《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：64學(xué)時（其中：理論48學(xué)時，實驗16學(xué)時）先修課程：C語言程序設(shè)計、電路與電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)后續(xù)課程：計算機(jī)組成原理，嵌入式系統(tǒng)與設(shè)計適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程教材：《微型計算機(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開課單位：計算機(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)硬件知識和匯編語言程序設(shè)計的入門課程，是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程任務(wù)：其任務(wù)主要是通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生從理論和實踐上掌握微機(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)的軟硬件開發(fā)的初步能力。二、課程教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(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；（4）理解8086CPU指令系統(tǒng)，掌握匯編語言程序設(shè)計方法；（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）能夠熟練編寫匯編語言程序；（2）能夠編寫程序?qū)ΤＳ每删幊探涌谛酒M(jìn)行應(yīng)用；（3）具備微型計算機(jī)計算機(jī)硬件系統(tǒng)應(yīng)用能力；（4）具備硬軟件協(xié)同開發(fā)能力。3.素質(zhì)目標(biāo)理解微機(jī)原理技術(shù)發(fā)展過程中的哲學(xué)思想。三、課程的基本內(nèi)容及要求（一）微型計算機(jī)基礎(chǔ)1．課程教學(xué)內(nèi)容計算機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)與數(shù)制；二/十進(jìn)制數(shù)的表示范圍、編碼及其運算；計算機(jī)系統(tǒng)中的字符編碼；邏輯電路基礎(chǔ)；計算機(jī)系統(tǒng)的分類與發(fā)展；計算機(jī)系統(tǒng)的組成；計算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。2．課程重點難點重點:計算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示與編碼，計算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理。難點:補碼的運算和溢出判斷方法。課程教學(xué)要求介紹計算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示與編碼，微型計算機(jī)中常用的數(shù)字邏輯電路，以及計算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理等內(nèi)容。使學(xué)生能從總體上對計算機(jī)系統(tǒng)有一個初步的了解，為后續(xù)知識的學(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)微型計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微型計算機(jī)中的存儲器與地址分配方法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、特點和發(fā)展課程重點難點重點：微處理器中主要寄存器；存儲器地址分配；I/O信息交換方式，程序中斷技術(shù)難點：微型計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，存儲器地址分配，程序中斷處理過程課程教學(xué)要求本章主要介紹微型計算機(jī)基礎(chǔ)知識，包括指令系統(tǒng)、處理器體系結(jié)構(gòu)、微型計算機(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)生對微型計算機(jī)系統(tǒng)有進(jìn)一步的認(rèn)識，對計算機(jī)工作過程有一個全面的概括的理解。（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微處理器的工作時序。2．課程重點難點重點：8086微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理；存儲器的地址組織；中斷處理過程；8086工作模式及總線周期。難點：8086系統(tǒng)的存儲器結(jié)構(gòu)；20位物理地址的形成過程；最小和最大工作模式；中斷向量和中斷處理過程。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、總線和時序，以及8086的存儲器組織、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）匯編語言指令系統(tǒng)。2．課程重點難點重點:尋址方式、指令系統(tǒng)的常用指令。難點: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；熟悉匯編語言指令系統(tǒng)，并不斷掌握它們在程序設(shè)計中的應(yīng)用（在以后匯編語言程序設(shè)計中）。（2）掌握尋址方式及指令系統(tǒng)中的常用指令。（五）匯編語言程序設(shè)計1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）匯編語言源程序的結(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)計的一般步驟；（6）匯編語言程序設(shè)計的基本方法。2．課程重點難點重點:DOC功能調(diào)用；源程序的基本結(jié)構(gòu)；匯編語言程序設(shè)計的基本方法。難點:匯編語言程序設(shè)計。3．課程教學(xué)要求（1）了解、掌握匯編語言程序設(shè)計方法和上機(jī)調(diào)試的方法，并能熟練編寫各種匯編源程序。（2）掌握源程序的基本結(jié)構(gòu)；掌握匯編語言程序設(shè)計的基本方法。（六）存儲器1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）半導(dǎo)體存儲器的一般概念、存儲器的分類和主要技術(shù)指標(biāo)；（2）存儲器地址譯碼的方法；（3）存儲器與微處理器的連接和存儲器的擴(kuò)展。2．課程重點難點重點:存儲器的擴(kuò)展技術(shù)；存儲器地址譯碼的方法；存儲器與微處理器的連接。難點:存儲器的擴(kuò)展技術(shù)。3．課程教學(xué)要求（1）了解半導(dǎo)體存儲器的一般概念、存儲器的分類和主要技術(shù)指標(biāo)；理解為什么要進(jìn)行存儲器譯碼。（2）掌握存儲器地址譯碼的方法；掌握存儲器與微處理器的連接和存儲器的擴(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）簡單接口電路。2．課程重點難點重點:I/O端口地址譯碼與存儲器地址譯碼的異同；輸入輸出的控制方式；簡單接口電路。難點: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器地址譯碼的異同；掌握輸入輸出的控制方式；掌握簡單接口電路。（八）常用接口芯片1．課程教學(xué)內(nèi)容可編程定時計數(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；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．課程重點難點重點: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:編程接口芯片8253的初值計算；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)計出串行接口、并行接口、定時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)時分配教學(xué)章節(jié)理論實踐（驗）討論、習(xí)題一、微型計算機(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、匯編語言程序設(shè)計64六、存儲器6七、輸入／輸出84八、常用接口芯片124總計4816五、課程考核方式與要求考核方式：本課程主要以作業(yè)評價、課堂表現(xiàn)、章節(jié)測試、期末考試等方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末試卷成績和過程性評價成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權(quán)重50%），試題類型為填空題、選擇題、判斷題、簡答題、分析題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于50%；作業(yè)評價、課堂表現(xiàn)、章節(jié)測試等過程性評價成績?yōu)?00分（權(quán)重60%）；過程性評價和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。六、課程資源庫1.周明德.微型計算機(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)實驗綜述報告[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