《微机原理与接口技术》教学大纲

1、微机原理与接口技术教学大纲一、课程基本信息1课程中文名称：微机原理与接口技术2课程英文名称：Microcomputer Principle and Interface Technique3课程类别：必修4适用专业：计算机科学与技术5总学时：108学时（其中理论72学时，实验36学时）6总学分：5二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务微型原理与接口技术是计算机科学与技术专业的必修课程，主要学习微型计算机的工作原理和微机系统中常用接口电路的功能、原理和程序设计。其任务是通过该课程的学习，使学生掌握常用接口的功能和工作方式；掌握常用接口电路与CPU及系统的连接；掌握接口初始化程序及接口控制程序的设

2、计；能够较熟练的掌握计算机系统设计有关技术。不仅要有牢固的基础理论知识，而且能够迅速地掌握新技术。同时，配以适当的实验教学培养学生的独立分析问题和解决问题的能力，通过系统的实践教学锻炼，使学生具有一定的软硬件开发能力，为未来的工作和后继课程的学习打下基础。三、理论教学内容与教学基本要求1第一章 微型计算机接口技术概述（1学时）教学内容：微型计算机的特点、发展概况、分类及应用，微处理器、微型计算机和微型计算机系统的基本概念及相互关系教学基本要求：了解微型计算机的特点、发展概况、分类及应用；了解微处理器、微型计算机和微型计算机系统的基本概念及相互关系。教学重点：微处理器的功能及微处理器、微型计算机

3、和微型计算机系统的基本概念及相互关系教学难点：微处理器、微型计算机和微型计算机系统的区别2第二章 16位和32位微处理器（15学时）教学内容：8086的编程结构，8086的引脚信号和工作模式及典型配置，8086的读、写操作时序，中断操作，8086存储器的组织结构和I/O组织结构；32位微处理器 Pentium的先进技术、指令流水线、原理结构，Pentium 的寄存器和相关机制，Pentium 的主要信号、总线状态、中断、保护技术以及Pentium系列微处理器的技术发展教学基本要求：掌握8086的编程结构，8086的引脚信号和工作模式及典型配置，中断操作，掌握32位微处理器Pentium的先进技

4、术、指令流水线、原理结构，Pentium的主要信号、总线状态、Pentium的寄存器和相关机制、中断；了解8086存储器的组织结构和I/O组织结构、保护技术以及Pentium系列微处理器的技术发展。教学重点：各个寄存器的功能，中断操作的基本知识，物理地址的计算。指令流水线和地址流水线，虚拟存储机制、片内两级存储教学难点：最小模式下的总线操作，指令流水线和地址流水线，虚拟存储机制、片内两级存储，Pentium的技术特点3第三章 Pentium的指令系统（18学时）教学内容：Pentium的寻址方式和指令系统；汇编语言中的标记、表达式和伪指令教学基本要求：掌握Pentium的寻址方式和指令系统；汇

5、编语言中的标记、表达式和伪指令。教学重点：Pentium的传送指令尤其是堆栈操作指令、交换指令和换码指令的用法 、算术运算指令涉及的规则和各种算术运算指令的使用 、逻辑运算指令和移位指令的用法、5条串操作指令的特点和使用方法，尤其是串操作指令和DF标志的关系、控制转移指令特别是段内转移指令、带参数的返回指令和循环控制指令的用法、各内部中断的含义、汇编语言程序的规范格式、伪指令及其使用以及程序的编写与设计教学难点：串操作指令和DF标志的关系、控制转移指令特别是段内转移指令、带参数的返回指令和循环控制指令的用法、各内部中断的含义、汇编语言程序的规范格式、伪指令及其使用4第四章 存储器、存储管理和高

6、速缓存技术（4学时）教学内容：存储器的分类、各种存储器的特点，存储器在系统中的连接；微型计算机系统中存储器的体系结构；Pentium的虚拟存储机制和片内两级存储管理；高档微机系统中的高速缓存技术教学基本要求：掌握存储器的分类、各种存储器的特点，存储器在系统中的连接、微型计算机系统中存储器的体系结构；了解Pentium的虚拟存储机制和片内两级存储管理、高档微机系统中的高速缓存技术。教学重点：存储器在系统中的连接；微型计算机系统中存储器的体系结构教学难点：高档微机系统中的高速缓存技术5第五章 微型计算机与外设的数据传输（6学时）教学内容：为什么要用接口电路，CPU和I/O设备之间传输的信号，接口部

7、件的I/O端口，CPU和外设之间传送数据的方式教学基本要求：掌握接口部件的I/O端口，CPU和外设之间传送数据的方式；了解为什么要用接口电路，CPU和I/O设备之间传输的信号。教学重点：CPU和外设之间传送数据的方式教学难点：中断传送方式和DMA传送方式的原理与过程6第六章 串并行通信和接口技术（6学时）教学内容：微型计算机输入/输出接口，并行通信和并行接口，可编程并行通信接口芯片8255A，串行通信和串行接口，可编程串行通信接口芯片8251A教学基本要求：掌握接口的功能及在系统中的连接、串行接口和串行通信、可编程串行通信接口8251A、可编程并行通信接口8255A；了解并行通信和并行接口。教

8、学重点：可编程并行通信接口芯片8255A的工作原理和初始化编程，可编程串行通信接口芯片8251A的工作原理和初始化编程教学难点：8251A的初始化编程，8255A的综合应用7第七章 中断控制器（5学时）教学内容：可编程中断控制器8259A的引脚信号、编程结构和工作原理、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、使用举例以及多片8259A组成的主从式中断系统教学基本要求：掌握可编程中断控制器8259A的引脚信号、编程结构和工作原理、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、使用举例；了解多片8259A组成的主从式

9、中断系统。教学重点：可编程中断控制器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的操作命令字教学难点：可编程中断控制器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学时）教学内容：DMA控制器概要、DMA控制器8237A的编程结构和外部信号、工作模式和模式寄存器、工作时序；8237A的控制寄存器和状态寄存器以及各寄存器对应的端口地址、8237A的编程和使用教学基本要求：掌握DMA控制器概要、DMA控制器8237A的编程结构和外部信号、工作模式和模式寄存器；8237A的控制寄存器和状态寄存器以及各寄存器

10、对应的端口地址、8237A的编程和使用。了解DMA控制器8237A的工作时序。教学重点：DMA控制器8237A的编程结构和外部信号、工作模式和模式寄存器、8237A的控制寄存器和状态寄存器、8237A的编程和使用教学难点：DMA控制器8237A的工作模式和模式寄存器、工作时序、8237A的控制寄存器和状态寄存器9第九章 计数器/定时器和多功能接口芯片（4学时）教学内容：可编程计数器/定时器的工作原理、8253/8254的编程结构和外部信号、8253/8254的控制字和状态字、编程命令、工作模式以及应用举例、32位微型计算机系统的多功能接口芯片82380教学基本要求：掌握可编程计数器/定时器的工

11、作原理、8253/8254的编程结构和外部信号、8253/8254的控制字和状态字、编程命令以及应用举例；了解8253/8254的工作模式和32位微型计算机系统的多功能接口芯片82380。教学重点：可编程计数器/定时器的工作原理、8253/8254的编程结构和外部信号、8253/8254的控制字和状态字、编程命令以及应用举例教学难点：8253/8254的控制字和状态字、编程命令、工作模式10第十章 模/数和数/模转换（6学时）教学内容：D/A转换器的工作原理、主要性能指标，DAC0832 D/A转换器，A/D转换器的工作原理、主要性能指标，ADC0809 A/D转换器教学基本要求：掌握D/A转

12、换器的工作原理、主要性能指标，DAC0832 D/A转换器，A/D转换器的工作原理、主要性能指标，ADC0809 A/D转换器。教学重点：D/A转换器的工作原理，DAC0832的结构及工作方式及与系统总线连接，DAC0809的结构及与系统总线连接；A/D转换的三种方法教学难点：DAC0809的结构及与系统总线连接；A/D转换的三种方法11第十一章 键盘和鼠标（4学时）教学内容：键盘的工作原理结构，键盘设计以及键盘控制器，主机的键盘接口电路，键盘中断处理程序，键盘缓冲区；鼠标的工作原理、连接方式、数据格式和驱动程序及其功能调用教学基本要求：掌握键盘的工作原理结构，键盘设计以及键盘控制器，键盘中断

13、处理程序、鼠标的工作原理；了解主机的键盘接口电路，键盘缓冲区、鼠标的连接方式、数据格式和驱动程序及其功能调用。教学重点：键盘的工作原理，键盘的设计；鼠标的工作原理教学难点：键盘控制器和键盘控制电路，鼠标的工作原理、驱动程序及其功能调用四、实验教学内容与要求（简要说明，详见实验课大纲）实验目的与任务：通过实验初步掌握微型计算机原理及接口的特点，初步掌握常用接口硬件的特点及使用方法，能够读懂简单的接口硬件原理图及相关的控制程序, 能够根据要求设计一些常用的较为简单的接口控制线路。实验教学基本要求：学生在学习本实验课程之前应当具有模拟电路、数字电路、汇编语言以及计算机操作系统方面的预备知识。五、考核方式考试六、成绩评定期