《計(jì)算機(jī)接口技術(shù)》課程教學(xué)大綱

計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程教學(xué)大綱(MicrocomputerInterfaceTechnique)學(xué)時(shí)數(shù)：32學(xué)時(shí)其中：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：6學(xué)時(shí)課外學(xué)時(shí)：0學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)：2適用專業(yè)：網(wǎng)絡(luò)工程執(zhí)筆者：朱玉璽審核人：王東編寫日期：2010年9月課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相近專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，其任務(wù)是研究微型計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備及器件的連接技術(shù)（包括硬件連接和軟件驅(qū)動(dòng)兩方面的問題）。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，接口技術(shù)已成為直接影響微機(jī)系統(tǒng)功能和推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。因此，微機(jī)接口技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用及相近專業(yè)必不可少的基本知識(shí)和技能的課程。通過本課程學(xué)習(xí)，要掌握微機(jī)接口技術(shù)的基本原理和方法，具有分析設(shè)計(jì)接口電路、使用接口解決實(shí)際問題的能力。課程教學(xué)的基本要求理解并掌握微型計(jì)算機(jī)原理及構(gòu)成，要求能從硬件和軟件編程兩方面學(xué)會(huì)使用大規(guī)模集成電路接口芯片來構(gòu)成實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。對(duì)課程的具體內(nèi)容的基本要求：（一）要求熟練掌握并行接口，串行接口，A/D，D/A轉(zhuǎn)換接口等接口電路的工作原理，硬件設(shè)計(jì)及軟件驅(qū)動(dòng)程序的編程方法。（二）要求掌握I/O端口地址譯碼電路設(shè)計(jì)及定時(shí)計(jì)數(shù)器的編程使用方法。（三）要求基本掌握中斷控制器和DMA控制器的編程使用，各類總線標(biāo)準(zhǔn)，存儲(chǔ)器接口和系統(tǒng)資源軟接口。（四）了解人--機(jī)設(shè)備接口、多媒體設(shè)備接口等。課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)概述（1學(xué)時(shí)）基本內(nèi)容：接口功能、接口技術(shù)及接口設(shè)計(jì)概要一、微處理機(jī)的發(fā)展概況二、接口技術(shù)及基本概念三、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口的基本功能及技術(shù)、重點(diǎn)與難點(diǎn)：分析與設(shè)計(jì)接口電路的基本方法微型機(jī)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（2學(xué)時(shí)）基本內(nèi)容：微型機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)及類型、I/O端口編址方式及地址譯碼電路設(shè)計(jì)一、微型計(jì)算機(jī)機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二、處理機(jī)、存儲(chǔ)器、I/O三、I/O端口的編址方法四、接口的分類五、總線結(jié)構(gòu)及類型六、I/O端口及端口編址方式七、I/O端口地址譯碼原理及電路設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn)：I/O端口的編址方法及地址分配、I/O端口地址譯碼原理及電路設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器接口（2學(xué)時(shí)）基本內(nèi)容：存儲(chǔ)器分類、指標(biāo)、主存儲(chǔ)器接口及設(shè)計(jì)連接、靜、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)系統(tǒng)接口一、存儲(chǔ)器系統(tǒng)的性能和特點(diǎn)二、存儲(chǔ)器的時(shí)序結(jié)構(gòu)三、與主存器及高速緩沖存儲(chǔ)器的接口四、存儲(chǔ)器接口地址譯碼方法及連接五、靜態(tài)存儲(chǔ)系統(tǒng)接口六、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)系統(tǒng)接口重點(diǎn)與難點(diǎn)：與主存儲(chǔ)器接口及連接方法、高速緩沖存儲(chǔ)器接口、地址映像方式及索引機(jī)制第四章并行接口（6學(xué)時(shí)）基本內(nèi)容：并行I/O接口、可編程并行接口、可編程計(jì)數(shù)、定時(shí)器一、并行I/O接口的基本功能與特點(diǎn)二、簡(jiǎn)單并行接口三、可編程并行接口外部特性、工作方式及應(yīng)用四、可編程計(jì)數(shù)定時(shí)器工作原理五、可編程計(jì)數(shù)定時(shí)器外部特性、工作方式及特點(diǎn)六、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用重點(diǎn)與難點(diǎn)：可編程并行接口工作方式及應(yīng)用、可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用串行接口（6學(xué)時(shí)）基本內(nèi)容：串行接口、基本通訊方式與數(shù)據(jù)編碼、可編程串行接口芯新片一、串行通信的基本概念、數(shù)據(jù)格式及傳送的特點(diǎn)二、串行通信的信息的檢錯(cuò)與糾錯(cuò)、串行通信的基本方式三、數(shù)據(jù)的編碼及串行通信標(biāo)準(zhǔn)四、可編程串行接口芯片及接口電路的組成五、典型全雙工異步串行通信接口電路設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn)：串行通信的基本概念、可編程串行接口、全雙工異步串行通信接口電路設(shè)計(jì)DMA技術(shù)（4學(xué)時(shí)）基本內(nèi)容：DMA接口、DMA數(shù)據(jù)傳送特點(diǎn)過程及方式、DMA控制器一、DMA接口二、DMA數(shù)據(jù)傳送概述三、DMA傳送的過程、傳送方式四、DMA接口控制器五、DMA系統(tǒng)的組成及控制器在系統(tǒng)中的地位六、DMA傳送的應(yīng)用重點(diǎn)與難點(diǎn)：DMA傳送的過程與方式、DMA控制器及DMA傳送的應(yīng)用人—機(jī)接口（2學(xué)時(shí)）基本內(nèi)容：典型人機(jī)接口工作原理、開關(guān)與鍵盤接口設(shè)計(jì)、數(shù)碼顯示接口設(shè)計(jì)一、人機(jī)接口概述二、開關(guān)與鍵盤接口工作原理三、開關(guān)與鍵盤接口芯片四、數(shù)碼顯示接口五、CRT顯示接口六、CRT控制器接口芯片重點(diǎn)與難點(diǎn)：開關(guān)與鍵盤接口工作原理、開關(guān)與鍵盤接口設(shè)計(jì)、數(shù)碼顯示接口設(shè)計(jì)數(shù)/模（D/A）和模/數(shù)（A/D）及轉(zhuǎn)換器接口（3學(xué)時(shí)）基本內(nèi)容：數(shù)/模（D/A）和模/數(shù)（A/D）工作原理、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器及芯片一、數(shù)/模（D/A）工作原理二、D/A轉(zhuǎn)換器的接口方法三、D/A轉(zhuǎn)換器及其連接特性四、D/A轉(zhuǎn)換器與CPU的連接及接口電路設(shè)計(jì)五、A/D轉(zhuǎn)換器接口基本原理和方法六、A/D轉(zhuǎn)換器及其連接特性七、A/D轉(zhuǎn)換器與CPU的接口及電路設(shè)計(jì)八、數(shù)/模（D/A）和模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器接口芯片及器件選擇重點(diǎn)與難點(diǎn)：A/D、D/A設(shè)計(jì)方法，A/D、D/A通道接口電路連接及應(yīng)用四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求本課程教學(xué)環(huán)節(jié)除講課外還有實(shí)驗(yàn)課。理論學(xué)時(shí)38學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)。具體安排見下表。五、學(xué)時(shí)分配總學(xué)時(shí)為46學(xué)時(shí)，講課38學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課為8學(xué)時(shí)，具體分配如下：（一）講課學(xué)時(shí)分配：序內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配作業(yè)題量備注講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題課外其他小計(jì)1第1章概述1112第2章微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2213第3章存儲(chǔ)器接口2214第4章并行接口62825第5章串行接口及中斷技術(shù)62826第6章DMA技術(shù)4427第7章人-機(jī)接口22218第8章A/D,D/A轉(zhuǎn)換器接口3252合計(jì)2663212*注：本課程考核采用平時(shí)作業(yè)與筆試結(jié)合的方式，其中平時(shí)成績(jī)占30%，筆試成績(jī)占70%。（2）實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)分配8學(xué)時(shí)序號(hào)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)18253定時(shí)計(jì)數(shù)器調(diào)用實(shí)驗(yàn)22開發(fā)系統(tǒng)操作、簡(jiǎn)單I／0實(shí)驗(yàn)23(8086)開發(fā)系統(tǒng)8255實(shí)驗(yàn)24程序編寫，脫機(jī)調(diào)試實(shí)驗(yàn)25MOS-51單片機(jī)接口實(shí)驗(yàn)（可選）26傳感器實(shí)驗(yàn)（可選）2*注：以上6個(gè)實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）學(xué)生可任選且必選做其中4個(gè)課程與其它相關(guān)課程的聯(lián)系與分工學(xué)習(xí)本課程之前，先修課程有模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)/數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理》/微型計(jì)算機(jī)機(jī)原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)。要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)組成原理的基礎(chǔ)知識(shí)和具備編寫匯編語言程序的基本能力以及數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基本技能，在此基礎(chǔ)上可更好的完或本課程的學(xué)習(xí)。七、教材與教學(xué)參考書（一）教材李大友．《微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)》．北京：高等教育出版社，2004年。（