《微機(jī)原理與接口技術(shù)A》課程教學(xué)大綱

《微機(jī)原理與接口技術(shù)A》教學(xué)大綱適用范圍：2020版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：08150381課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：4學(xué)分學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中：理論48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)）先修課程：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、電路與電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)后續(xù)課程：計(jì)算機(jī)組成原理，嵌入式系統(tǒng)與設(shè)計(jì)適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程教材：《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》（第4版），吳寧、喬亞男著，清華大學(xué)出版社，2016.09開(kāi)課單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、課程的性質(zhì)與任務(wù)課程性質(zhì)：本課程是工科學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握微機(jī)硬件知識(shí)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的入門(mén)課程，是一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程任務(wù)：其任務(wù)主要是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生從理論和實(shí)踐上掌握微機(jī)的基本組成、工作原理、接口電路及硬件的連接，建立微機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念，使學(xué)生具有微機(jī)系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)的初步能力。二、課程教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)（1）理解微型機(jī)硬件系統(tǒng)的組成及工作原理，了解微處理器的分類和發(fā)展；（2）掌握8086CPU結(jié)構(gòu)及工作原理，了解常用的總線標(biāo)準(zhǔn)；（3）了解80X86系列CPU的發(fā)展和特點(diǎn)；（4）理解8086CPU指令系統(tǒng)，掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法；（5）理解I/O系統(tǒng)工作原理，掌握主要工作方式；（6）理解常用可編程接口芯片的工作原理，掌握其應(yīng)用方法2.能力目標(biāo)（1）能夠熟練編寫(xiě)匯編語(yǔ)言程序；（2）能夠編寫(xiě)程序?qū)ΤＳ每删幊探涌谛酒M(jìn)行應(yīng)用；（3）具備微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)應(yīng)用能力；（4）具備硬軟件協(xié)同開(kāi)發(fā)能力。3.素質(zhì)目標(biāo)理解微機(jī)原理技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的哲學(xué)思想。三、課程的基本內(nèi)容及要求（一）微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)1．課程教學(xué)內(nèi)容計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)與數(shù)制；二/十進(jìn)制數(shù)的表示范圍、編碼及其運(yùn)算；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的字符編碼；邏輯電路基礎(chǔ)；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類與發(fā)展；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示與編碼，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理。難點(diǎn):補(bǔ)碼的運(yùn)算和溢出判斷方法。課程教學(xué)要求介紹計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示與編碼，微型計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)字邏輯電路，以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理等內(nèi)容。使學(xué)生能從總體上對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有一個(gè)初步的了解，為后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。（二）微處理器與總線1．課程教學(xué)內(nèi)容指令系統(tǒng)和處理器體系結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器與地址分配方法I/O信息交換方式程序中斷技術(shù)概念微處理器的發(fā)展和分類微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中采用的先進(jìn)技術(shù)嵌入式系統(tǒng)的定義、特點(diǎn)和發(fā)展課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：微處理器中主要寄存器；存儲(chǔ)器地址分配；I/O信息交換方式，程序中斷技術(shù)難點(diǎn)：微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)器地址分配，程序中斷處理過(guò)程課程教學(xué)要求本章主要介紹微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，包括指令系統(tǒng)、處理器體系結(jié)構(gòu)、微型計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理、輸入輸出技術(shù)等內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)計(jì)算機(jī)工作過(guò)程有一個(gè)全面的概括的理解。（三）80X86微處理器1．課程教學(xué)內(nèi)容8086微處理器的存儲(chǔ)器組織；8086微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；8086總線工作周期8086的中斷系統(tǒng)8086微處理器外部總線及工作模式；8086微處理器的工作時(shí)序。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：8086微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理；存儲(chǔ)器的地址組織；中斷處理過(guò)程；8086工作模式及總線周期。難點(diǎn)：8086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)；20位物理地址的形成過(guò)程；最小和最大工作模式；中斷向量和中斷處理過(guò)程。3．課程教學(xué)要求掌握微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部基本引腳、工作方式、總線和時(shí)序，以及8086的存儲(chǔ)器組織、中斷系統(tǒng)等內(nèi)容。（四）尋址方式和指令系統(tǒng)1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）指令的基本構(gòu)成；（2）尋址方式；（3）匯編語(yǔ)言指令系統(tǒng)。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):尋址方式、指令系統(tǒng)的常用指令。難點(diǎn):指令系統(tǒng)常用指令的掌握。3．課程教學(xué)要求（1）了解指令的基本構(gòu)成；熟悉匯編語(yǔ)言指令系統(tǒng)，并不斷掌握它們?cè)诔绦蛟O(shè)計(jì)中的應(yīng)用（在以后匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中）。（2）掌握尋址方式及指令系統(tǒng)中的常用指令。（五）匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）匯編語(yǔ)言源程序的結(jié)構(gòu)；（2）偽指令；（3）DOC功能調(diào)用（4）源程序的基本結(jié)構(gòu)；（5）程序設(shè)計(jì)的一般步驟；（6）匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本方法。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):DOC功能調(diào)用；源程序的基本結(jié)構(gòu)；匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本方法。難點(diǎn):匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。3．課程教學(xué)要求（1）了解、掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法和上機(jī)調(diào)試的方法，并能熟練編寫(xiě)各種匯編源程序。（2）掌握源程序的基本結(jié)構(gòu)；掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本方法。（六）存儲(chǔ)器1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的一般概念、存儲(chǔ)器的分類和主要技術(shù)指標(biāo)；（2）存儲(chǔ)器地址譯碼的方法；（3）存儲(chǔ)器與微處理器的連接和存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):存儲(chǔ)器的擴(kuò)展技術(shù)；存儲(chǔ)器地址譯碼的方法；存儲(chǔ)器與微處理器的連接。難點(diǎn):存儲(chǔ)器的擴(kuò)展技術(shù)。3．課程教學(xué)要求（1）了解半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的一般概念、存儲(chǔ)器的分類和主要技術(shù)指標(biāo)；理解為什么要進(jìn)行存儲(chǔ)器譯碼。（2）掌握存儲(chǔ)器地址譯碼的方法；掌握存儲(chǔ)器與微處理器的連接和存儲(chǔ)器的擴(kuò)展技術(shù)。（七）輸入/輸出1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）輸入/輸出系統(tǒng)的基本概念、I/O接口功能與編址方式；（2）I/O端口地址譯碼；（3）主機(jī)與外部設(shè)備之間交換信息的各種方法；（4）輸入輸出的控制方式；（5）簡(jiǎn)單接口電路。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):I/O端口地址譯碼與存儲(chǔ)器地址譯碼的異同；輸入輸出的控制方式；簡(jiǎn)單接口電路。難點(diǎn):I/O端口地址譯碼。3．課程教學(xué)要求（1）了解輸入輸出系統(tǒng)的基本概念、I/O接口功能與編址方式；了解主機(jī)與外部設(shè)備之間交換信息的各種方法。（2）掌握I/O端口地址譯碼與存儲(chǔ)器地址譯碼的異同；掌握輸入輸出的控制方式；掌握簡(jiǎn)單接口電路。（八）常用接口芯片1．課程教學(xué)內(nèi)容可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器8253的外部引腳、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理；8253的六種工作方式；串行接口技術(shù)基本概念、工作方式、數(shù)據(jù)格式和校驗(yàn)；可編程串行接口電路8251的工作原理、與CPU的連接及初始化編程；并行接口技術(shù)基本概念、工作方式、數(shù)據(jù)格式；可編程并行接口電路8255的外部引腳、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和工作方式；8255的初始化編程和C口的操作；模擬量、開(kāi)關(guān)量接口技術(shù)的基本概念和其輸入、輸出通道的組成；D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理和控制方式，以及DAC0832和系統(tǒng)總線的連接。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):可編程接口芯片8253、8251、8255與CPU的連接；8253的初始化編程；8251工作原理；8255工作原理以及3種工作方式。難點(diǎn):編程接口芯片8253的初值計(jì)算；接口芯片8251、8255的初始化編程和應(yīng)用。3．課程教學(xué)要求（1）了解并行通信和串行通信接口的基本原理，微機(jī)常用串行接口、并行接口、定時(shí)器的可編程接口芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部特性，以及其硬件連接和初始化編程、操作編程等。（2）能夠根據(jù)具體應(yīng)用要求，設(shè)計(jì)出串行接口、并行接口、定時(shí)器可編程接口芯片與CPU連接方案，并能夠?qū)懗龀跏蓟?、操作程序等。四、課程學(xué)時(shí)分配教學(xué)章節(jié)理論實(shí)踐（驗(yàn)）討論、習(xí)題一、微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2二、微處理器與總線2三、8086處理器6四、尋址方式和指令系統(tǒng)64五、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)64六、存儲(chǔ)器6七、輸入／輸出84八、常用接口芯片124總計(jì)4816五、課程考核方式與要求考核方式：本課程主要以作業(yè)評(píng)價(jià)、課堂表現(xiàn)、章節(jié)測(cè)試、期末考試等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽?jī)由期末試卷成績(jī)和過(guò)程性評(píng)價(jià)成績(jī)組成。其中：期末試卷成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重50%），試題類型為填空題、選擇題、判斷題、簡(jiǎn)答題、分析題等類型，試卷中基本知識(shí)、基本理論、基本技能的試題分值不超過(guò)50%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于50%；作業(yè)評(píng)價(jià)、課堂表現(xiàn)、章節(jié)測(cè)試等過(guò)程性評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重60%）；過(guò)程性評(píng)價(jià)和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。六、課程資源庫(kù)1.周明德.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及其應(yīng)用.清華大學(xué)出版社，20072.馮博琴.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù).第3版.清華大學(xué)出版社，20113.劉永軍、孫素靜主編.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù).第1版.西安電子科大學(xué)出版社，20134.郭博,牛磊.微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)綜述報(bào)告[J].福建電腦,2018.5.姚靜,張玲,陳廣.《微機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)方法研究[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版）,2018.6.艾紅.“微機(jī)原理與接口技術(shù)”教學(xué)方法研究與課程建設(shè)分析[J].中國(guó)電力教育,2014.7.龔尚福,牟琦,溫乃寧,龔星宇.微機(jī)原理與接口技術(shù)課程建設(shè)研究與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇,2014.8.曹宇,盛珣華.HYPERLINK"/s?wd=paperuri%3A%281ee54f503d9db1b15d4fe7417c9ccd74%29&filter=sc_long_sign&tn=SE_xueshusource_2kduw22v&sc_vurl=http%3A%2F%2F%2FKCMS%2Fdetail%2Fdetail.aspx%3Ffilename%3Dfjdn201804044%26dbna