《微機原理及接口技術(shù)》

1、微機原理及接口技術(shù)教 學(xué) 大 綱第一部分 大綱說明一、 課程性質(zhì)和任務(wù)微機原理及接口技術(shù)是計算機專業(yè)的核心課程。本課程的教學(xué)目標(biāo)在于通過介紹微型計算機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，重點闡述微型計算機內(nèi)部各部件之間的接口關(guān)系及微型計算機與外圍設(shè)備的接口關(guān)系。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能掌握常規(guī)微機系統(tǒng)的工作原理，培養(yǎng)學(xué)生對微型計算機的分析、應(yīng)用和維護方面的基本能力,并為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。二、 課程的基本內(nèi)容及要求本課程以通用的微型計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為主要線索，以Intel系列CPU為典型CPU，以PC系列微機及外部設(shè)備作為具體實例，闡述微型計算機的一般工作原理和性能特點。本課程的教學(xué)內(nèi)容分為四部分：基礎(chǔ)

2、知識部分、CPU系統(tǒng)部分、存儲器系統(tǒng)部分、I/O系統(tǒng)部分。在基礎(chǔ)知識部分學(xué)習(xí)微型計算機的基本概念、了解系統(tǒng)基本組成、特點及應(yīng)用；CPU系統(tǒng)部分學(xué)習(xí)CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳功能，闡述CPU在微型計算機系統(tǒng)中的作用及核心地位；存儲器系統(tǒng)部分的重點在于由半導(dǎo)體存儲器構(gòu)成的主存，通過對存儲器芯片外部特性的學(xué)習(xí)，解決CPU與存儲器的連接問題；在I/O系統(tǒng)部分中學(xué)習(xí)CPU與I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)交換方式、各種I/O接口電路以及常用I/O設(shè)備，從而深入理解微型計算機的工作原理。為了適合目前計算機技術(shù)飛速發(fā)展的需要，盡量避免所學(xué)知識的陳舊，本課程最后又介紹高檔微型計算機，以促使學(xué)生掌握對新技術(shù)的綜合分析能力和應(yīng)用能

3、力。為了促進學(xué)生理論知識的消化理解，培養(yǎng)學(xué)生實踐操作能力，本課程配套微機原理及接口技術(shù)實驗系統(tǒng)教學(xué)，開設(shè)多個實驗題目。三、 教學(xué)主要方式本課程利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，運用CAI教學(xué)及實物投影方式，理論教學(xué)采用教師授課形式為主，CAI教學(xué)形式為輔，實踐教學(xué)分兩種形式：課堂師生共同設(shè)計模擬實驗；在實驗室學(xué)生對設(shè)計出的模擬實驗進行親自動手實踐驗證，最終完成本實踐課程的教學(xué)任務(wù)。四、 學(xué)時安排本課程在第四學(xué)期開設(shè)，講授50學(xué)時,課堂實踐22學(xué)時，實驗36學(xué)時，總計108學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容授課學(xué)時課堂實踐學(xué)時實驗學(xué)時微型計算機概述22Intel8086微處理器534內(nèi)存儲器及其管理424總線技術(shù)22微機接口技術(shù)

4、概述2并行接口技術(shù)534串行通信與串行接口技術(shù)534中斷技術(shù)534定時/計數(shù)技術(shù)及接口424直接存儲器存?。―MA）技術(shù)與DMA控制器424常用人機接口62432位高檔微型計算機62總計5058第二部分 教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)要求 第一章 微型計算機概述 （講授2學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 微型計算機發(fā)展簡史2. 微機計算機的特點及分類3. 微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)A. 微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)B. 微型計算機系統(tǒng)的組成4. 微型計算機系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)A. 字長B. 內(nèi)存容量C. 指令系統(tǒng)D. 運算速度E. 容許配置的外設(shè)數(shù)量F. 系統(tǒng)軟件的配置5. 微型計算機的應(yīng)用【教學(xué)要求

5、】：1 了解微型計算機發(fā)展簡史2 了解微型計算機的特點及分類及應(yīng)用3 掌握微型計算機的系統(tǒng)組成4 掌握微型計算機的主要性能指標(biāo)第二章 Intel8086微處理器 （講授5學(xué)時,課堂實踐3學(xué)時，實驗4學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 8086微處理器編程結(jié)構(gòu)A. 總線接口部件BIUB. 執(zhí)行部件EU2. 8086/8088的引腳功能及工作模式A. 8086/8088的工作模式B. 8086/8088的引腳功能C. 8086/8088最小模式的典型配置D. 8086/8088最大模式的典型配置3. 8086/8088總線操作和時序4. 8086/8088的存儲器組織和I/O組織5. IBM PC/XT主機

6、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理A. CPU及輔助器件構(gòu)成的CPU子系統(tǒng)B. ROM和RAM構(gòu)成的存儲器子系統(tǒng)C. 各種I/O芯片構(gòu)成的接口部件子系統(tǒng)D. 連接各種外設(shè)適配器以及存儲器擴充板的XT總線擴展槽【教學(xué)要求】：1. 掌握8086微處理器的編程結(jié)構(gòu)（EU BIU）2. 掌握8086的主要引腳名稱及功能3. 掌握最大/最小模式特點及系統(tǒng)典型配置(8086、8088、8288、8282/8283、8286/8287、8284A)4. 掌握8086存儲器分段、分體結(jié)構(gòu)5. 了解8086的操作和時序6. 了解IBM PC/XT主機系統(tǒng)的四大功能子系統(tǒng)第三章 內(nèi)存儲器及其管理 （講授4學(xué)時,課堂實踐2學(xué)時，實

7、驗4學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 概述A. 存儲器的分類B. 存儲器的主要性能指標(biāo)A) 存儲器容量B) 存取速度2. 半導(dǎo)體存儲器A. 半導(dǎo)體存儲器的分類B. 可讀寫存儲器RAMA) SRAM：6116B) DRAM：2164C. 只讀存儲器ROM：27643. 半導(dǎo)體存儲器在微機系統(tǒng)中的應(yīng)用A. 存儲器在微機系統(tǒng)中的連接存儲器容量擴展：字?jǐn)U展、位擴展、字位擴展B. 8086CPU的存儲器接口4. PC微機的存儲器【教學(xué)要求】：1. 掌握存儲器的分類及主要技術(shù)指標(biāo)2. 掌握半導(dǎo)體存儲器的分類3. 掌握存儲器容量擴展技術(shù)（存儲器芯片選擇、地址空間分配、總線連接）4. 了解PC微機存儲空間分布第四章

8、總線技術(shù) （講授2學(xué)時，實驗2學(xué)時） 【教學(xué)內(nèi)容】： 1. 總線技術(shù)概述A. 總線的定義B. 總線規(guī)范的基本內(nèi)容C. 微機總線的分類D. 總線的數(shù)據(jù)傳輸及總線的性能指標(biāo)E. 總線標(biāo)準(zhǔn)2. 局部總線A. PC/XT總線結(jié)構(gòu)B. ISA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線C. MCA微通道結(jié)構(gòu)總線D. EISA擴展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線E. VESA（VL）局部總線標(biāo)準(zhǔn)F. PCI局部總線標(biāo)準(zhǔn)G. AGP 局部總線標(biāo)準(zhǔn)3. 系統(tǒng)總線4. 通信總線【教學(xué)要求】：1. 了解總線標(biāo)準(zhǔn)及總線規(guī)范的基本內(nèi)容2. 掌握總線的分類3. 掌握PC/XT總線、ISA總線、PCI總線的特點4. 了解PC機總線發(fā)展過程第五章 微機接口技術(shù)概述 （講

9、授2學(xué)時,課堂實踐2學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 微機接口基本概念A(yù). 接口與接口技術(shù)B. 為什么要使用接口電路C. 接口電路的組成及其傳遞的信息2. 接口電路的作用及特點A. 接口的功能特點B. 接口的分類C. CPU與外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳送方式A) 程序控制方式B) 中斷傳送方式C) 存儲器直接存取方式（DMA方式）3. 接口技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展4. I/O端口的編址方法及接口譯碼5. 常用外圍接口電路【教學(xué)要求】：1. 掌握接口、端口的概念2. 掌握接口電路的分類3. 掌握微型計算機系統(tǒng)中的幾種I/O控制方式4. 了解接口電路的功能、端口的作用及端口的編址方法第六章 并行接口技術(shù) （講授5學(xué)時,課堂實

10、踐3學(xué)時，實驗4學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 并行接口技術(shù)概述2. 可編程并行接口芯片8255AA. 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)B. 8255A的引腳信號及其功能C. 8255A的工作方式A) 方式0 基本輸入輸出方式B) 方式1 選通輸入輸出方式C) 方式2 雙向選通輸入輸出方式D. 8255A的編程3. 并行接口技術(shù)的應(yīng)用【教學(xué)要求】：1. 了解并行接口芯片8255A的功能2. 了解并行接口芯片8255A的三種工作方式3. 掌握并行接口芯片8255A的初始化編程方法4. 了解并行接口芯片8255A的應(yīng)用第七章 串行通信與串行接口技術(shù) （講授5學(xué)時,課堂實踐3學(xué)時，實驗4學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 串行

11、通信概述A. 串行通信基本概念A(yù)) 串行通信及其特點B) 單工、半雙工、全雙工C) 信號的調(diào)制與解調(diào)D) 數(shù)據(jù)傳輸率、波特率E) 發(fā)送時鐘、接收時鐘F) 波特率因子G) 異步方式、同步方式H) 差錯校驗B. 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)2. 可編程串行接口芯片8251AA. 8251A的主要特性B. 8251A的功能結(jié)構(gòu)C. 8251A的引腳信號及其功能D. 8251A的接收、發(fā)送過程E. 8251A的編程3. 串行接口技術(shù)的應(yīng)用【教學(xué)要求】：1. 了解串行接口芯片8251A的功能2. 了解串行通信中數(shù)據(jù)傳送方式（單工.半雙工.全雙工）3. 掌握串行通信的兩種基本方式（同步、異步）4. 掌握串行通信中的基

12、本概念：通信、調(diào)制、解調(diào)、數(shù)據(jù)傳輸率、波特率5. 掌握串行接口芯片8251A的初始化編程方法6. 了解串行接口芯片8251A的應(yīng)用第八章 中斷技術(shù) （講授5學(xué)時,課堂實踐3學(xué)時，實驗4學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 中斷技術(shù)概述A. 中斷B. 中斷源及其優(yōu)先級C. 中斷請求與中斷屏蔽D. 中斷服務(wù)程序E. 中斷向量F. 中斷嵌套G. 中斷響應(yīng)過程2. 8086/8088中斷系統(tǒng)3. 可編程中斷控制器82C59AA. 82C59A的主要特性B. 82C59A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)C. 82C59A的工作方式D. 82C59A的編程4. 中斷控制器的應(yīng)用【教學(xué)要求】：1. 掌握中斷技術(shù)中的基本概念：中斷、中斷源、中

13、斷優(yōu)先級、中斷屏蔽、中斷嵌套、中斷服務(wù)程序、中斷向量、中斷向量表2. 了解8086/8088中斷系統(tǒng)3. 掌握82C59A的功能4. 了解82C59A的初始化編程方法5. 了解中斷控制器的應(yīng)用第九章 定時/計數(shù)技術(shù)及接口 （講授4學(xué)時,課堂實踐2學(xué)時，實驗4學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 定時/計數(shù)技術(shù)概述2. 可編程定時/計數(shù)器8253A. 8253主要特性B. 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)C. 8253的引腳及其功能D. 8253的工作方式E. 8253初始化編程3. 定時/計數(shù)技術(shù)的應(yīng)用【教學(xué)要求】：1. 掌握8253的功能2. 掌握8253的初始化編程方法3. 掌握定時/計數(shù)技術(shù)在微機中的作用第十章

14、直接存儲器存?。―MA）技術(shù)與DMA控制器 （講授4學(xué)時,課堂實踐2學(xué)時，實驗4學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1. DMA技術(shù)概述A. DMAC的基本功能B. DMAC的一般結(jié)構(gòu)C. DMAC的工作方式D. DMA操作過程2. 可編程DMAC8237AA. 8237A的主要特性B. 8237A的編程結(jié)構(gòu)C. 8237A的工作模式D. 8237A的引腳及其功能E. 8237A的編程3. DMA技術(shù)的應(yīng)用【教學(xué)要求】：1. 了解8237A的功能及工作方式2. 了解8237A的初始化編程方法3. 掌握DMA技術(shù)在微機中的作用第十一章 常用人-機接口 （講授6學(xué)時,課堂實踐2學(xué)時，實驗4學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1.

15、 鍵盤原理及接口技術(shù)A. 鍵盤的分類B. 鍵盤的工作原理C. PC系統(tǒng)鍵盤2. CRT顯示器原理及接口技術(shù)A. 概述B. CRT顯示器工作原理C. 顯示器接口控制3. LED顯示器原理及接口技術(shù)4. LCD顯示原理及接口技術(shù) 5. 打印機及其接口技術(shù)A. 打印機分類B. 打印機工作原理C. 打印機接口技術(shù)6. 鼠標(biāo)器及其接口技術(shù)7. 其他人-機接口及設(shè)備:觸摸屏、光筆、操縱桿、掃描儀、數(shù)字化儀【教學(xué)要求】：1. 掌握鍵盤、鼠標(biāo)、CRT顯示器、打印機及其接口工作原理2. 了解其它人機接口的工作原理第十二章 32位高檔微型計算機 （講授6學(xué)時,課堂實踐2學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 從8086到Pentium微處理器2. I