微机原理课程综述论文

微机原理课程综述论文姓名：高祥学号：14170110013内容摘要：微机原理与接口技术是计算机科学与技术专业非常重要的一门专业课程，它与前面的电路分析、数字逻辑、计算机组成原理，以及后面的体系结构、单片机应用、嵌入式系统及应用紧密相连，起到一个承上启下的作用。而且它不像一般的课程比较注重理论的学习，微机原理这门课的实践性和应用性非常强，它既有汇编语言的程序编写，又有硬件接口的连接，它是计算机软件和硬件的结合。它在实际生活中的应用也很广泛，为人们的生活与工作带来了很大的便利。本文主要对微机原理与接口技术的学习内容和应用做介绍。一、《微型计算机原理与接口技术》课程综述微型计算机作为当今社会生产生活不可缺少的一部分，发展迅速，涉及的行业也众多，对于微型计算机的应用，我们需要学习的内容很多，而且现在对微型计算机技术的要求也越来越高。微型计算机原理与接口技术作为计算机专业基础课程之一，它的重要性与地位不言而喻。而我们学习的微型计算机原理与接口技术主要讲的是微型计算机的基本工作原理、系统的组成及接口技术和基本的汇编语言程序设计知识，通过学习微机原理与接口技术来提高计算机硬件接口的分析和设计能力。所以在学习理论知识的同时，还要多做实验，用理论去实践。微机原理与接口技术的软件控制部分是用汇编语言编写程序的，而汇编语言本身就是一种不太好写的语言，它更接近计算机的底层语言，而微机原理与接口技术实验中要用汇编语言去编写很多接口的初始化程序和应用程序对于大部分同学来说就会非常难。所以微机原理与接口技术的学习不能忽视理论与实践应用任何一方面，同时还要掌握好汇编语言。二、课程主要内容和基本原理《微型计算机原理与接口技术》课程总共有十章内容。第一章讲的是微型计算机概论。本章主要是要我们了解微处理器、微型计算机和微型计算机系统的定力；了解微型机的发展和分类；了解单片机和单板机的组成；熟知微型计算机结构、三总线结构和微处理器的内部结构。本章的学习是为后面章节的学习打下基础。第二章讲的是80x86微处理器结构。重点是8086微处理器的相关知识，对于80286、80386、80486和Pentium微处理器相关知识也有所涉及，要求有初步的了解，并掌握一些基本的概论以及清楚发展过程。主要掌握8086微处理器的内部结构，包括EU和BIU部件的功能；熟知通用寄存器、段寄存器和标志寄存器的含义并学会使用；熟知8086微处理器的最小模式下引脚信号的作用；理解最小模式下总线的写操作、读操作时序图；结合8086引脚信号理解和掌握三总线信号在典型总线周期中出现的时间关系；对存储器和I/O组织有初步的了解。第三章讲的是80x86指令系统和汇编语言。本章要求熟练掌握8086微处理器指令系统的指令寻址方式、指令书写格式和含义、指令在编程中的应用、要求掌握汇编语言语句的书写格式；要求掌握伪指令的含义及在程序中的应用；能够编写完整的汇编语言源程序；要求掌握循环、分支、子程序设计的方法和概率；掌握常用的DOS功能调用。这一章的重点是与8086微处理器相关的寻址方式、指令系统和汇编语言程序设计，对于80286型号以上的微处理器的相关知识，要求有基本了解。第四章讲的是内存储器及接口。本章要掌握是存储器的分级组成和内存储器的性能指标；要求掌握不同种类的半导体存储器芯片的工作原理及典型产品的使用；熟练掌握6264和2716芯片的引脚信号含义、读写周期时序信号含义、负载能力含义及常用译码器芯片74LS139的使用；熟练掌握静态存储器芯片、EPROM芯片与8086/8088微处理器的接口技术；了解动态存储器的组成和工作原理；了解存储器系统的组成和Cache存储器的工作原理。第五章讲的是输入输出。本章学习了解微处理器同外设交换信息的三种类型；理解端口与接口的区别；了解I/O端口的编码方式；深刻理解查询传送方式的原理、特点及应用场合，能够编写简单的应用程序。了解DMA方式、I/O处理机方式的基本工作原理；熟知8237A芯片内部结构以及外部引脚的连接方法；熟知8237A的几种工作模式；熟知8237A内部寄存器的作用；能够读懂简单的初始化程序。第六章讲的是中断。要求深刻理解8086中断处理相关知识，包括可屏蔽和不可屏蔽的中断请求的区别；中断的屏蔽与开放；中断向量表；中断类型码；中断响应和处理过程。了解8259A的工作原理及功能，掌握它与8086微处理器及总线的连接方法。第七章讲的是可编程定时器/计数器技术。本章要求熟悉软件定时、硬件定时和可编程定时器/计数器的主要区别；了解8253芯片的组成及工作原理；熟知8253芯片与CPU三总线的连接方法以及三个定时器的外部连接方法；了解8253芯片的6种工作方式的特点，特别要掌握方式0、方式1、方式3的工作特点；能编写简单的应用程序。还要对82380芯片的组成和功能有初步了解。第八章讲的是可编程输入/输出接口。通过本章学习要求能够掌握并行、串行通信的基本工作原理以及如何使用8255A芯片、8251A芯片去实现并行、串行通信。第九章讲的是A/D、D/A转换接口。本章要求理解A/D转换、采样、保持、量化、编码的基本概率；掌握逐次逼近法、双积分法、电压频率转换法的工作原理；掌握ADC0809芯片内部工作原理以及引脚与CPU总线连接的方法。第十章讲的是总线技术。要求了解总线的一些基本知识；掌握PC总线和ISA总线的物理结构和逻辑信号的含义；对PCI总线有整体的了解；对常用的通用串行总线USB，从使用的角度上有一个初步的了解。三、实际应用微机原理与接口技术的应用是非常广泛的，日常生活中到处都有这门学科的应用。比如我们日常见到的一些LED显示板上面变化的图样或文字都是通过微机原理与接口技术控制的，路口的红绿灯的控制，洗衣机的控制，电视遥控器对电视的控制，还有温控设备等等。现在主要讲讲交通路口红绿灯控制的应用。生活在交通如此便利的社会，路和车是我们每天都要见到的，十字路口和红绿灯也是我们见的最多的，但我们是否有考虑过红绿灯的控制是怎么实现的，通过什么实现的？首先，红绿灯是发光标志，通过安装对应的发光管来实现。这是最外围的。其次，红绿灯需要计时，在课程学习的时候我们有一章学习到了定时器/计数器。通过将定时器/计数器连接到控制发光的输入/输出接口，控制对应的红灯、绿灯的发光时间或者闪烁。如果有的路口在不同的时间段有不同的闪烁模式，还可以通过红外设备发射红外载波信号来控制交通灯的模式：在发射端,发送的数字信号经过适当的调制编码后，送入电光变换电路，经红外发射管转变为红外光脉冲发射到空中；在接收端，红外接收器对接收到的红外光脉冲进行光电变换,解调译码后恢复出原信号，实现对闪烁模式的控制。其实很多LED显示板的显示模式也是类似。四、心得体会学习过程中，可以发现许多概念很相近，为了更好地掌握，将一些容易混淆的概念集中在一起进行分析，比较它们之间的异同点。比如：微机原理中，引入了计算机由五大部分组成这一概念；从中央处理器引出微处理器的定义；在引出微型计算机定义时，强调输入/输出接口的重要性；在引出微型计算机系统的定义时，强调计算机软件与计算机硬件的相辅相成的关系，其中微处理器是微型计算机的重要组成部分。学习完了《微型计算机原理与接口技术》，对我来说，总体感觉还是学得不是好。不仅仅是这一门课程的原因，因为前面的数字逻辑和计算机组成原理学习的不是很扎实，影响了这门课程的学习，同时这门课的很多知识需要深入的理解，课后需要花很多时间去学习。前面几个章节的基础讲述知识还算好理解，到了后面的接口连接和芯片的学习、编程应用开始难度就上来了，这些实际应用的前提要对接口技术、芯片的技术参数以及编程初始化方法有比较深了解和领会才能顺利进行，这就要求平时需要用很多时间去学习相关知识，提高自身的编程能力！五、结语微机原理与接口技术对于我们计算机科学与技术专业十分重要，虽然我们用一学期完成了对基础课程的学习，但鉴于它的应用之广，我们学习的还远远不够，应用部分的了解也只是很微不足道的，所以以后还应该在这方面多学习与了解，以加深对计算机的认识。同时，在学习中要考虑到“学以致用”，不能过分强调课程的系统性和基本理论的完整性，而应该侧重于基本方法和应用实例。从微机应用系统的应用环境和特点来看，微机系统如何与千变万化的外部设备、外部世界相连，如何与它们交换信息，是微机系统应用中的关键所在，培养一定的微机应用系统的分析能力和初步设计能力才是最终目的！