《微機(jī)原理及接口技術(shù)》

1、微機(jī)原理及接口技術(shù)教 學(xué) 大 綱第一部分 大綱說(shuō)明一、 課程性質(zhì)和任務(wù)微機(jī)原理及接口技術(shù)是計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，重點(diǎn)闡述微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部各部件之間的接口關(guān)系及微型計(jì)算機(jī)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(jī)系統(tǒng)的工作原理，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微型計(jì)算機(jī)的分析、應(yīng)用和維護(hù)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(jì)算機(jī)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(jī)及外部設(shè)備作為具體實(shí)例，闡述微型計(jì)算機(jī)的一般工作原理和性能特點(diǎn)。本課程的教學(xué)內(nèi)容分為四部分：基礎(chǔ)

2、知識(shí)部分、CPU系統(tǒng)部分、存儲(chǔ)器系統(tǒng)部分、I/O系統(tǒng)部分。在基礎(chǔ)知識(shí)部分學(xué)習(xí)微型計(jì)算機(jī)的基本概念、了解系統(tǒng)基本組成、特點(diǎn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用及核心地位；存儲(chǔ)器系統(tǒng)部分的重點(diǎn)在于由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器構(gòu)成的主存，通過對(duì)存儲(chǔ)器芯片外部特性的學(xué)習(xí)，解決CPU與存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)的工作原理。為了適合目前計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的需要，盡量避免所學(xué)知識(shí)的陳舊，本課程最后又介紹高檔微型計(jì)算機(jī)，以促使學(xué)生掌握對(duì)新技術(shù)的綜合分析能力和應(yīng)用能

3、力。為了促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)的消化理解，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力，本課程配套微機(jī)原理及接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)教學(xué)，開設(shè)多個(gè)實(shí)驗(yàn)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(yùn)用CAI教學(xué)及實(shí)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(shí)踐教學(xué)分兩種形式：課堂師生共同設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)；在實(shí)驗(yàn)室學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)出的模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行親自動(dòng)手實(shí)踐驗(yàn)證，最終完成本實(shí)踐課程的教學(xué)任務(wù)。四、 學(xué)時(shí)安排本課程在第四學(xué)期開設(shè)，講授50學(xué)時(shí),課堂實(shí)踐22學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)36學(xué)時(shí)，總計(jì)108學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容授課學(xué)時(shí)課堂實(shí)踐學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)微型計(jì)算機(jī)概述22Intel8086微處理器534內(nèi)存儲(chǔ)器及其管理424總線技術(shù)22微機(jī)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(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)及接口424直接存儲(chǔ)器存?。―MA）技術(shù)與DMA控制器424常用人機(jī)接口62432位高檔微型計(jì)算機(jī)62總計(jì)5058第二部分 教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)要求 第一章 微型計(jì)算機(jī)概述 （講授2學(xué)時(shí)）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 微型計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史2. 微機(jī)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及分類3. 微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)A. 微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B. 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成4. 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)A. 字長(zhǎng)B. 內(nèi)存容量C. 指令系統(tǒng)D. 運(yùn)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(jì)算機(jī)的應(yīng)用【教學(xué)要求

5、】：1 了解微型計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史2 了解微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及分類及應(yīng)用3 掌握微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成4 掌握微型計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)第二章 Intel8086微處理器 （講授5學(xué)時(shí),課堂實(shí)踐3學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）【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(shí)序4. 8086/8088的存儲(chǔ)器組織和I/O組織5. IBM PC/XT主機(jī)

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(chǔ)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(chǔ)器擴(kuò)充板的XT總線擴(kuò)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(diǎn)及系統(tǒng)典型配置(8086、8088、8288、8282/8283、8286/8287、8284A)4. 掌握8086存儲(chǔ)器分段、分體結(jié)構(gòu)5. 了解8086的操作和時(shí)序6. 了解IBM PC/XT主機(jī)系統(tǒng)的四大功能子系統(tǒng)第三章 內(nèi)存儲(chǔ)器及其管理 （講授4學(xué)時(shí),課堂實(shí)踐2學(xué)時(shí)，實(shí)

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

8、總線技術(shù) （講授2學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)） 【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(jī)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(kuò)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(diǎn)4. 了解PC機(jī)總線發(fā)展過程第五章 微機(jī)接口技術(shù)概述 （講

9、授2學(xué)時(shí),課堂實(shí)踐2學(xué)時(shí)）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 微機(jī)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(diǎn)A. 接口的功能特點(diǎn)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(chǔ)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(jì)算機(jī)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(shí),課堂實(shí)

10、踐3學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）【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(hào)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(shí),課堂實(shí)踐3學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）【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(diǎn)B) 單工、半雙工、全雙工C) 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)D) 數(shù)據(jù)傳輸率、波特率E) 發(fā)送時(shí)鐘、接收時(shí)鐘F) 波特率因子G) 異步方式、同步方式H) 差錯(cuò)校驗(yàn)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(hào)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(shí),課堂實(shí)踐3學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）【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(jí)C. 中斷請(qǐng)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(jí)、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(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)及接口 （講授4學(xué)時(shí),課堂實(shí)踐2學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 定時(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)概述2. 可編程定時(shí)/計(jì)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(shí)/計(jì)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(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)在微機(jī)中的作用第十章

14、直接存儲(chǔ)器存取（DMA）技術(shù)與DMA控制器 （講授4學(xué)時(shí),課堂實(shí)踐2學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）【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(jī)中的作用第十一章 常用人-機(jī)接口 （講授6學(xué)時(shí),課堂實(shí)踐2學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）【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(jī)及其接口技術(shù)A. 打印機(jī)分類B. 打印機(jī)工作原理C. 打印機(jī)接口技術(shù)6. 鼠標(biāo)器及其接口技術(shù)7. 其他人-機(jī)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(jī)及其接口工作原理2. 了解其它人機(jī)接口的工作原理第十二章 32位高檔微型計(jì)算機(jī) （講授6學(xué)時(shí),課堂實(shí)踐2學(xué)時(shí)）【教學(xué)內(nèi)容】：1. 從8086到Pentium微處理器2. I