微机原理与接口技术课程教学大纲

《微机原理与接口技术》课程教学大纲一、课程说明课程名称微机原理与接口技术课程编号411401435英文译名MicrocomputerPrincipleandInterfaceTechnique总学时56先修课程数字电路学分3.5适用专业电子信息工程课程类型专业必修课二、学时分配表章节教学内容讲授学时实践学时第一章微型计算机系统概述4第二章微处理器42第三章寻址方式和指令系统4第四章汇编语言程序设计84第五章输入输出接口3第六章存储器系统42第七章中断系统32第八章计数器/定时器与DMA控制器32第九章并行接口和串行接口34第十章总线2第十一章模拟量输入/输出通道接口1第十二章人机交互设备及其接口1合计4016三、教学目的与要求1.本课程总体教学目的和要求通过本课程的学习、上机操作，使学生较熟练地掌握微机的基本结构、基本工作原理，初步掌握汇编语言程序设计及微机接口技术，具有微机应用系统设计开发能力，并为其它后续课程奠定基础。教学要求是通过课堂教学与演示，课后习题练习等环节，掌握微型计算机的基本组成与工作原理的基础知识，包括理解计算机硬件原理，能够设计或调试基本的微机硬件接口及驱动程序等多方面的技能。2.各章教学要求和知识考核点（一）微型计算机系统概述目的和要求：主要了解微型计算机系统的构造及微型计算机工作过程。重点：微型计算机的基本组成难点：微型计算机工作过程（二）微处理器目的和要求:掌握8086/8088CPU寄存器结构、作用、CPU引脚功能、存储器分段与物理地址形成、最小/最大模式的概念和系统组建、系统总线形成；理解存储器读/写时序；了解微处理器的发展。重点：Intelx86CPU微处理器的基本结构，寄存器、堆栈，引脚及其功能；最小/最大模式下系统总线形成；存储器分段与物理地址形成难点：Intelx86CPU的内部结构、典型时序分析（三）寻址方式和指令系统目的和要求:掌握有关寻址的概念；8086的6种基本的寻址方式及有效地址的计算；掌握8086指令系统重点：掌握寻址方式；掌握常用指令的功能和用法难点：区别指令的正确与错误。（四）汇编语言程序设计目的和要求：了解汇编语言特点、汇编程序功能、汇编语言结构；掌握汇编语言中的表达式、伪指令、宏定义的含义和用法；掌握DOS功能调用基本I/O，返回DOS方法，了解文件管理；理解顺序程序、分支程序、循环程序、含子程序的程序设计的基本方法，能编写、运行、调试简单的汇编语言程序。教学重点：汇编的概念及其方法,掌握汇编程序的基本格式，常用运算符的使用方法，汇编的步骤；顺序程序、分支程序、循环程序、含子程序的程序设计的基本方法。教学难点：伪指令、宏定义的用法；程序设计算法与流程图。（五）输入输出接口目的与要求:掌握输入/输出的基本概念；I/O的编址方法、特点；CPU与外设数据传递的方式及接口技术；理解程序控制传送方式、中断传送方式；掌握8086CPUI/O特点。重点：I/O的编址方法、译码电路及CPU与外设数据传递的方式;掌握8086CPUI/O特点。难点：程序控制、中断、DMA方式特点及其应用场合（六）存储器系统目的与要求:了解存储器的作用、分类、结构及性能指标，了解存储器系统的多层结构；掌握静态RAM、动态RAM及EPROM的特点、基本结构、地址形成方法及典型芯片；了解DRAM刷新；掌握存储器芯片的扩充的常用方法.重点：存储器的分类、性能指标；读写存储器RAM、只读存储器ROM、存储器扩展及其与CPU的连接难点：存储器的位/字扩充方式的方法及连接（七）中断系统目的与要求:掌握中断基本概念；深刻理解中断类型码、中断矢量和中断向量表的概念，以及如何对中断服务程序寻址；了解8259A的编程结构，理解8259A工作方式、有关命令和初始化编程及其在PC机中应用重点：实模式下的中断操作,中断类型码中断矢量和中断向量表的概念，以及如何对中断服务程序寻址；8086CPU对外部可屏蔽中断响应过程;中断控制器8259A的结构、初始化和应用难点：中断向量概念、8259A级连工作方式、命令的理解（八）计时器/计数器与DMA控制器目的与要求:了解定时/计数器的作用，掌握Intel8253结构和基本工作方式，掌握Intel8253的编程方法、应用；了解DMA的工作原理重点：8253性能、工作方式，与系统的连接，计数初值的设定，初始化编程难点：Intel8253各种方式异同（九）并行接口与串行接口目的与要求:掌握8255A编程结构、控制字和初始化编程；掌握8255A与微机总线接口技术和应用；掌握8251A主要性能、引脚、编程结构及初始化编程和应用；了解串行通信的基本概念、数据传送方向、调制与解调，异步和同步通信规程、各自数据格式。重点：8255A工作方式和初始化编程；掌握8251初始化编程方法难点：8255A方式1和2的握手信号，时序；异步串行通信格式；8251初始化编程（十）总线目的与要求:了解典型的总线技术；了解ISA总线、PCI总线、USB总线微机常用的总线；理解RS-232C标准在串行通信中计算机与外设或终端的连接。重点：总线的概念、分类及应用；ISA总线；RS-232C标准难点：总线的时序、握手技术。（十一）模拟量输入/输出通道接口目的与要求：了解AD/DA转换的基本原理，了解常用AD/DA芯片的使用方法及其与微机的连接。掌握AD/DA芯片在微机系统中的应用。重点：AD/DA转换的原理难点：D/A、A/D转换芯片的接口。（十二）人机交互设备及其接口目的与要求：了解PC微机系统中的键盘、LED的工作原理及其与主机的接口。重点：键盘与LED的工作原理。难点：键盘、鼠标、显示器、打印机等几种常见的人机交互设备的工作原理和他们与计算机的接口。四、教学内容纲要第１章微型计算机概述1.1微型计算机的基本结构1.2微型计算机系统1.3微型计算机的运算基础第2章微处理器2.18086微处理器的结构2.28086的系统组成和总线时序2.3微处理器发展及其新技术第3章寻址方式与指令系统3.1指令格式与寻址方式3.28086指令系统3.380x86与Pentium扩充和增加的指令第4章汇编语言程序设计4.1汇编语言程序格式4.2汇编语言的数据与表达式4.3伪指令4.4宏命令伪指令4.5程序设计4.6汇编语言与c语言的接口第5章输入输出接口5.1微机接口与接口技术5.2I／O端口及其编址方式5.3端口地址译码5.4CPU与外设之间的数据传送方式第6章存储器6.1半导体存储器的分类和性能特点6.2随机存取存储器6.3只读存储器6.4半导体存储器接口技术6.5高速缓冲存储器6.6虚拟存储器第7章中断系统7.1中断的基本概念7.28086的中断系统7.3可编程中断控制器8259A7.4中断调用第8章计数器／定时器与DMA控制器8.1计数器／定时器的工作原理8.2可编程计数器／定时器82538.3DMA传送的基本原理8.4DMA控制器8237A第9章并行接口与串行接口9.1并行接口概述9.2可编程并行接口8255A9.3串行通信的基本概念9.4可编程串行接口8251A第１0章总线10.1总线的概念10.2系统总线10.3PCI局部总线与高速总线10.4外部总线第１1章模拟量输入／输出通道接口11.1模拟量输入／输出通道的组成11.2D／A转换及其接口11.3A／D转换及其接口第１2章人机交互设备及其接口12.1键盘及其接口12.2鼠标器及其接口12.3液晶显示器及其接口12.4打印机及其接口12.5网络接入设备12.6其他人机交互技术五、课程教材教科书：《微机原理与接口技术》（第二版），洪永强，科学出版社，2009参考书：[1]戴梅萼《微型计算机技术及应用》（第三版）清华大学出版社2003[2]王永山，《微型计算机组成与应用》（第二版），西安电子科技大学出版社，2004[3]马维华，《微原理与接口技术—从80X86到PentiumX》科学出版社，2005[4]杨文显,《现代微型计算机与接口技术》清华大学出版社，2003[5]艾德才，《微机原理及接口技术》，中国水利水电出版社，2004[6]《Intel系列微处理器结构、编程和接口》（第六版）BarryB.Brey著，金惠华等译，电子工业出版社，2004六、考核方式课程的考核方式：期末笔试（50%）+期中成绩（20%）+平时（含实验）成绩（30%）七、其他说明本课程具有较强的实践性，要求理论联系实际。1.实践教学环节详见《微机原理与接口技术》实验教学大纲。2.本大纲涵盖微机原理与接口技术的各个方面，CPU与接口技术都比较抽象，建议采用动画解说，并在实验验证时回顾、对照相关原理。执笔人：沈文龙审核人：陈玮审定人：黄朝辉