25030208微機(jī)原理與接口技術(shù)

1、25030208微機(jī)原理與接口技術(shù) 微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)大綱 學(xué)時：48 學(xué)分：3分 課程類別：專業(yè)課 課程編碼： 開設(shè)年級：大二 撰寫人：雷金莉 審核人：張軍利 一、課程說明 微機(jī)原理與接口技術(shù)是在數(shù)字電路與邏輯設(shè)計后開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。在學(xué)習(xí)本課程前學(xué)生應(yīng)較好地掌握前期課程中數(shù)字電路分析和設(shè)計方法。主要從計算機(jī)硬件的角度介紹和描述計算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用基礎(chǔ)。使學(xué)生從理論和實(shí)踐上掌握微型計算機(jī)的基本組成、工作原理、指令系統(tǒng)及常用接口技術(shù)，建立微機(jī)系統(tǒng)整體概念，使學(xué)生具備微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟、硬件開發(fā)的初步能力，為后續(xù)課程奠定專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。 二、教學(xué)目標(biāo) 通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到如

2、下目標(biāo)： 1. 掌握微機(jī)的組成及工作過程 2. 了解微型計算機(jī)及有關(guān)i/o設(shè)備的發(fā)展 3. 通過對8086系列微處理器的學(xué)習(xí)，深入認(rèn)識微機(jī)的常用總線標(biāo)準(zhǔn)、輸入/輸出、中斷、dma傳送等基本接口技術(shù) 4. 通過對8255、8251等可編程接口芯片的學(xué)習(xí)，掌握有關(guān)概念及可編程器件的分析與設(shè)計方法 5. 牢固建立并行通信與串行通信的基本概念和實(shí)現(xiàn)方法 6. 通過課堂教學(xué)和實(shí)驗?zāi)苷_使用微機(jī)及其總線解決各種實(shí)際問題 三、學(xué)時分配 章 1 2 微型計算機(jī)系統(tǒng)概述 微型計算機(jī)系統(tǒng)的微處理器 課程內(nèi)容 學(xué)時 1 5 3 4 5 6 7 8 9 尋址方式及指令系統(tǒng) masm匯編語言程序設(shè)計 微型計算機(jī)系統(tǒng)總線

3、 半導(dǎo)體存儲器 微型計算機(jī)和外部設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸 中斷系統(tǒng) 微型計算機(jī)常用接口技術(shù) 6 4 4 8 4 8 5 四、教學(xué)方式 本課程采用啟發(fā)式和討論式相結(jié)合的混合式教學(xué)方法，以課堂講授為主，輔之一定的實(shí)驗和習(xí)題討論課時。在理論教學(xué)過程中，注意理論與實(shí)際相結(jié)合，軟件和硬件相結(jié)合。軟件重點(diǎn)是讓學(xué)生掌握指令系統(tǒng)，掌握微機(jī)程序程序設(shè)的基本方法，硬件的重點(diǎn)是講解常用的可編程接口電路的應(yīng)用方法。在講授過程中重視培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用設(shè)計能力。課堂講授盡可能利用多媒體教學(xué)手段，采用生動、形象的教學(xué)方法，以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生掌握微機(jī)基本組成原理、8086微機(jī)系統(tǒng)的指令系統(tǒng)和常用的接口電路工作原理

4、，學(xué)完本課程后可以完成簡單的微機(jī)系統(tǒng)硬軟件設(shè)計。 五、教材及參考資源 教材： 1 田輝主編，微機(jī)原理與接口技術(shù)，高等教育出版社，2011(3). 參考書： 1 鄭初華等 編著微機(jī)原理與接口技術(shù)，電子工業(yè)出版社，2014(5). 2 馬群生等 編著微型計算機(jī)技術(shù)，清華大學(xué)出版社,2001(5). 六、教學(xué)基本內(nèi)容 第1章 微型計算機(jī)系統(tǒng)概述 教學(xué)目的 熟悉微機(jī)的發(fā)展概況和應(yīng)用，了解本課程的學(xué)習(xí)任務(wù) 重點(diǎn)難點(diǎn) 微機(jī)的發(fā)展過程與發(fā)展趨勢 教學(xué)內(nèi)容 微處理器；微型計算機(jī)系統(tǒng)；數(shù)制與碼制 考核目標(biāo) 學(xué)生能夠復(fù)述微型計算機(jī)的發(fā)展概況 第2章 微型計算機(jī)系統(tǒng)的微處理器 教學(xué)目的 掌握微處理器8086的內(nèi)部結(jié)

5、構(gòu)和外部引腳功能；掌握8086最小模式設(shè)計方法和微機(jī)系統(tǒng)的組成原理 重點(diǎn)難點(diǎn) 8086的內(nèi)部組成；8086的工作時序和最小模式的總線時序 教學(xué)內(nèi)容 8086/8088微處理器；8086/8088微處理器的時序；8086/8088微處理器的工作模式；arm處理器 考核目標(biāo) 學(xué)生能夠復(fù)述8086的內(nèi)部組成與工作原理；學(xué)生能解釋8086通用寄存器、段寄存器的作用；學(xué)生能畫出8086最小模式的總線時序 第3章 指令系統(tǒng) 教學(xué)目的 掌握8086指令的尋址方式；掌握8086的指令功能和使用方法 重點(diǎn)難點(diǎn) 8086的各種尋址方式；8086的指令系統(tǒng)；8086指令執(zhí)行后對目的操作數(shù)和標(biāo)志位的影響 教學(xué)內(nèi)容 8

6、086cpu的尋址方式；數(shù)據(jù)傳送指令；算術(shù)運(yùn)算指令；邏輯運(yùn)算和移位指令；串操作指令；程序控制指令；標(biāo)志操作和處理器控制指令；arm處理器指令系統(tǒng)介紹 考核目標(biāo) 學(xué)生能夠完成簡單功能的程序編寫 第4章 匯編語言程序設(shè)計 教學(xué)目的 掌握匯編語言程序基本設(shè)計方法和基本要求 重點(diǎn)難點(diǎn) 8086匯編語言程序基本格式和設(shè)計方法；匯編語言的程序設(shè)計中子程序、中斷服務(wù)子程序之間的差異；段定義中宏指令的使用方法 教學(xué)內(nèi)容 匯編語言程序及其開發(fā)方法；匯編語言源程序的結(jié)構(gòu)；8086/8088cpu匯編語言常用偽指令；匯編語言程序設(shè)計技術(shù) 考核目標(biāo) 學(xué)生能夠根據(jù)功能要求完成匯編程序的設(shè)計、編寫 第5章 微型計算機(jī)系統(tǒng)

7、總線 教學(xué)目的 掌握微機(jī)系統(tǒng)總線的概念和總線類型 重點(diǎn)難點(diǎn) 總線信號的形成；總線仲裁和握手技術(shù)；常用的微機(jī)總線 教學(xué)內(nèi)容 總線概述；8088cpu最大工作模式下總線信號的形成；總線仲裁和握手技術(shù)；常用微型計算機(jī)系統(tǒng)總線介紹 考核目標(biāo) 學(xué)生能夠復(fù)述總線技術(shù)，了解常用總線的應(yīng)用場合 第6章 半導(dǎo)體存儲器 教學(xué)目的 掌握存儲器的基本工作原理；掌握存儲器地址譯碼的設(shè)計方法 重點(diǎn)難點(diǎn) 存儲器的工作原理和讀寫操作過程；存儲器擴(kuò)展電路設(shè)計方法 教學(xué)內(nèi)容 存儲器概述；典型存儲器芯片及其接口特性；存儲器系統(tǒng)的組織和設(shè)計方法；高速緩存技術(shù) 考核目標(biāo) 學(xué)生能夠完成程序或數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展電路設(shè)計 第7章 微型計算機(jī)和

8、外部設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸 教學(xué)目的 掌握cpu與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳送方法 重點(diǎn)難點(diǎn) i/o端口及其尋址方式；中斷傳送方式；dma方式 教學(xué)內(nèi)容 cpu與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳送概述；無條件傳送方式；查詢傳送方式；中斷傳送方式；dma方式 考核目標(biāo) 學(xué)生能夠復(fù)述四種cpu與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳輸方式 第8章 中斷系統(tǒng) 教學(xué)目的 掌握中斷概念；掌握中斷請求與中斷響應(yīng)的基本工作過程；掌握8259的工作原理與應(yīng)用 重點(diǎn)難點(diǎn) 中斷的基本概念； 8086中斷管理； 8086中斷向量系統(tǒng)； 8259可編程中斷控制器的功能與使用方法 教學(xué)內(nèi)容 中斷的基本概念；8086cpu中斷系統(tǒng)；可編程中斷控制器8259a及其應(yīng)用；arm處理器中斷

9、系統(tǒng)簡介 考核目標(biāo) 學(xué)生能夠解釋微機(jī)中斷系統(tǒng)的作用；學(xué)生能夠應(yīng)用8259進(jìn)行簡單的中斷系統(tǒng)設(shè)計 第9章 微型計算機(jī)常用接口技術(shù) 教學(xué)目的 掌握并行接口的基本設(shè)計方法；理解串行通信接口技術(shù)；掌握一些常用接口設(shè)計方法 重點(diǎn)難點(diǎn) 并行接口8255的硬軟件設(shè)計方法；串行通信協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)；定時器/計數(shù)器； 教學(xué)內(nèi)容 并行接口技術(shù)；串行通信接口；dma控制器；模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器 考核目標(biāo) 學(xué)生能夠完成一個8255接口擴(kuò)展電路設(shè)計；復(fù)述常用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn) 七、實(shí)驗環(huán)節(jié) （一）8086指令練習(xí) 實(shí)驗內(nèi)容 熟悉實(shí)驗平臺，設(shè)計一些小程序進(jìn)行指令功能的練習(xí) 實(shí)驗要求 學(xué)生能獨(dú)立編寫程序；記錄實(shí)驗過程中指令執(zhí)

10、行的結(jié)果；完成實(shí)驗報告 實(shí)驗學(xué)時周數(shù) 3學(xué)時 實(shí)驗方式 設(shè)計性實(shí)驗 實(shí)驗場所 微機(jī)原理實(shí)驗室 （二）匯編程序設(shè)計 實(shí)驗內(nèi)容 編寫冒泡法排序程序，并進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行 實(shí)驗要求 完成實(shí)驗程序的編寫、調(diào)試和運(yùn)行；觀察程序運(yùn)行結(jié)果，完成實(shí)驗報告 實(shí)驗學(xué)時周數(shù) 3學(xué)時 實(shí)驗方式 設(shè)計性實(shí)驗 實(shí)驗場所 微機(jī)原理實(shí)驗室 （三）存儲器讀寫實(shí)驗 實(shí)驗內(nèi)容 設(shè)計一個6264存儲器擴(kuò)展系統(tǒng)，完成存儲器和cpu之間數(shù)據(jù)的傳送 實(shí)驗要求 完成硬件電路設(shè)計、畫出流程圖，編寫程序，觀察實(shí)驗結(jié)果并認(rèn)真完成實(shí)驗報告 實(shí)驗學(xué)時周數(shù) 3學(xué)時 實(shí)驗方式 綜合性實(shí)驗 實(shí)驗場所 微機(jī)原理實(shí)驗室 （四）i/o端口地址譯碼實(shí)驗 實(shí)驗內(nèi)容 擴(kuò)展

11、i/o接口，并連接顯示設(shè)備，對顯示設(shè)備進(jìn)行控制 實(shí)驗要求 完成硬件電路設(shè)計；編寫程序，觀察實(shí)驗結(jié)果；認(rèn)真完成實(shí)驗報告 實(shí)驗學(xué)時周數(shù) 3學(xué)時 實(shí)驗方式 綜合性實(shí)驗 實(shí)驗場所 微機(jī)原理實(shí)驗室 （五）8259a中斷擴(kuò)展及數(shù)碼管顯示實(shí)驗 實(shí)驗內(nèi)容 利用8259a形成中斷信號，在數(shù)碼管上顯示不同內(nèi)容 實(shí)驗要求 根據(jù)實(shí)驗電路編寫程序，觀察實(shí)驗結(jié)果；認(rèn)真完成實(shí)驗報告 實(shí)驗學(xué)時周數(shù) 3學(xué)時 實(shí)驗方式 綜合性實(shí)驗 實(shí)驗場所 微機(jī)原理實(shí)驗室 （六）8255輸入/輸出實(shí)驗 實(shí)驗內(nèi)容 利用8255給系統(tǒng)擴(kuò)展一個輸入、輸出接口 實(shí)驗要求 設(shè)計實(shí)驗電路并進(jìn)行線路連接，編寫實(shí)驗程序，觀察實(shí)驗結(jié)果；認(rèn)真完成實(shí)驗報告 實(shí)驗學(xué)時周數(shù) 3學(xué)時 實(shí)驗方式 綜合性實(shí)驗 實(shí)驗場所 微機(jī)原理實(shí)驗室 （七）8254定時/計數(shù)器實(shí)驗 實(shí)驗內(nèi)容 利用8254設(shè)計一個定時功能，控制led周期性點(diǎn)亮 實(shí)驗要求 設(shè)計實(shí)驗電路并編寫程序，觀察實(shí)驗結(jié)果；認(rèn)真完成實(shí)驗報告 實(shí)驗學(xué)時周數(shù) 3學(xué)時 實(shí)驗方式 綜合性實(shí)驗 實(shí)驗場所 微機(jī)原理實(shí)驗室 （八）a/d轉(zhuǎn)換實(shí)驗 實(shí)驗內(nèi)容 利用adc0809芯片完成1路模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換 實(shí)驗要求 完成中斷和查詢兩種方式下啟動a/d轉(zhuǎn)換的程序編寫，記錄轉(zhuǎn)換結(jié)果；認(rèn)真完