电子类微机原理和接口技术课程教学大纲.docx
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电子类微机原理和接口技术课程教学大纲
《微机原理与接口技术》课程教学大纲
课程英文名称:
PCPrincipiumandInterface
课程代码:
131200105
课程性质:
学科基础课
适用专业:
电气工程及其自动化、测控技术与仪器、自动化
总学时数:
56 其中:
讲课学时:
46 实验学时:
10总学分数:
3
编写人:
申寿云审核人:
谢兵
一、课程简介
(一)课程性质及其在课程体系中的地位
本课程是电子类各专业的一门必修专业基础课。
主要讲授微型计算机的基本工作原理、特点、系统组成及接口技术,结合典型机型和通用可编程接口芯片,说明工作原理及其基本应用。
课程内容兼顾硬件和软件两个方面,具有实践性强、涉及知识面广的特点。
为学生今后分析和设计微机应用系统打好基础。
(二)课程教学目标
通过本课程的学习、上机操作,可以让学生对微型计算机的底层(硬件)组成结构有一定的认识,对面向机器的编程语言(汇编语言)有一定的理解;并增强学生的计算机应用能力,促进学生综合素质的提高,具备一定的微机应用系统设计技能。
(三)课程教学的总体要求
通过本课程的学习、上机操作,可以让学生了解微型计算机的组成结构,掌握汇编语言编程的方法,重点掌握微机的接口技术及相关的编程,并具有一定的微机应用系统设计的能力。
(四)课程基本内容概述
1、典型微处理器
2、寻址方式与指令系统
3、汇编语言
4、微型计算机的总线技术
5、存储器系统
6、输入输出接口技术
7、中断技术
8、可编程并行接口芯片8255A
9、可编程定时器/计数器8253
10、D/A及A/D转换器
(四)先修课程及后续课程
先修课程:
《数字电路》,《数字逻辑》、《电路基础》、《模以电子技术》。
后续课程:
《计算机接口技术》等。
二、课程教学总体安排
(一)学时分配建议表
学时分配建议表
课 程 内 容
教学环节
讲课
习题课
实验
设计
1.典型微处理器
6
2.寻址方式与指令系统
8
2
3.汇编语言
6
2
4.微型计算机的总线技术
2
5.存储器系统
4
6.输入输出接口技术
4
2
7.中断技术
4
8.可编程并行接口芯片8255A
4
2
9.可编程定时器/计数器8253
4
2
10.D/A及A/D转换器
4
总计(学时)
46
10
(二)推荐教材及参考书目
1、教材
杨立邓振杰荆淑霞.微机原理与接口技术(第三版).中国铁道出版社.2009
2、参考书目
吴秀清周荷琴.微型计算机原理与接口技术(第二版).中国科学技术大学出版社1999
戴梅萼.微型计算机技术及应用.清华大学出版社.2004
杨季文.0X86汇编语言程序设计教程.清华大学出版社.2001
罗云彬. Windows环境下32位汇编语言程序设计.电子工业出版社.2002
殷肖川.汇编语言程序设计.北京交通大学出版社.2005
杨文显.现代微型计算机与接口教程.清华大学出版社.2003
(三)课程考核方式
1、考核方式
考试采用闭卷、笔试的方式进行。
2、成绩构成
课堂成绩(5分)+课外(10分)+实验(15分)+期末考试*0.7
三、课程教学内容及基本要求
第二章典型微处理器(6学时)
1、教学目标
本章针对8086微处理器及其体系结构做了详细介绍。
本章的重点内容,应掌握存储器的分段管理、物理地址和逻辑地址的换算及I/O端口的编址方式。
2、教学重点与难点
(1)教学重点
8088/8086微处理器的基本结构和工作原理 。
(2)教学难点
标志寄存器存器的取值与各种地址之间在的关系。
3、教学方法与手段
采用多媒体方式与传统方式相结合的教学方法进行教学。
4、教学主要内容
(1)8086微处理器内部组成、寄存器结构
(2)8086微处理器的外部引脚特性和作用
(3)8086微处理器的存储器和I/O组织
(4)8086的时序和总线概念以及最小/最大工作方式
5、教学要求
通过学习,应了解典型微处理器的内部组成、外部引脚特性和作用;掌握寄存器结构;重点掌握存储器和I/O组织、时序和总线操作;了解系统的工作方式和特点。
6、课后思考与练习
教材P50:
思考题与习题 一、二、三、四:
2,4,5题
布置学生上网查找计算机的发展历史阶段的各种图片和视频资料。
第三章寻址方式与指令系统(8学时)
1、教学目标
通过本章的学习,掌握8086指令系统的寻址方式及地址计算方法,8086微处理器指令及其应用,DOS和BIOS中断调用。
2、教学重点与难点
(1)教学重点
8086的寻址方式;8086的指令系统。
(2)教学难点
8086指令系统。
3、教学方法与手段
通过实际的范例与图例,阐述寻址方式与指令系统。
4、教学主要内容
(1)指令的格式及寻址;
(2)8086的寻址方式;
(3)8086指令系统;
(4)DOS和BIOS中断调用。
5、教学要求
通过学习,了解8086的操作数,掌握它们的寻址方式,并通过寻址方式来加深对指令的理解;重点掌握各种类型的指令。
6、课后思考与练习
教材P79:
思考题与习题 一、二、三:
1,3,4,6、四:
1,2题
第四章汇编语言(6学时)
1、教学目标
通过本章的学习,建立起汇编语言程序设计的整体思路,灵活运用指令系统与伪指令进行程序设计,在熟悉相关类别程序的结构和组成基础上,提高程序设计的技巧,为后期的开发应用打下良好的基础。
2、教学重点与难点
(1)教学重点
汇编语言程序结构;常用伪指令;各种结构程序设计;DOS调用程序设计。
(2)教学难点
各种结构程序设计。
3、教学方法与手段
通过各种程序结构的设计实例,阐述程序设计方法。
4、教学主要内容
(1)汇编语言及程序格式;
(2)常用的伪指令;
(3)各种结构的程序设计;
(4)DOS调用程序设计。
5、教学要求
通过学习,了解汇编语言程序格式与常用伪指令;掌握汇编语言的程序结构;重点掌握各种程序结构的设计方法;进一步加深对指令的理解,提高程序设计的能力。
6、课后思考与练习
教材P114:
思考题与习题 一、二、三、五:
3,4,7题
第五章总线技术(2学时)
1、教学目标
重点掌握系统总线的基本概念及其分类、结构和总线控制逻辑。
要求学生能对系统总线在计算机硬件结构中的地位和作用有所了解。
2、教学重点与难点
(1)教学重点
微机总线的基本概念和组成结构;常用的系统总线、局部总线、外部总线。
(2)教学难点
PCI总线的特性;USB总线的特性。
3、教学方法与手段
结合目前PC机的总线发展状况,理论和实际结合,提高学生的学习兴趣。
4、教学主要内容
(1)总线的基本概念;
(2)系统总线;
(3)常用的局部总线特点和功能;
(4)外部总线的特性。
5、教学要求
通过学习,了解总线的基本概念,掌握微机总线的组成结构,掌握常用系统总线、局部总线、外部总线的结构和特性,重点掌握PCI总线、USB总线,并侧重其应用。
6、课后思考与练习
教材P141:
思考题与习题 一、二、三:
1,2,4题
第六章存储器系统(4学时)
1、教学目标
重点介绍了主存储器的分类、工作原理、组成方式以及与其它部件的联系。
此外还介绍了高速缓存、磁表面存储器的基本组成和工作原理。
目的是使学生真正了解如何使用不同类型的存储器。
2、教学重点与难点
(1)教学重点
存储器的分类;存储器的层次结构;半导体存储器的功能与特性;存储器的扩展与寻址;存储器与微处理器的连接。
(2)教学难点
存储器的扩展与寻址;存储器与微处理器的连接。
3、教学方法与手段
通过对实物的了解使学生产生对存储器的感性认识,再结合理论教学,加深对存储器的分类、工作原理的理解。
4、教学主要内容
(1)半导体存储器
(2)主存储器、高速缓存Cache、辅助存储器
(3)存储器的扩展与寻址;
(4)存储器与微处理器的连接。
5、教学要求
了解存储器的分类、层次结构,掌握RAM、ROM的工作原理。
重点掌握存储器的扩展与寻址、存储器与CPU的连接。
6、课后思考与练习
教材P170:
思考题与习题 一、二、三、四:
1、五:
1,2题
第七章输入输出接口技术(4学时)
1、教学目标
重点分析I/O与主机交换信息的三种控制方式(程序查询、中断和DMA)及其相应的接口功能和组成,对几种常用的I/O设备也作了简单的介绍旨在是学生对I/O系统有一个较为清醒的认识,进一步加深整机的工作概念。
2、教学重点与难点
(1)教学重点
CPU与接口之间传送信息的方式。
(2)教学难点
I/O端口地址译码技术。
3、教学方法与手段
通过学生自己编程,实现外设的功能,从而加深I/O系统的控制方式的认识。
4、教学主要内容
(1)接口及接口的功能;
(2)CPU与I/O接口之间传递的三种信息;三种类型的端口;
(3)I/O端口的两种编址方式;
(4)程序查询、中断和DMA工作方式。
5、教学要求
了解接口的概念与接口的功能,掌握CPU与接口间传递的三种类型的信息及相关的端口,重点掌握I/O端口的编址方式及I/O的四中数据传送方式(无条件传送、程序查询、中断和DMA)及其相应的接口功能和组成。
了解几种常用的I/O设备。
6、课后思考与练习
教材P183:
思考题与习题 一、二:
1,3,4题
第九章中断技术(4学时)
1、教学目标
本章中主要讲解了中断的基本概概念、中断处理过程、中断优先权管理和8086的中断系统的特性,通过可编程中断控制器8259A学习中断技术的应用。
重点是对8086中断系统的理解和掌握。
2、教学重点与难点
(1)教学重点
中断的基本概概念;中断处理过程;中断优先权管理;8086的中断系统。
(2)教学难点
8086的中断系统。
3、教学方法与手段
通过讲授、讨论、及多媒体教学等方式进行教学。
4、教学主要内容
(1)中断技术的优点,中断源,中断处理过程,中断优先权;
(2)8086的中断结构、中断类型;
5、教学要求
了解中断的基本概念和中断的处理过程,掌握8086的中断系统。
6、课后思考与练习
教材P224:
思考题与习题 一、二:
1,2,3、三:
3题
第十章可编程并行接口芯片8255A(4学时)
1、教学目标
本章主要讲解并行I/O接口技术的概念与功能,重点讲授8255A的内部结构及引脚功能、命令字和初始化编程。
通过学习掌握8255A的工作方式及其编程应用。
2、教学重点与难点
(1)教学重点
并行接口的分类及特点;8255A的内部结构及引脚;8255A的工作方式及命令字;825A的初始化编程及应用。
(2)教学难点
8255A初始化编程及应用。
3、教学方法与手段
通过讲授、课堂讨论、和多媒体课件教学。
4、教学主要内容
(1)并行接口的分类、并行接口的特点;
(2)并行接口芯片8255A、内部结构及引脚;
(3)8255A的工作模式;
(4)8255A的编程及应用。
5、教学要求
了解并行接口的概念,掌握8255A可编程并行接口的工作方式以及初始化编程;重点掌握8255A可编程并行接口的应用。
6、课后思考与练习
教材P239:
思考题与习题 一、二、三:
2、四:
2题
第十二章可编程定时器/计数器8253(4学时)
1、教学目标
通过本章的学习,应理解定时器/计数器的基本概念,掌握定时计数器芯片8253的内部结构、工作方式、初始化编程和、应用方法。
2、教学重点与难点
(1)教学重点
定时计数器的基本原理;8253的内部结构与引脚;8253的初始化;8253的工作方式;8253的编程应用。
(2)教学难点
8253的工作方式;8253的应用。
3、教学方法与手段
采用多媒体教学,形象地展示8253的时钟节拍和控制信号的关系。
4、教学主要内容
(1)定时器/计数器的工作原理、微机系统中的定时、外部定时法;
(2)8253的特点、8253内部结构和引脚功能;
(3)8253的初始化、8253的工作方式;
(4)8253的应用
5、教学要求
了解定时器/计数器的工作原理,掌握可编程定时计数芯片8253的结构、工作方式和初始化编程,重点掌握8253的应用。
6、课后思考与练习
教材P276:
思考题与习题 一、二、三:
1,3、四:
1题
第十四章D/A及A/D转换器(4学时)
1、教学目标
通过本章的学习,应了解D/A及A/D转换原理,理解D/A及A/D转换器芯片工作原理,掌握D/A及A/D转换器芯片的内部结构、工作方式、初始化编程和应用方法。
2、教学重点与难点
(1)教学重点
D/A及A/D转换器的基本原理;D/A及A/D转换器芯片的内部结构与引脚;D/A及A/D转换器的初始化;D/A及A/D转换器的编程应用。
(2)教学难点
D/A及A/D转换器的初始化;D/A及A/D转换器的编程应用。
3、教学方法与手段
采用多媒体教学,理解D/A及A/D转换器的编程应用。
4、教学主要内容
(1)D/A转换器的工作原理;
(2)D/A转换芯片的内部结构和引脚功能;
(3)0832的初始化、0832的工作方式;
(4)0832的应用。
(5)A/D转换器的工作原理;
(6)A/D转换芯片的内部结构和引脚功能;
(7)0809的初始化、0809的工作方式;
(8)0809的应用。
5、教学要求
了解D/A及A/D转换的工作原理,掌握可编程D/A及A/D转换芯片0832、0809的结构、工作方式和初始化编程,重点掌握0832、0809的应用。
6、课后思考与练习
教材P324:
思考题与习题 一、二:
1,3题
四、实验要求
(一)实验的目的与要求
目的:
实验是本课程的重要组成部分,通过实验,使学生学会编程与常用接口芯片如:
可编程并行接口8255、可编程计数器/定时器8253等的基本工作原理,从而巩固、加深和拓宽学习内容的理解,培养他们分析、设计和调试8086微机系统的能力。
基本要求:
通过本课程的实验教学,学生应掌握8255、8253、以及DOS的基本功能,熟悉计算机软硬件系统的组成,了解常用实验设备、仪器的操作,了解各种实验现象及其分析解决方法,培养一定实际动手能力。
(二)实验项目名称、学时分配表
序
号
实验项目名称
实验
学时
实验
类型
实验内容
必做或选做
每组人数
1
DOS系统功能调用
2
验证
调试运行DOS系统功能调用程序
必做
2
2
分支程序设计
2
设计
设计编写一到二个分支程序
选做
2
3
循环程序设计
2
设计
设计编写一到二个循环程序
必做
2
4
子程序设计
2
设计
设计编写一到二个子程序
选做
2
5
简单I/O实验
2
综合
用TTL芯片实现I/O。
选做
2
6
可编程并行接口8255实验
2
综合
用8255A芯片实现I/O。
选做
2
7
可编程计数器/定时器8253实验
2
综合
用8253作定时器控制。
选做
2
(三)考核方式
1、实验前,学生必须根据老师要求完成预习任务。
2、每组学生独立完成每一个实验。
3、实验后每个学生上交实验报告。
4、根据上述考核综合评分。
5、实验成绩占该学科总成绩的15%。
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- 子类 微机 原理 接口 技术 课程 教学大纲