《微機原理與接口技術(shù)》教學大綱

1、微機原理與接口技術(shù)教學大綱一、課程基本信息1課程中文名稱：微機原理與接口技術(shù)2課程英文名稱：Microcomputer Principle and Interface Technique3課程類別：必修4適用專業(yè)：計算機科學與技術(shù)5總學時：108學時（其中理論72學時，實驗36學時）6總學分：5二、本課程在教學計劃中的地位、作用和任務(wù)微型原理與接口技術(shù)是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的必修課程，主要學習微型計算機的工作原理和微機系統(tǒng)中常用接口電路的功能、原理和程序設(shè)計。其任務(wù)是通過該課程的學習，使學生掌握常用接口的功能和工作方式；掌握常用接口電路與CPU及系統(tǒng)的連接；掌握接口初始化程序及接口控制程序的設(shè)

2、計；能夠較熟練的掌握計算機系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)技術(shù)。不僅要有牢固的基礎(chǔ)理論知識，而且能夠迅速地掌握新技術(shù)。同時，配以適當?shù)膶嶒灲虒W培養(yǎng)學生的獨立分析問題和解決問題的能力，通過系統(tǒng)的實踐教學鍛煉，使學生具有一定的軟硬件開發(fā)能力，為未來的工作和后繼課程的學習打下基礎(chǔ)。三、理論教學內(nèi)容與教學基本要求1第一章 微型計算機接口技術(shù)概述（1學時）教學內(nèi)容：微型計算機的特點、發(fā)展概況、分類及應(yīng)用，微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)的基本概念及相互關(guān)系教學基本要求：了解微型計算機的特點、發(fā)展概況、分類及應(yīng)用；了解微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)的基本概念及相互關(guān)系。教學重點：微處理器的功能及微處理器、微型計算機

3、和微型計算機系統(tǒng)的基本概念及相互關(guān)系教學難點：微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)的區(qū)別2第二章 16位和32位微處理器（15學時）教學內(nèi)容：8086的編程結(jié)構(gòu)，8086的引腳信號和工作模式及典型配置，8086的讀、寫操作時序，中斷操作，8086存儲器的組織結(jié)構(gòu)和I/O組織結(jié)構(gòu)；32位微處理器 Pentium的先進技術(shù)、指令流水線、原理結(jié)構(gòu)，Pentium 的寄存器和相關(guān)機制，Pentium 的主要信號、總線狀態(tài)、中斷、保護技術(shù)以及Pentium系列微處理器的技術(shù)發(fā)展教學基本要求：掌握8086的編程結(jié)構(gòu)，8086的引腳信號和工作模式及典型配置，中斷操作，掌握32位微處理器Pentium的先進技

4、術(shù)、指令流水線、原理結(jié)構(gòu)，Pentium的主要信號、總線狀態(tài)、Pentium的寄存器和相關(guān)機制、中斷；了解8086存儲器的組織結(jié)構(gòu)和I/O組織結(jié)構(gòu)、保護技術(shù)以及Pentium系列微處理器的技術(shù)發(fā)展。教學重點：各個寄存器的功能，中斷操作的基本知識，物理地址的計算。指令流水線和地址流水線，虛擬存儲機制、片內(nèi)兩級存儲教學難點：最小模式下的總線操作，指令流水線和地址流水線，虛擬存儲機制、片內(nèi)兩級存儲，Pentium的技術(shù)特點3第三章 Pentium的指令系統(tǒng)（18學時）教學內(nèi)容：Pentium的尋址方式和指令系統(tǒng)；匯編語言中的標記、表達式和偽指令教學基本要求：掌握Pentium的尋址方式和指令系統(tǒng)；匯

5、編語言中的標記、表達式和偽指令。教學重點：Pentium的傳送指令尤其是堆棧操作指令、交換指令和換碼指令的用法 、算術(shù)運算指令涉及的規(guī)則和各種算術(shù)運算指令的使用 、邏輯運算指令和移位指令的用法、5條串操作指令的特點和使用方法，尤其是串操作指令和DF標志的關(guān)系、控制轉(zhuǎn)移指令特別是段內(nèi)轉(zhuǎn)移指令、帶參數(shù)的返回指令和循環(huán)控制指令的用法、各內(nèi)部中斷的含義、匯編語言程序的規(guī)范格式、偽指令及其使用以及程序的編寫與設(shè)計教學難點：串操作指令和DF標志的關(guān)系、控制轉(zhuǎn)移指令特別是段內(nèi)轉(zhuǎn)移指令、帶參數(shù)的返回指令和循環(huán)控制指令的用法、各內(nèi)部中斷的含義、匯編語言程序的規(guī)范格式、偽指令及其使用4第四章 存儲器、存儲管理和高

6、速緩存技術(shù)（4學時）教學內(nèi)容：存儲器的分類、各種存儲器的特點，存儲器在系統(tǒng)中的連接；微型計算機系統(tǒng)中存儲器的體系結(jié)構(gòu)；Pentium的虛擬存儲機制和片內(nèi)兩級存儲管理；高檔微機系統(tǒng)中的高速緩存技術(shù)教學基本要求：掌握存儲器的分類、各種存儲器的特點，存儲器在系統(tǒng)中的連接、微型計算機系統(tǒng)中存儲器的體系結(jié)構(gòu)；了解Pentium的虛擬存儲機制和片內(nèi)兩級存儲管理、高檔微機系統(tǒng)中的高速緩存技術(shù)。教學重點：存儲器在系統(tǒng)中的連接；微型計算機系統(tǒng)中存儲器的體系結(jié)構(gòu)教學難點：高檔微機系統(tǒng)中的高速緩存技術(shù)5第五章 微型計算機與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸（6學時）教學內(nèi)容：為什么要用接口電路，CPU和I/O設(shè)備之間傳輸?shù)男盘枺涌诓?/p>

7、件的I/O端口，CPU和外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)的方式教學基本要求：掌握接口部件的I/O端口，CPU和外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)的方式；了解為什么要用接口電路，CPU和I/O設(shè)備之間傳輸?shù)男盘枴＝虒W重點：CPU和外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)的方式教學難點：中斷傳送方式和DMA傳送方式的原理與過程6第六章 串并行通信和接口技術(shù)（6學時）教學內(nèi)容：微型計算機輸入/輸出接口，并行通信和并行接口，可編程并行通信接口芯片8255A，串行通信和串行接口，可編程串行通信接口芯片8251A教學基本要求：掌握接口的功能及在系統(tǒng)中的連接、串行接口和串行通信、可編程串行通信接口8251A、可編程并行通信接口8255A；了解并行通信和并行接口。教

8、學重點：可編程并行通信接口芯片8255A的工作原理和初始化編程，可編程串行通信接口芯片8251A的工作原理和初始化編程教學難點：8251A的初始化編程，8255A的綜合應(yīng)用7第七章 中斷控制器（5學時）教學內(nèi)容：可編程中斷控制器8259A的引腳信號、編程結(jié)構(gòu)和工作原理、8259A的工作方式、8259A的初始化命令字和初始化流程、8259A的操作命令字、使用舉例以及多片8259A組成的主從式中斷系統(tǒng)教學基本要求：掌握可編程中斷控制器8259A的引腳信號、編程結(jié)構(gòu)和工作原理、8259A的工作方式、8259A的初始化命令字和初始化流程、8259A的操作命令字、使用舉例；了解多片8259A組成的主從式

9、中斷系統(tǒng)。教學重點：可編程中斷控制器8259A的工作原理、8259A的工作方式、8259A的初始化命令字和初始化流程、8259A的操作命令字教學難點：可編程中斷控制器8259A的工作原理、8259A的工作方式、8259A的操作命令字8第八章 DMA控制器（3學時）教學內(nèi)容：DMA控制器概要、DMA控制器8237A的編程結(jié)構(gòu)和外部信號、工作模式和模式寄存器、工作時序；8237A的控制寄存器和狀態(tài)寄存器以及各寄存器對應(yīng)的端口地址、8237A的編程和使用教學基本要求：掌握DMA控制器概要、DMA控制器8237A的編程結(jié)構(gòu)和外部信號、工作模式和模式寄存器；8237A的控制寄存器和狀態(tài)寄存器以及各寄存器

10、對應(yīng)的端口地址、8237A的編程和使用。了解DMA控制器8237A的工作時序。教學重點：DMA控制器8237A的編程結(jié)構(gòu)和外部信號、工作模式和模式寄存器、8237A的控制寄存器和狀態(tài)寄存器、8237A的編程和使用教學難點：DMA控制器8237A的工作模式和模式寄存器、工作時序、8237A的控制寄存器和狀態(tài)寄存器9第九章 計數(shù)器/定時器和多功能接口芯片（4學時）教學內(nèi)容：可編程計數(shù)器/定時器的工作原理、8253/8254的編程結(jié)構(gòu)和外部信號、8253/8254的控制字和狀態(tài)字、編程命令、工作模式以及應(yīng)用舉例、32位微型計算機系統(tǒng)的多功能接口芯片82380教學基本要求：掌握可編程計數(shù)器/定時器的工

11、作原理、8253/8254的編程結(jié)構(gòu)和外部信號、8253/8254的控制字和狀態(tài)字、編程命令以及應(yīng)用舉例；了解8253/8254的工作模式和32位微型計算機系統(tǒng)的多功能接口芯片82380。教學重點：可編程計數(shù)器/定時器的工作原理、8253/8254的編程結(jié)構(gòu)和外部信號、8253/8254的控制字和狀態(tài)字、編程命令以及應(yīng)用舉例教學難點：8253/8254的控制字和狀態(tài)字、編程命令、工作模式10第十章 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換（6學時）教學內(nèi)容：D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理、主要性能指標，DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理、主要性能指標，ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換器教學基本要求：掌握D/A轉(zhuǎn)

12、換器的工作原理、主要性能指標，DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理、主要性能指標，ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換器。教學重點：D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理，DAC0832的結(jié)構(gòu)及工作方式及與系統(tǒng)總線連接，DAC0809的結(jié)構(gòu)及與系統(tǒng)總線連接；A/D轉(zhuǎn)換的三種方法教學難點：DAC0809的結(jié)構(gòu)及與系統(tǒng)總線連接；A/D轉(zhuǎn)換的三種方法11第十一章 鍵盤和鼠標（4學時）教學內(nèi)容：鍵盤的工作原理結(jié)構(gòu)，鍵盤設(shè)計以及鍵盤控制器，主機的鍵盤接口電路，鍵盤中斷處理程序，鍵盤緩沖區(qū)；鼠標的工作原理、連接方式、數(shù)據(jù)格式和驅(qū)動程序及其功能調(diào)用教學基本要求：掌握鍵盤的工作原理結(jié)構(gòu)，鍵盤設(shè)計以及鍵盤控制器，鍵盤中斷

13、處理程序、鼠標的工作原理；了解主機的鍵盤接口電路，鍵盤緩沖區(qū)、鼠標的連接方式、數(shù)據(jù)格式和驅(qū)動程序及其功能調(diào)用。教學重點：鍵盤的工作原理，鍵盤的設(shè)計；鼠標的工作原理教學難點：鍵盤控制器和鍵盤控制電路，鼠標的工作原理、驅(qū)動程序及其功能調(diào)用四、實驗教學內(nèi)容與要求（簡要說明，詳見實驗課大綱）實驗?zāi)康呐c任務(wù)：通過實驗初步掌握微型計算機原理及接口的特點，初步掌握常用接口硬件的特點及使用方法，能夠讀懂簡單的接口硬件原理圖及相關(guān)的控制程序, 能夠根據(jù)要求設(shè)計一些常用的較為簡單的接口控制線路。實驗教學基本要求：學生在學習本實驗課程之前應(yīng)當具有模擬電路、數(shù)字電路、匯編語言以及計算機操作系統(tǒng)方面的預(yù)備知識。五、考核方式考試六、成績評定期