《微機原理與接口技術》課程教學大綱

《微機原理與接口技術》課程教學大綱一、課程基本信息課程編號：B021306課程名稱：微機原理與接口技術英文名稱：PrincipleandInterfaceTechnologyofMicrocomputer先修課程：《電路分析》、《數(shù)字電路與數(shù)字邏輯》適用專業(yè)：通信工程課程類別：專業(yè)教育主干課程課程總學時/學分：48/3（其中理論38學時，實驗10學時）二、課程目標通過本課程的學習，使學生具備下列能力：1．掌握微型計算機的組成結(jié)構(gòu)，熟練掌握8086/8088CPU的內(nèi)部邏輯、主要引腳和功能及其組織結(jié)構(gòu)；2．掌握8086/8088的基本指令、MASM的常用偽指令及基本匯編語言程序設計方法；3．掌握8086/8088CPU的存儲器擴展及其輸入輸出系統(tǒng)和中斷系統(tǒng)的設計；4．掌握8253定時計數(shù)器接口芯片、8255A并行接口芯片、8250串行接口芯片、A/D和D/A接口芯片等可編程數(shù)字接口的擴展。三、課程目標與畢業(yè)要求的關系畢業(yè)要求指標點課程目標3.設計/開發(fā)解決方案：能夠針對信息通信領域的復雜工程問題提出有效的解決方案，設計滿足功能需求、性能指標的軟硬件系統(tǒng)或功能單元，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3-3能夠應用信息通信領域的相關知識，設計/開發(fā)滿足系統(tǒng)需求的解決方案，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識；課程目標1課程目標2課程目標34.研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對信息通信領域復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。）4-2選用、搭建或開發(fā)軟/硬件實驗環(huán)境，開展實驗并正確記錄、整理實驗數(shù)據(jù)；課程目標1課程目標2課程目標3課程目標45.使用現(xiàn)代工具：能夠針對信息通信領域復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。5-2能夠選擇使用恰當?shù)募夹g，開發(fā)或利用軟硬件工具，分析并解決通信系統(tǒng)的復雜工程問題；課程目標1課程目標2課程目標3課程目標4四、教學內(nèi)容、要求及重難點第一章微型計算機概述（2學時）教學要求：1．了解微型計算機基本知識及其發(fā)展概況；3．掌握微型計算機的系統(tǒng)組成和基本結(jié)構(gòu)。2．理解微型計算機的工作過程；教學重點：微型計算機的系統(tǒng)組成和基本結(jié)構(gòu)。教學難點：微型計算機的工作過程。第二章8086微處理器（4學時）教學要求：1．掌握8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與寄存器組織；2．掌握8086的引腳及功能；4．掌握8086CPU的存儲器組織；5．掌握8086CPU的系統(tǒng)配置。6．了解8086CPU內(nèi)部時序。教學重點：8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳功能、寄存器與存儲器組織和最小模式下的系統(tǒng)配置。教學難點：8086CPU的系統(tǒng)配置。第三章指令系統(tǒng)（6學時）教學要求：1．熟練掌握8086的尋址方式；2．熟練掌握數(shù)據(jù)傳送指令、算術運算指令、邏輯運算指令、控制轉(zhuǎn)移指令；3．掌握串操作指令、處理器控制指令。教學重點：8086的尋址方式、指令系統(tǒng)。教學難點：8086的尋址方式、指令系統(tǒng)。第四章匯編語言程序設計（12學時）教學要求：1．掌握匯編語言常用的偽指令；2．掌握匯編語言源程序的標準框架，能寫出完整的源程序并上機調(diào)試運行。3．熟悉DOS系統(tǒng)功能調(diào)用；4．掌握基本的順序、分支、循環(huán)程序及子程序的設計和編程；教學重點：偽指令與各種基本程序設計。教學難點：子程序設計。[實驗名稱]匯編語言源程序的編輯、編譯、連接、調(diào)試及運行[實驗類型]驗證性[實驗要求]1．掌握命令行界面下8086匯編程序的編譯、連接及調(diào)試方法；2．掌握emu8086模擬環(huán)境下8086匯編程序的編譯、連接及調(diào)試方法；3．編寫簡單的匯編語言源程序，上機編輯、編譯、連接、調(diào)試及運行，并查看結(jié)果；4．預測結(jié)果并驗證，寫出實驗報告。[實驗學時]2學時[實驗名稱]基本程序設計[實驗類型]驗證性[實驗要求]1．掌握基本的順序、分支、循環(huán)程序及子程序的設計和編程2．編寫為符號函數(shù)y=sign(x)賦值程序；3．編寫冒泡排序程序；4．采用子程序的方式編寫下程序：某一外設的狀態(tài)端口為110，數(shù)據(jù)端口為199。狀態(tài)端口的第1位(Bit1)為0時，表示外設忙；為1則表示外設可以接收數(shù)據(jù)。編寫一個子程序，將當前段中從BUFFER開始的連續(xù)10個字節(jié)的內(nèi)容(0~9)從數(shù)據(jù)端口輸出到外設。5．編程并上機調(diào)試運行，查看結(jié)果；6．預測結(jié)果并驗證，寫出實驗報告。[實驗學時]2學時第五章微型計算機存儲器接口技術（4學時）教學要求：1．掌握各種半導體存儲器的分類及特點；2．了解閃速存儲器的類別及特點。3．掌握8088CPU系統(tǒng)存儲器的擴展方法4．了解高速緩存的機構(gòu)及原理。教學重點：存儲器擴展技術。教學難點：存儲器擴展技術。第六章輸入輸出和中斷技術（8學時）教學要求：1．掌握輸入輸出接口的基本結(jié)構(gòu)和電路；2．掌握輸入輸出接口的各種控制方式；3．理解中斷概念，掌握8086處理器的中斷系統(tǒng)及其中斷處理過程；4．掌握8259A中斷控制器中斷系統(tǒng)的設計和編程。教學重點：輸入輸出接口技術和中斷技術。教學難點：8259A中斷處理器中斷系統(tǒng)的設計。[實驗名稱]中斷控制實驗[實驗類型]設計性[實驗要求]1．使用實驗系統(tǒng)提供的8259A芯片及端口地址，每按一次手動按鈕AN產(chǎn)生一個中斷請求信號向8259發(fā)出中斷請求，CPU響應中斷后在中斷服務程序中對中斷次數(shù)進行計數(shù)顯示，計滿5次后顯示“2．按實驗要求進行硬件線路連接；3．編程并上機調(diào)試運行；4．寫出實驗報告。[實驗學時]2學時第七章常用可編程數(shù)字接口電路（10學時）教學要求：1．熟練掌握可編程并行接口8255A相關設計和編程；2．掌握可編程定時/計數(shù)器8253相關設計和編程；3．掌握可編程串行接口8250相關設計和編程。教學重點：8255A和8253的應用。教學難點：接口的結(jié)構(gòu)和工作方式。[實驗名稱]8255并行接口實驗[實驗類型]綜合性[實驗要求]1．用8255A控制發(fā)光二極管，模擬交通燈的管理。2．分組進行實驗，每組獨立完成硬件線路的連接；3．編程并上機調(diào)試運行，直至得出正確結(jié)果；4．寫出實驗報告。[實驗學時]2學時[實驗名稱]定時器/計數(shù)器實驗[實驗類型]綜合性[實驗要求]1．用8253的0通道工作在方式3，產(chǎn)生方波；2．使用實驗系統(tǒng)按相關要求進行硬件連接；3．編程并上機調(diào)試運行，直至得出正確結(jié)果；4．寫出實驗報告。[實驗學時]2學時第八章模擬量的輸入輸出接口技術（2學時）教學要求：1．了解A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理、主要參數(shù)及應用。2．了解D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理、主要參數(shù)及應用。。教學重點：模擬接口的工作原理及應用。教學難點：模擬接口的應用。五、課程教學內(nèi)容、教學方式對課程目標的支撐序號課程內(nèi)容框架教學內(nèi)容教學方式學時支撐課程目標1微型計算機概述微型計算機產(chǎn)生和發(fā)展；微型計算機的特點和分類；微型計算機的組成和結(jié)構(gòu)；理解微型計算機的工作過程。講授、課堂討論、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和課外作業(yè)布置2課程目標128086微處理器8086的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)；8086的引腳及功能；8086的存儲器組織；8086的系統(tǒng)配置；8086工作時序。講授、課堂討論、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和課外作業(yè)布置4課程目標13指令系統(tǒng)8086指令結(jié)構(gòu)；8086尋址方式；8086指令系統(tǒng)。講授、課堂討論、實例演示、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和課外作業(yè)布置6課程目標1課程目標24匯編語言程序設計匯編語言源程序結(jié)構(gòu)；匯編語言常用的偽指令；DOS系統(tǒng)功能調(diào)用；基本匯編語言程序設計。講授、課堂討論、實例演示、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和課外作業(yè)布置、學生動手實驗和課后撰寫實驗報告12課程目標1課程目標25微型計算機存儲器接口技術存儲器概述；隨機存儲器；只讀存儲器；存儲器與CPU的連接；高速緩沖存儲器。講授、課堂討論、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和課外作業(yè)布置4課程目標1課程目標2課程目標36輸入輸出和中斷技術輸入輸出接口的基本結(jié)構(gòu)和電路；輸入輸出接口的各種控制方式；中斷技術；可編程8259A中斷控制器講授、課堂討論、實例演示、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和課外作業(yè)布置、學生動手實驗和課后撰寫實驗報告8課程目標1課程目標2課程目標37常用可編程數(shù)字接口電路可編程并行接口8255A；可編程定時/計數(shù)器8253；可編程串行接口8250。講授、課堂討論、實例演示、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和課外作業(yè)布置、學生動手實驗和課后撰寫實驗報告10課程目標1課程目標2課程目標3課程目標48模擬量的輸入輸出接口技術A/D轉(zhuǎn)換器；D/A轉(zhuǎn)換器。講授、課堂討論、實例講解、課堂引導與啟發(fā)下的課堂訓練和課外作業(yè)布置2課程目標1課程目標2課程目標3課程目標4六、課程目標與考核內(nèi)容課程目標考核內(nèi)容課程目標1：掌握微型計算機的組成結(jié)構(gòu)，熟練掌握8086/8088CPU的內(nèi)部邏輯、主要引腳和功能及其組織結(jié)構(gòu)；1.微型計算機的組成和結(jié)構(gòu)；理解微型計算機的工作過程；8086的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、引腳及功能、存儲器組織、系統(tǒng)配置、工作時序。2.期末考試成績。課程目標2：掌握8086/8088的基本指令、MASM的常用偽指令及基本匯編語言程序設計方法；1.8086尋址方式、指令系統(tǒng)、偽指令；8086匯編語言程序設計。2.期末考試成績。課程目標3：掌握8086/8088CPU的存儲器擴展及其輸入輸出系統(tǒng)和中斷系統(tǒng)的設計；1.存儲器的擴展；中斷概念、中斷處理流程、中斷服務程序的編寫。2.期末考試成績。課程目標4：掌握8253定時/計數(shù)器接口芯片、8255A并行接口芯片、8250串行接口芯片、A/D和D/A接口芯片等可編程數(shù)字接口的擴展。1.8253定時/計數(shù)器接口、8255A并行接口、8250串行接口的初始化和應用編程；A/D、D/A接口概念。2.期末考試成績。七、考核方式與評價細則考核方式比例考核/評價細則期末考試100%嚴格按照《微機原理與接口技術》期末統(tǒng)考成績。八、課程及課程目標達成評價1．課程目標達成評價課程目標達成度=試題分目標平均成績/試題分目標總分，i=1,2,3,4。2.課程達成評價當某個課程目標達成度大于等于0.6時，該課程目標達標。當課程的所有課程目標都達標時，該課程達