D/A的应用。
4.说明
第13章IA-32微处理器(总学时:
2;理论学时:
2;实验学时:
0)
1.具体内容:
13.1IA-32微处理器的功能结构
13.2IA-32结构微处理器的指令系统的发展
13.3IA-32结构微处理器的性能发展
13.4IA-32结构微处理器的执行环境
13.5IA-32微处理器的工作方式
13.6保护虚拟地址方式
13.7虚拟存储器管理与IA-32微处理器的MMU单元
2.基本要求:
掌握IA-32微处理器的功能结构;
掌握IA-32微处理器的工作方式;
了解IA-32结构微处理器的执行环境。
3.重点、难点:
重点:
IA-32微处理器的功能结构。
难点:
IA-32微处理器的工作方式。
4.说明
本章补充内容,教师可根据实际情况做介绍。
三、实验内容及基本要求
实验一实验系统的应用(2学时)
1.实验的基本内容
(1)在实验系统界面下编辑汇编源程序文件,汇编、连接为*.EXE文件进入DEBUG环境调试。
(2)在DEBUG调试环境中单步执行程序;连续执行程序和设置短点调试程序。
2.实验的基本要求
(1)要求学生熟悉DEBUG环境调试。
(2)掌握编辑、汇编、连接和调试程序的操作。
实验二存储器扩充试验(2学时)
1.实验的基本内容
(1)用一片6264芯片构成存储器系统,地址为10000H。
(2)程序应用设计。
2.实验的基本要求
(1)在存储芯片(6264)中写入英文字符A—Z,然后读出并在屏幕上COMMAND窗口显示。
(2)在存储芯片(6264)中写入IBMPCASCII码字符集的数据(01—FFH),然后读出并在屏幕上COMMAND窗口显示。
(3)在存储芯片(6264)中写入20个55H,然后读出、求反并送回存储单元。
实验三DMA控制器的原理及应用(2学时)
1.实验的基本内容
(1)使用8237在存储器间传送数据:
将01000H地址开始的16个字节数据传送到01010H开始的存储单元中。
(2)使用8237在存储器和I/O端口间传送数据:
将实验系统上的8个开关状态显示在8个发光二极管上。
(3)使用8237在存储器间传送数据:
将01000H地址开始的20个字节数据传送到01020H开始的存储单元中。
2.实验的基本要求
(1)按照实验内容连接硬件。
(2)按照实验内容设计软件。
(3)汇编、连接、调试程序。
(4)观察发光二极管的状态。
实验四8259中断控制器的原理及应用(2学时)
1.实验的基本内容
(1)用单脉冲信号(FD-SJ8088A实验台上的J23脚)模拟外部中断请求信号(IRQ1),中断服务程序在屏幕显示信息。
(2)设计程序:
用单脉冲信号模拟外部中断请求信号(IRQ1),中断服务程序在屏幕显示信息。
中断5次后清除中断。
2.实验的基本要求
(1)按照实验内容连接硬件。
(2)按照实验内容设计软件。
(3)汇编、连接、调试程序。
(4)连续执行程序,在屏幕上观察显示现象。
(5)单步/设断点执行程序,在程序断点处记录有
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