《微機(jī)原理與應(yīng)用》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱全套

《微機(jī)原理與應(yīng)用》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱全套課程名稱（中文）

微機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程名稱（英文）

MicrocomputerPrinciple&Application課程編號

55000052課程性質(zhì)

獨(dú)立設(shè)課課程屬性

專業(yè)基礎(chǔ)必修課教材及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書名稱

《微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與習(xí)題集》學(xué)時(shí)學(xué)分:

總學(xué)時(shí)

36

總學(xué)分1實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)

36

實(shí)驗(yàn)學(xué)分

1開出時(shí)間：

三

年級

六

學(xué)期適用專業(yè)

生物醫(yī)學(xué)工程先修課程

數(shù)字電子技術(shù)一、課程簡介及基本要求《微機(jī)原理與應(yīng)用》是一門介紹微機(jī)基本結(jié)構(gòu)、接口及總線基本原理與應(yīng)用技術(shù)的課程。它涉及微機(jī)和多種外設(shè)的基本原理，并著重于與兩者相連接的硬軟件界面的專業(yè)知識；其知識面廣、技術(shù)性高、實(shí)用性強(qiáng)。通過講授以x86系列為平臺的微機(jī)基本結(jié)構(gòu)及其它相關(guān)器件及技術(shù)發(fā)展，附以IA-32微處理器指令系統(tǒng)、8086匯編語言程序設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握微機(jī)系統(tǒng)的基本原理、基本接口原理、匯編編程技術(shù)和接口軟件的編程，并能運(yùn)用這些技術(shù)解決一些實(shí)際問題。該課程是醫(yī)工系學(xué)生從事醫(yī)療儀器學(xué)習(xí)研究的重要基礎(chǔ)知識。目的在于通過完成這些實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的機(jī)會(huì)。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求：1、了解微機(jī)和多種外設(shè)的基本原理及其應(yīng)用范圍。2、學(xué)會(huì)用匯編語言編寫程序和基本接口的設(shè)計(jì)編程。3、通過完成實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力。4、要求課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，弄懂實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理，熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟。二、課程實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟆段C(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》是繼《數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)》之后而獨(dú)立開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程，是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程。其目的主要是通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握微型計(jì)算機(jī)的基本原理、結(jié)構(gòu)和匯編程序設(shè)計(jì)的能力。在培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作、基本技能和基本知識的同時(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為學(xué)生今后在科研、教學(xué)或企事業(yè)單位中，利用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)醫(yī)療儀器，進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)研發(fā)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。三、適用專業(yè)生物醫(yī)學(xué)工程。四、主要儀器設(shè)備計(jì)算機(jī)、通用32位微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)箱（TPC-2003）。五、實(shí)驗(yàn)方式與基本要求1、本實(shí)驗(yàn)是專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，在教學(xué)方法上，采用實(shí)驗(yàn)課堂講授，學(xué)生獨(dú)立完成。以學(xué)生操作為主，教師輔助指導(dǎo)和答疑。2、基本要求：（1）要求牢固掌握1）學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的基本方法和技能，熟練掌握用匯編語言設(shè)計(jì)、編寫、調(diào)試和運(yùn)行程序的方法，了解虛擬機(jī)的使用方法。2）程序設(shè)計(jì)的基本方法和技能，熟練掌握用匯編語言中算術(shù)運(yùn)算指令的使用方法。3）熟練掌握匯編語言中分支、循環(huán)結(jié)構(gòu)的編程方法，比較及轉(zhuǎn)移等指令的使用。4）掌握匯編語言字符串的處理及碼轉(zhuǎn)換的編程技巧。5）掌握I/O地址譯碼電路的工作原理，了解實(shí)驗(yàn)臺上I/O譯碼電路的使用方法，復(fù)習(xí)D觸發(fā)器的工作原理。6）掌握鎖存器和緩沖器的工作原理，了解如何用鎖存器和緩沖器構(gòu)成簡單的并行接口，掌握實(shí)驗(yàn)臺上的開關(guān)輸入和LED輸出顯示的使用方法。7）掌握8253的基本工作原理和編程方法，熟悉單脈沖發(fā)生器和邏輯筆的使用方法。8）掌握8255方式0的工作原理和使用方法。9）掌握PC機(jī)中斷處理系統(tǒng)的基本原理，學(xué)會(huì)編寫中斷服務(wù)程序。10）掌握數(shù)碼管顯示數(shù)字的原理。（2）要求一般掌握1）了解微機(jī)控制直流繼電器的一般方法。2）通過并行接口8255實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈的模擬控制，進(jìn)一少掌握對并行口的使用。3）進(jìn)一步了解串行通信的基本原理，掌握串行接口芯片8250的工作原理和編程方法。（3）要求一般了解1）了解數(shù)/模轉(zhuǎn)換器及模/數(shù)轉(zhuǎn)換的基本原理，掌握DAC0832芯片和ADC0809芯片的使用方法。2）了解數(shù)字錄音技術(shù)的基本原理，通過數(shù)字錄音進(jìn)一步掌握A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器的使用方法。3）了解串行通信的基本原理，掌握串行接口芯片8251的工作原理和編程方法。m）掌握PC機(jī)工作環(huán)境下進(jìn)行DMA方式數(shù)據(jù)傳送方法，掌握DMA控制器8237的編程方法。4）了解微機(jī)化競賽搶答器的基本原理，進(jìn)一步學(xué)習(xí)使用并行接口。5）掌握8279鍵盤顯示電路的基本功能及編程方法，掌握一般鍵盤和顯示電路的工作原理，進(jìn)一步掌握定時(shí)器的使用和中斷處理程序的編程方法。6）熟悉6116靜態(tài)RAM的使用方法，掌握PC機(jī)外存擴(kuò)充的手段，了爭PC機(jī)62芯總線信號的定義，領(lǐng)會(huì)總線標(biāo)準(zhǔn)的意義，通過對硬件電路的分析，學(xué)習(xí)了解總路線的工作時(shí)序。六、考核與報(bào)告與理論課程同步考核，主要體現(xiàn)為上機(jī)操作能力的考試。平時(shí)實(shí)驗(yàn)占50%，操作考試占50%。實(shí)驗(yàn)成績實(shí)行百分制，分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格等5級。量化標(biāo)準(zhǔn)詳見有關(guān)規(guī)定。七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與內(nèi)容表1基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)6個(gè)項(xiàng)目；綜合性實(shí)驗(yàn)2個(gè)項(xiàng)目序號實(shí)驗(yàn)名稱內(nèi)容提要實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)每組人數(shù)實(shí)驗(yàn)屬性實(shí)驗(yàn)者類別開出要求1匯編程序設(shè)計(jì)（assemblylanguageprogramming）學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的基本方法和技能，熟練掌握用匯編語言設(shè)計(jì)、編寫、調(diào)試和運(yùn)行程序的方法，了解虛擬機(jī)的使用方法151綜合本科生必做2微機(jī)接口I/O地址譯碼實(shí)驗(yàn)（codingofI/Oaddressformicrocomputerinterface）掌握I/O地址譯碼電路的工作原理、了解實(shí)驗(yàn)裝置的基本組成、了解微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)31驗(yàn)證本科生必做3簡單并行接口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253、可編程并行口8255（simpleparallelinterface、timer/counter8253、programmableparallelinterface8255）掌握簡單并行口電路的構(gòu)造、工作原理與使用方法、掌握可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253的工作原理和使用方法、初步掌握可編程并行接口芯片8255的方式0工作原理和使用方法41驗(yàn)證本科生必做4數(shù)/模轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換（D/AandA/Dconversion）了解數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的基本原理，掌握DAC0832芯片的使用方法、了解模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本原理，掌握ADC0809芯片的使用方法21驗(yàn)證本科生必做5串行通訊、DMA傳送實(shí)驗(yàn)（serialcommunication、DMAtransmission）了解串行通訊的基本原理、掌握串行接口芯片8251的工作原理和編程方法、掌握PC機(jī)工作環(huán)境下進(jìn)行DMA方式數(shù)據(jù)傳送（BlockMODE和DemandMode）（塊傳送、外部請求傳送）方法、掌握DMA的編程方法41驗(yàn)證本科生選做6七段數(shù)碼管顯示及應(yīng)用接口設(shè)計(jì)（displayandapplicationinterfacedesignwithseven-segmentdigitaltube）掌握數(shù)碼管顯示數(shù)字的原理41驗(yàn)證本科生選做7存儲器讀寫（memoryaccess）熟悉6116靜態(tài)RAM的使用方法，掌握PC機(jī)外存擴(kuò)充的手段21驗(yàn)證本科生必做8鍵盤顯示控制器（controllerofkeyboard）掌握8279鍵盤顯示電路的基本功能及編程方法21驗(yàn)證本科生選做八、說明1、《微機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》是一門對實(shí)驗(yàn)技術(shù)有較XX求的課程。要獲得正確的實(shí)驗(yàn)必須熟練掌握匯編語言的編程技巧，對微機(jī)接口電路有較為深入的了解，因此對課程中的技能技術(shù)性內(nèi)容，除單獨(dú)進(jìn)行必要的規(guī)范訓(xùn)練外，還融入到綜合與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，通過多次反復(fù)強(qiáng)調(diào)練習(xí)，牢固掌握分析實(shí)驗(yàn)技能的目的。2、本課程共提供29學(xué)時(shí)的必做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)提供了選做實(shí)驗(yàn)與帶有科學(xué)研究性質(zhì)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。各班級可根據(jù)需要，從中擇優(yōu)選做。3、在課程的教學(xué)過程中，將不斷深化和擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合學(xué)科的發(fā)展趨勢與本院教師的最新科研成果，對實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行更新，從而使課