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微机原理与接口技术教学大纲（供自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、信息工程、通信工程本科专业使用）课程编号：01100560课程名称：微机原理与接口技术课程类别：专业必修课/专业基础课总学时：76/72讲课学时：64/60实验学时：12注：自动化、测控技术与仪器专业72学时，其它专业76学时学分：3.5先修课程：数字电路与逻辑设计一、课程的目的与任务《微机原理与接口技术》课程学习内容为微型计算机系统的基本硬件组成、汇编语言指令系统、常用可编程接口电路、微机基本工作原理与应用。通过本课程的学习，使学生掌握和理解微机的基本原理及应用开发方法，能根据实际要求完成微机系统的软、硬件设计，为后续课程奠定专业技术基础。二、课程有关说明本课程是在《数字电路与逻辑设计》后开设的一门专业基础课。在学习本课程前学生应较好地掌握前期课程中数字电路分析和设计方法。本课程以课堂讲授为主，辅之一定的实验和习题。在理论教学过程中，要注意理论与实际相结合，软件和硬件相结合。软件重点是让学生掌握指令系统，掌握微机程序程序设的基本方法，硬件的重点是讲解常用的可编程接口电路的应用方法。在讲授过程中重视培养学生的应用设计能力。要求尽可能利用现代化的教学手段，采用生动、形象的教学方法，以此提高学生学习兴趣，提高教学质量，使学生掌握微机基本组成原理、8086微机系统的指令系统和常用的接口电路工作原理，学完本课程后可以完成简单的微机系统硬软件设计。本课程为考试课，考试采用命题闭卷方式进行。评分采用卷面成绩占70％、实验成绩占20％和平时成绩（作业、出勤等）占10％的比例进行计算。学生考试成绩及格并完成实验，即可获得本课程的学分。本课程教学要求分为“掌握”、“熟悉”、“了解”三个层次”。试卷内容的要求：“掌握”层次：70％，“熟悉”层次：20％，“了解”层次：10％。按教学课时要求，试卷中微处理器与存储器20％。指令系统及程序设计40％，接口设计40％。三、教学内容第一章绪论（2学时）本章重点：1、微机发展过程与发展趋势，微机应用前景2、本课程的学习任务，学习方法第一节本课程的任务、研究对象本节应熟悉：本课程的学习任务，学习方法；第二节微机的发展历史和应用前景本节应了解：微机的应用前景和发展趋势；第二章80X86微处理器的结构（6学时）本章重点：1、8086的内部结构组成与工作原理分析2、8086通用寄存器、段寄存器的作用；3、8086各引脚的意义和功能；4、8086最小模式的组成原理；5、8086最小模式的总线时序；本章难点：1、8086的内部结构组成与工作原理分析2、8086通用寄存器、段寄存器的作用；3、8086最小模式的组成原理；4、8086最小模式的总线时序；第一节计算机组成及特点。本节应掌握：计算机的基本组成原理；第二节8086/8088微处理器的外部引脚功能本节应掌握：8086CPU引脚的功能；第三节8086/8088微处理器的内部结构分析。本节应掌握：8086CPU内部组成和各部分的工作原理；第四节最小模式的组成原理（自学最大模式的组成原理）本节应掌握：8086最小模式的设计方法；第五节8086/8088的时序分析本节应掌握：8086最小模式的工作时序；第六节Pentium微处理器功能与组成结构本节应了解：现代微机的基本组成原理、功能、特点；第三章内存储器及其扩展接口（6学时）本章重点：1、存储器的工作原理、读/写操作的基本过程2、RAM、ROM芯片的工作过程、典型芯片的引脚信号功能。3、8086与存储器硬件电路的奇偶存储体设计原理。4、存储器扩展电路设计方法本章难点：1、RAM、ROM读/写控制信号的功能。2、8086与存储器硬件电路的奇偶存储体设计原理。3、存储器扩展电路设计方法第一节存储器的基本概念本节应了解：存储器的基本工作原理第二节RAM的工作原理和基本设计方法本节应掌握：RAM基本工作原理与地址译码的设计方法；第三节ROM的工作原理和基本设计方法本节应熟悉：ROM基本工作原理与地址译码的设计方法；第四节存储器译码与8086CPU接口电路的设计原理本节应熟悉：8086地址译码的设计方法、8086奇、偶存储体的设计方法；第四章8086指令系统和汇编语言程序设计（18/16学时）本章重点：1、8086微处理器的各种寻址方式2、数据传送指令3、算术运算指令4、逻辑运算与移位指令5、串操作指令6、转移指令7、8086汇编语言程序基本格式8、8086汇编语言程序设计方法本章难点：1、8086汇编语言的各种寻址方式的特点、功能和基本格式2、8086各指令功能，指令执行后对目的操作数和标志位的影响3、汇编语言的程序设计中子程序、中断服务子程序之间的差异4、段定义中宏指令的使用方法5、应用汇编语言编写应用程序的基本设计方法第一节寻址方式本节应掌握：8086指令的寻址方式；第二节8086微处理器的指令系统本节应掌握：8086的指令功能和使用方法；第三节汇编语言程序格式和表达式本节应掌握：8086汇编语言程序格式形式和各种表达方式；第四节汇编语言程序设计方法本节应掌握：汇编语言程序基本设计方法和基本要求；第五章输入/输出（2学时）本章重点：1、I/O接口的基本结构；2、I/O端口的编址3、CPU与外设之间数据传送方式第一节I/O模块的基本处理方法本节应掌握：微机I/0接口数据传送的基本处理方式第二节I/O模块的程序控制方式本节应掌握：输入/输出数据传输的程序控制方法第三节中断处理方式本节应掌握：中断控制的特点、中断处理方法第四节8086中断处理原理本节应掌握：8086中断处理原理和类型，熟悉中断向量与中断类型的关系第六章中断技术与可编程中断控制器8259（6学时）本章重点：1、中断的基本概念2、8086中断管理3、8086中断向量系统4、8259可编程中断控制器的功能与使用方法本章难点：1、8086中断管理2、8086中断向量系统3、8259的控制字4、8259的工作方式及初始化命令和操作命令的基本编写方法第一节中断系统基本概念本节应掌握：微机中断系统的作用；第二节中断处理过程本节应掌握：中断请求与中断相应的基本工作过程第三节8086/8088中断系统结构与工作原理本节应掌握：8086中断系统结构、8086内部与外部中断的特点、中断类型与中断向量、8086中断处理过程；第四节8259中端控制器本节应掌握：8259引脚功能和内部结构及各部分的工作原理与特点；第五节8259中断触发方式和中断响应过程本节应掌握：8259中断触发方式和中断响应过程；多级中断响应过程第六节8259控制字和初始化编程本节应掌握：8259的操作命令字和控制命令字的意义和使用方法；第七节8259的应用设计本节应熟悉：8259与8086的应用扩展设计方法第七章可编程并行接口电路8255（4学时）本章重点：1、并行接口8255的引脚功能和内部组成结构2、并行接口8255的工作方式、控制字的意义和使用方法3、并行接口8255的硬软件设计方法本章难点：1、并行接口8255的工作方式、控制字的意义和使用方法2、并行接口8255的硬软件设计方法第一节8255外部引脚和内部结构功能本节应掌握：8255的引脚功能和内部组成结构；第二节8255的工作方式本节应掌握：8255的三种工作方式第三节8255的方式控制字及状态字本节应掌握：8255的方式控制字及状态字意义和使用方法、初始化设计方法；第四节8255各方式的应用设计方法本节应熟悉：8255与8086的应用扩展设计方法；第八章可编程定时器/计数器接口电路8253（4学时）本章重点：1、并行接口8255的引脚功能和内部组成结构2、并行接口8255的工作方式、时序、初始化编程3、并行接口8255的硬软件设计方法本章难点：1、并行接口8255的工作方式、时序、初始化编程2、并行接口8255的硬软件设计方法第一节8253定时/计数器的外部与内部功能本节应掌握：8253的引脚功能和内部组成结构；第二节8253工作方式、时序、初始化编程本节应掌握：8253的6种工作方式与输入/输出的时序、初始化编程；第三节8253的应用设计方法本节应熟悉：8253的6种应用扩展硬、软件设计方法；第九章可编程串行通信接口电路8251（4学时）本章重点：1、串行通信的基本工作原理2、8251的基本功能3、8251的特点、工作方式及初始化要求4、8251的硬软件设计方法本章难点：1、8251控制字与状态字各位的意义和作用2、8251工作方式及初始化要求3、8251的硬软件设计方法第一节串行通讯的基本原理和特点本节应掌握：微机串行通信的基本工作原理；第二节可编程串行通信接口电路8251的外部与内部功能本节应掌握：8251引脚功能和内部结构；第三节8251的控制字与状态字本节应掌握：8251的控制字与状态字各位的意义和作用；第四节8251的初始化编程本节应掌握：8251异步与同步通信的初始化设计要求；第五节8251的应用设计方法本节应熟悉：8251与8086的应用扩展硬软件设计方法；第十章模拟接口电路（4学时）本章重点：1、（D/A）与（A/D）接口电路的工作原理2、ADC0809和DAC0832的基本功能3、ADC0809和DAC0832的硬软件设计方法本章难点：1、ADC0809和DAC0832的基本功能2、ADC0809和DAC0832的硬软件设计方法第一节A/D及D/A变换器接口本节应掌握：A/D及D/A变换器接口基本特点与转换原理第二节D/A0832接口电路的工作原理与8086CPU的接口设计方法本节应掌握：1）0832引脚功能和内部结构；2）0832与8086CPU的扩展设计方法；第三节A/D0809接口电路的工作原理与8086CPU的接口设计方法本节应掌握：1）0809引脚功能和内部结构；2）0809与8086CPU的扩展设计方法；第十一章微机基本接口电路（4/2学时）本章重点：1、8086微机系统的小键盘设计方法2、8086微机系统的七段码显示器的设计方法本章难点：1、8086微机系统的小键盘软件设计方法2、8086微机系统的七段码显示器的硬件与软件设计方法第一节小键盘接口技术本节应熟悉：8086微机系统的小键盘设计方法；第二节显示器接口技术本节应熟悉：8086微机系统的七段码显示器的设计方法；四、实验教学要求实验项目的设置及学时分配实验（上机）学时12学时应开实验项目数6序号实验项目名称实验要求学时分配实验类型备注1数据传送必做2验证性2算术和逻辑运算指令与数据转换或字符转换选做2设计性3直线程序设计选做2设计性4分支程序的设计必做2设计性5循环程序的设计选做2设计性68255可编程并行接口实验必做2设计性78259中断控制实验选做2设计性88253定时/计数器实验必做2设计性98251串行接口应用实验选做2设计性100809模/数转换接口实验选做2设计性110832数/模转换接口实验选做2设计性注：实验项目由任课教师根据教学需要选择6个（4个必做实验）。五、建议使用教材及参考书目教材内容包括教学要求中的基本内容，体系完整、通俗易懂、具有实际指导意义。教材为国家教育主管部门推荐的大专院校的教材或教学参考书。教材：《微型计算机技术》，孙德文编著，高等教育出版社，2004年。参考书：1、《微型计算机技术》，马群生，清华大学出版社，2001年。2、《微型计算机系统原理及应用》，周明德，清华大学出版社，2001年。3、《微机原理.外设.接口》，陈启美，清华大学出版社，2002年。4、《微机原理与接口技术》，龚尚福，西安电子科技大学出版社，2005年。5、《8086/808816-bitmicroprocessorPrimer》byChristopherL.Morgan六、其它说明本课程讲授64/60学时，辅导课时不少于8课时，习题课不少于6课时，课程设计一周。制定人：牛勇2006年12月22日审核人：毛建东2006年12月22日批准人：2006年12月22日