微机原理及接口技术课程标准

1 微机原理及接口技术微机原理及接口技术 课程标准课程标准 课程编号 课课程名称 程名称 微机原理及接口技术 Microcomputer Principle and Interface Technology 课课程程类类型 型 专业基础课 学学时时学分 学分 64 学时 4 学分 一 课程概述 1 课程性质 微机原理及接口技术 是计算机各本科专业教学中的一门重要专业基础课 在 教学计划中占有重要地位和作用 本课程的教学目的是使学生掌握计算机的基 本组成部件 逻辑功能 工作原理 设计方法和实现技术等的有关基础知识和技 术 建立完整 清晰的计算机整机概念 并使学生具备对计算机系统整机和部件 进行分析和设计的能力 计算机组成原理 汇编语言 等课程是 微机原理及接 口技术 的先修课程 2 课程理念 为适应当今科学与技术发展和培养高素质应用型人材的要求 微机原理及接口 技术 作为一门学科基础课 将加强专业基础理论 拓宽专业口径 注重实践性环 节 提高素质教育作为教学理念 在教学设计方面 使学生对微机原理的基本概 念 基本分析和设计方法有深刻的理解和掌握 通过微机原理及接口技术课程的 学习 培养学生的探索型 研究型思维 通过实践性教学环节培养学生求真务实 的科学素养和分析问题 解决问题的能力 3 设计思路 1 课程总体设计原则 2 在课程内容上以 Intel 80X86CPU 为主线 系统介绍微型计算机的基本知识 工作 模式 原理和 I O 接口 从而使学生能较清楚地了解微机的结构与工作流程 建 立起系统的概念 在此基础上 课程详细介绍了微机中的常用接口电路原理和应 用技术 结合以验证和设计性实验 通过完成可编程芯片硬件连线与芯片的初始 化编程和应用程序的设计 使学生掌握使用微机接口常用外围芯片的方法 培养 学生使用常用可编程接口芯片并结合数字电子技术进行 I O 接口设计的能力 2 课程内容结构 课时安排说明 学时分配 一般情况下 每周安排 4 课时 共 64 课时 其中理论教学 48 课时 课内实践 16 课时 具体课时安排如下 主要内容课时建议教与学的方法建议 一 微型计算机概述4讲授 自学 二 80X86 微处理器的结构10讲授 自学 三 80X86 微处理器的指令系统10讲授 讨论 四 内存储器及其接口6讲授 讨论 自学 五 输入输出系统6讲授 讨论 自学 六 中断系统8讲授 讨论 七 定时计数控制器6讲授 讨论 八 串行并行通信接口8讲授 讨论 九 A D 和 D A转换技术6讲授 讨论 二 课程目标 1 总体目标 初步掌握先进的微处理器芯片结构 熟悉当前主流计算机硬件系统的构成 掌握 微机接口应用技术开发 设计方法 了解微型计算机实现技术及微机技术新的发 展趋势 2 具体目标 1 了解 微机原理及接口技术 这门学科的性质 地位和独立价值 知道这门学科 的研究范围 分析框架 研究方法 学科进展和未来方向 3 2 理解微型计算机系统的运算器 控制器 存储器 输入设备和输出设备五大组 成部件的有关基本概念和基本原理 了解相应的有关新技术和方法 3 理解微处理器 存储器 以及有关的输入设备和输出接口等各个部件的组成结 构和基本功能 4 通过完成可编程芯片硬件连线与芯片的初始化编程和应用程序的设计 掌握使 用可编程接口芯片进行 I O 接口设计的能力 5 掌握内存储器芯片的选用和扩充能力 三 内容标准 第一单元 微型计算机概述 学习目标 使学生建立微型计算机结构模型 初步了解微处理器的特点和应用场 合 学习内容 微处理器 微型计算机和微型计算机系统 微型计算机的分类理解微 处理器的典型结构 理解微型计算机的基本结构 掌握用三类总线构成的微机系 统 学习重点和难点 教学重点 教学重点 微型计算机系统的基本概念 微处理器的发展概况 微型计算机的分类 微机系统总线结构的概念 教学教学难难点 点 微处理器的发展概况 微型计算机的分类 微机系统总线结构的概念 学习性主要任务 课后习题 第二单元 80X86 微处理器的结构 学习目标 了解微处理器的一般结构和功能 理解 80X86CPU 的外部引线及主要 引线功能 理解 80X86PU 的结构特点 学习内容 总线接口部件和执行部件 总线周期的概念 引脚功能及工作模式 各 引脚功能 最小模式和系统组成 最大模式和系统组成 8086CPU 的操作和时序 8086CPU 的操作 总线操作时序 8086 系统中存储器的结构 8086CPU 对存 储器的寻址 存储器的分段结构 存储器中逻辑地址和物理地址 学习重点和难点 教学重点 8086 微处理器的编程结构 引脚信号功能及总线时 序 教学难点 8086 微处理器的编程结构 引脚信号功能及总线时序 4 学习性主要任务 实验 课后习题 第三单元 80X86 微处理器的指令系统 学习目标 掌握汇编语言常用伪指令的使用方法 了解汇编语言的基本知识和 特点 学习内容 数据的寻址方式 转移地址的寻址方式 指令系统 8086 微处理器的 指令系统 8086 微处理器的指令的使用 学习重点和难点 教学重点 教学重点 8086 指令的寻址方式与转移地址的寻址方式 教学教学难难点 点 8086 指令的使用 学习性主要任务 实验 课后习题 第四单元 内存储器及其接口 学习目标 掌握存储器扩展技术 熟练掌握典型半导体存储器芯片与系统的连接 学习内容 存储器的分类 存储器的性能指标 半导体存储器 可读 写存储器的工 作原理 RAM 芯片的结构工作原理及典型产品 ROM 芯片的结构工作原理及 典型产品 CPU 总线的负载能力 存储器芯片的连接 8 16 位主存储器与 CPU 的连接 学习重点和难点 教学重点 教学重点 三种典型的半导体存储器芯片 SRAM DRAM EPROM 的结构 工作原理和外特性 存储器接口的基本技术 16 位和位系统中存储器接口技术 教学教学难难点 点 16 位存储器与 CPU 的连接 学习性主要任务 实验及课后习题 第五单元 输入输出系统 学习目标 掌握外设接口的一般结构 数据传送的控制方式 程序控制方式和 DMA 方式 了解 DMA 控制器 8237 的结构 功能及特性 学习内容 接口的主要功能 接口的典型结构 接口的编址方法 数据传送的控制 方式 程序控制传送方式的特点 中断传送方式的特点 DMA 传送方式的特点 I O 处理机方式的特点 可编程 DMA 控制器 8237A DMAC 8237A 的结构和功 能 8237A 的 DMA 操作和传送类型 掌握 8237A 的编程和应用 5 学习重点和难点 教学重点 教学重点 外设接口的一般结构 数据传送的控制方式 程 序控制方式 中断控制方式和 DMA 方式 以及 DMA 控制器 8237 的结构 功能 及应用 教学教学难难点 点 外设接口的数据传送的控制方式 程序控制方式 中断控 制方式和 DMA 方式 学习性主要任务 实验 课后习题 第六单元 中断系统 学习目标 使学生掌握中断的概念和中断技术 了解 8086 的优先权 熟悉中断控 制器 Intel8259A 的应用 学习内容 中断的概念 中断的过程 8086 中断结构 8086 中断源类型 8086 中 断向量表 8086 中断过程 可编程中断控制器 8259A 8259A 的内部结构与功 能 8259A 的初始化命令字和操作命令字及其编程 8259A 的实际应用 学习重点和难点 教学重点 教学重点 中断的基本知识 8086 的中断系统以及可编程中断 控制器 8259A 结构 功能与应用 教学教学难难点 点 8086 的中断系统以及可编程中断控 制器 8259A 结构 功能与应用 学习性主要任务 实验 课后习题 第七单元 定时计数控制器 学习目标 使学生掌握定时与计数的基本概念 了解 Intel8253 的内部结构及应 用 学习内容 定时与计数的基本概念及一般结构 8253 定时器 计数器的结构 8253 的引脚功能 8253 的定时器 计数器的编程 8253 的定时器 计数器的应用 学习重点和难点 教学重点 教学重点 8253 的定时器 计数器的编程应用 教学教学难难点 点 8253 的定时器 计数器的编程应用 学习性主要任务 实验 课后习题 第八单元 串行并行通信接口 学习目标 了解并行通信和串行通信的一般概念 掌握 8255A 的编程和应用 掌 握 8251A 的编程和应用 6 学习内容 8255 的内部寄存器结构 8255 的引脚功能 8255 可编程并行接口 芯片的编程 8255 可编程并行接口芯片的应用 串行通信基本概念 RS 2322C 总线的接口标准 8251A 的内部寄存器结构 熟悉 8251A 的引脚功能 第三节 8251A 的编程和应用 熟悉可编程并行接口芯片 8251A 的编程 可编程并行接口 芯片 8251A 的应用 学习重点和难点 教学重点 教学重点 8251 串行接口芯片的编程及应用 8255 并行接口芯 片的编程及应用 教学教学难难点 点 8251 串行接口芯片的编程及应用 8255 并行接口芯 片的编程及应用 学习性主要任务 实验 课后习题 第九单元 A D 和 D A转换技术 学习目标 了解了解数 模 D A 模 数 A D 转换器的性能参数 理解模 数 A D 数 模 D A 转换器芯片的工作原理 掌握 8 位位模 数 A D 转换器 芯片的工作原理及其接口应用 学习内容 D A 转换器的性能参数 8 位 D A 转换器 DAC0832 芯片的工作原 理及其接口技术应用 12 位 D A 转换器 DAC1210 芯片的工作原理及其接口技 术应用 了解 A D 转换的主要性能指标 掌握 8 位 A D 转换器 ADC0809 及 其接口技术应用 掌握 12 位 A D 转换器 ADC574 及其接口技术应用 四 实施建议 1 教学组织建议 按由浅入深 循序渐进 综合练习的学习步骤 通过课堂讲述 使学生对计算机 硬件有较全面的认识 为加强和落实动手能力的培养 应充分重视实践性教学环 节 教学方法必须灵活 有些问题可采用讨论形式 有些内容可通过实物或图片 演示 部分内容可指导学生自学 教学要充分发挥学生的主体性 与学生建立起 平等 民主和对话的师生关系 培养学生发现问题 分析问题 解决问题的能力 和探究意识 使学生会学 7 2 考核方式建议 笔试 实验考核 考试以学生完成日常作业和实验环节为必要条件 期末考试采 用笔试方式 成绩评定由三部分组成 期末考试占总成绩的 50 平时作业占总 成绩的 20 实验能力占总成绩的 30 考试题大致可分为四种类型 重点考察学生对基本概念 基本方法 基本技术的 掌握和综合应用能力 1 概念型 此类题重点考察学生对基本概念的掌握程度 强调对概念的准确理解而不是死记硬背 此类题的基本形式可以是选择 填空 简答 2 计算型 此类题通过计算考核学生对所学知识的理解 例如对机器数 各种运算方法 物理地址的形成等知识的理解 此类题的形式可以是选择 填空 问答 3 设计型 此类题用于考察学生灵活运用所讲授的基本方法和对所学知 识的理解深度 例如对存储器与 CPU 的连接 接口与 CPU 的连接等 此类题的 形式可以是画图 问答 4 综合型 此类题考察学生对接口应用的能力 对各子 系统在整机中的地位和作用以及相互之间的联系 体现学生对所学知识 思维方 法 设计方法的综合运用能力 例如 CPU 和存储器 CPU 和 I O 系统之间的联系 初始化编程和数据传送等等 此类题的形式可以是画图 编程 3 教材选用 推荐教材 微机原理