《微機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)大綱

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)大綱一、課程基本信息1課程中文名稱(chēng)：微機(jī)原理與接口技術(shù)2課程英文名稱(chēng)：Microcomputer Principle and Interface Technique3課程類(lèi)別：必修4適用專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)5總學(xué)時(shí)：108學(xué)時(shí)（其中理論72學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)36學(xué)時(shí)）6總學(xué)分：5二、本課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位、作用和任務(wù)微型原理與接口技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的必修課程，主要學(xué)習(xí)微型計(jì)算機(jī)的工作原理和微機(jī)系統(tǒng)中常用接口電路的功能、原理和程序設(shè)計(jì)。其任務(wù)是通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)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(jì)；能夠較熟練的掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)技術(shù)。不僅要有牢固的基礎(chǔ)理論知識(shí)，而且能夠迅速地掌握新技術(shù)。同時(shí)，配以適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)鍛煉，使學(xué)生具有一定的軟硬件開(kāi)發(fā)能力，為未來(lái)的工作和后繼課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。三、理論教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)基本要求1第一章 微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)概述（1學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、發(fā)展概況、分類(lèi)及應(yīng)用，微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念及相互關(guān)系教學(xué)基本要求：了解微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、發(fā)展概況、分類(lèi)及應(yīng)用；了解微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念及相互關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)：微處理器的功能及微處理器、微型計(jì)算機(jī)

3、和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念及相互關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)：微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)別2第二章 16位和32位微處理器（15學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：8086的編程結(jié)構(gòu)，8086的引腳信號(hào)和工作模式及典型配置，8086的讀、寫(xiě)操作時(shí)序，中斷操作，8086存儲(chǔ)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(jìn)技術(shù)、指令流水線(xiàn)、原理結(jié)構(gòu)，Pentium 的寄存器和相關(guān)機(jī)制，Pentium 的主要信號(hào)、總線(xiàn)狀態(tài)、中斷、保護(hù)技術(shù)以及Pentium系列微處理器的技術(shù)發(fā)展教學(xué)基本要求：掌握8086的編程結(jié)構(gòu)，8086的引腳信號(hào)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(jìn)技

4、術(shù)、指令流水線(xiàn)、原理結(jié)構(gòu)，Pentium的主要信號(hào)、總線(xiàn)狀態(tài)、Pentium的寄存器和相關(guān)機(jī)制、中斷；了解8086存儲(chǔ)器的組織結(jié)構(gòu)和I/O組織結(jié)構(gòu)、保護(hù)技術(shù)以及Pentium系列微處理器的技術(shù)發(fā)展。教學(xué)重點(diǎn)：各個(gè)寄存器的功能，中斷操作的基本知識(shí)，物理地址的計(jì)算。指令流水線(xiàn)和地址流水線(xiàn)，虛擬存儲(chǔ)機(jī)制、片內(nèi)兩級(jí)存儲(chǔ)教學(xué)難點(diǎn)：最小模式下的總線(xiàn)操作，指令流水線(xiàn)和地址流水線(xiàn)，虛擬存儲(chǔ)機(jī)制、片內(nèi)兩級(jí)存儲(chǔ)，Pentium的技術(shù)特點(diǎn)3第三章 Pentium的指令系統(tǒng)（18學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：Pentium的尋址方式和指令系統(tǒng)；匯編語(yǔ)言中的標(biāo)記、表達(dá)式和偽指令教學(xué)基本要求：掌握Pentium的尋址方式和指令系統(tǒng)；匯

5、編語(yǔ)言中的標(biāo)記、表達(dá)式和偽指令。教學(xué)重點(diǎn)：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(yùn)算指令涉及的規(guī)則和各種算術(shù)運(yùn)算指令的使用 、邏輯運(yùn)算指令和移位指令的用法、5條串操作指令的特點(diǎn)和使用方法，尤其是串操作指令和DF標(biāo)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(yǔ)言程序的規(guī)范格式、偽指令及其使用以及程序的編寫(xiě)與設(shè)計(jì)教學(xué)難點(diǎn)：串操作指令和DF標(biāo)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(yǔ)言程序的規(guī)范格式、偽指令及其使用4第四章 存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)管理和高

6、速緩存技術(shù)（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：存儲(chǔ)器的分類(lèi)、各種存儲(chǔ)器的特點(diǎn)，存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的連接；微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的體系結(jié)構(gòu)；Pentium的虛擬存儲(chǔ)機(jī)制和片內(nèi)兩級(jí)存儲(chǔ)管理；高檔微機(jī)系統(tǒng)中的高速緩存技術(shù)教學(xué)基本要求：掌握存儲(chǔ)器的分類(lèi)、各種存儲(chǔ)器的特點(diǎn)，存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的連接、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的體系結(jié)構(gòu)；了解Pentium的虛擬存儲(chǔ)機(jī)制和片內(nèi)兩級(jí)存儲(chǔ)管理、高檔微機(jī)系統(tǒng)中的高速緩存技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn)：存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的連接；微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的體系結(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)：高檔微機(jī)系統(tǒng)中的高速緩存技術(shù)5第五章 微型計(jì)算機(jī)與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸（6學(xué)時(shí)）教學(xué)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?hào)，接口部

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(xué)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?hào)。教學(xué)重點(diǎn)：CPU和外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)的方式教學(xué)難點(diǎn)：中斷傳送方式和DMA傳送方式的原理與過(guò)程6第六章 串并行通信和接口技術(shù)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：微型計(jì)算機(jī)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(xué)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(xué)重點(diǎn)：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(xué)難點(diǎn)：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(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：可編程中斷控制器8259A的引腳信號(hào)、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(xué)基本要求：掌握可編程中斷控制器8259A的引腳信號(hào)、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(xué)重點(diǎn)：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(xué)難點(diǎn)：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(xué)時(shí)）教學(xué)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(hào)、工作模式和模式寄存器、工作時(shí)序；8237A的控制寄存器和狀態(tài)寄存器以及各寄存器對(duì)應(yīng)的端口地址、8237A的編程和使用教學(xué)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(hào)、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(duì)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(shí)序。教學(xué)重點(diǎn)：DMA控制器8237A的編程結(jié)構(gòu)和外部信號(hào)、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(xué)難點(diǎn)：DMA控制器8237A的工作模式和模式寄存器、工作時(shí)序、8237A的控制寄存器和狀態(tài)寄存器9第九章 計(jì)數(shù)器/定時(shí)器和多功能接口芯片（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的工作原理、8253/8254的編程結(jié)構(gòu)和外部信號(hào)、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(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多功能接口芯片82380教學(xué)基本要求：掌握可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的工

11、作原理、8253/8254的編程結(jié)構(gòu)和外部信號(hào)、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(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多功能接口芯片82380。教學(xué)重點(diǎn)：可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的工作原理、8253/8254的編程結(jié)構(gòu)和外部信號(hào)、8253/8254的控制字和狀態(tài)字、編程命令以及應(yīng)用舉例教學(xué)難點(diǎn)：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(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理、主要性能指標(biāo)，DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理、主要性能指標(biāo)，ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換器教學(xué)基本要求：掌握D/A轉(zhuǎn)

12、換器的工作原理、主要性能指標(biāo)，DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理、主要性能指標(biāo)，ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換器。教學(xué)重點(diǎn)：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(xiàn)連接，DAC0809的結(jié)構(gòu)及與系統(tǒng)總線(xiàn)連接；A/D轉(zhuǎn)換的三種方法教學(xué)難點(diǎn)：DAC0809的結(jié)構(gòu)及與系統(tǒng)總線(xiàn)連接；A/D轉(zhuǎn)換的三種方法11第十一章 鍵盤(pán)和鼠標(biāo)（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：鍵盤(pán)的工作原理結(jié)構(gòu)，鍵盤(pán)設(shè)計(jì)以及鍵盤(pán)控制器，主機(jī)的鍵盤(pán)接口電路，鍵盤(pán)中斷處理程序，鍵盤(pán)緩沖區(qū)；鼠標(biāo)的工作原理、連接方式、數(shù)據(jù)格式和驅(qū)動(dòng)程序及其功能調(diào)用教學(xué)基本要求：掌握鍵盤(pán)的工作原理結(jié)構(gòu)，鍵盤(pán)設(shè)計(jì)以及鍵盤(pán)控制器，鍵盤(pán)中斷

13、處理程序、鼠標(biāo)的工作原理；了解主機(jī)的鍵盤(pán)接口電路，鍵盤(pán)緩沖區(qū)、鼠標(biāo)的連接方式、數(shù)據(jù)格式和驅(qū)動(dòng)程序及其功能調(diào)用。教學(xué)重點(diǎn)：鍵盤(pán)的工作原理，鍵盤(pán)的設(shè)計(jì)；鼠標(biāo)的工作原理教學(xué)難點(diǎn)：鍵盤(pán)控制器和鍵盤(pán)控制電路，鼠標(biāo)的工作原理、驅(qū)動(dòng)程序及其功能調(diào)用四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與要求（簡(jiǎn)要說(shuō)明，詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)課大綱）實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)初步掌握微型計(jì)算機(jī)原理及接口的特點(diǎn)，初步掌握常用接口硬件的特點(diǎn)及使用方法，能夠讀懂簡(jiǎn)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(jì)一些常用的較為簡(jiǎn)單的接口控制線(xiàn)路。實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本要求：學(xué)生在學(xué)習(xí)本實(shí)驗(yàn)課程之前應(yīng)當(dāng)具有模擬電路、數(shù)字電路、匯編語(yǔ)言以及計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)方面的預(yù)備知識(shí)。五、考核方式考試六、成績(jī)?cè)u(píng)定期