《微机原理及其应用》教学大纲.docx
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《微机原理及其应用》教学大纲
《微机原理及其应用》教学大纲
课程名称:
《微机原理及其应用》
适用专业：
计算机网络技术
总学时：
６8学时
执笔人:
编制日期：
一、课程性质与目的
本课程是计算机专业学生的一门主干专业课程，是提高学生微型计算机应用与开发能力的重要课程,为学生进一步学习专业知识打下基础。
本课程介绍微型计算机工作原理及主要接口电路。
通过本课程的学习，使学生从应用角度出发,在理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及硬件连接，掌握汇编语言的编程技术,建立微型计算机系统的整体概念,培养学生软硬件相结合的基本思想。
二、学时分配
章次
教学内容
总学时
理论学时
实训学时
第一章
计算机基础
4
4
0
第二章
8086微处理器与汇编语言
1６
10
6
第四章
存储器结构
6
６
0
第五章
微机中断系统
和DMA控制方式
10
10
0
第六章
微机接口及其应用
２6
1６
10
第八章
A/Ｄ和Ｄ/A转换器
6
4
２
合计
６８
５0
三、课程教学内容
（一）理论教学部分
第一章 计算机基础（4学时）
1、教学目的与要求
（1）掌握冯.诺依曼型计算机硬件系统的构成；进位制之间的相互转换；数值的编码;字符的编码；基本逻辑电路非、与或门的符号表示；补码加法和减法；微机的主要性能指标。
（2）理解计算机的基本工作原理;微机的基本结构；一些微机、存储器相关的概念。
（3）了解计算机的发展,触发器逻辑电路
2、教学重点与难点
重点：
计算机硬件系统的构成;微机的主要性能指标;微机的基本结构；补码加法和减法。
难点:
计算机硬件系统的构成;微机的基本结构。
ﻩ
3、教学内容
第一节计算机系统概述
第二节计算机中的数制和编码
第三节基本数字逻辑电路
第四节微型计算机概述
第二章 8086微处理器与汇编语言（10学时）
1、教学目的与要求
（1）掌握8086微处理器引脚的功能;8０８6存储器分体结构;80８6最小和最大模式系统配置。
（２）理解总线周期的概念;80８6微处理器的内部结构两大部件的功能。
（3）了解8086微处理器的内部结构中各寄存器的用法；8086中存储器的组织;８086中２0位地址的形成;80８6存储器的分段方法。
2、教学重点与难点
重点:
80８６微处理器引脚功能;80８6最小模式系统配置和8086存储器分体结构。
难点：
808６微处理器引脚功能;8０8６最小模式系统配置。
3、教学内容
第一节８086系统结构
第二节寻址方式
第三节指令系统
第四节汇编语言
第五节汇编语言程序设计
第六节DOＳ系统功能调用和BＩOS功能调用
第七节宏指令、条件汇编及上机过程
第四章 存储器结构（6学时）
1、教学目的与要求
（1）重点掌握存储器的基本结构；存储器容量扩展;ＣPU与存储器的连接。
（2）理解SRAＭ和DRAM存储单元基本工作原理
（3）了解存储器的分类;微机系统的主存存储器;80X8６与存储器的连接。
２、教学重点与难点
重点：
存储器的基本结构中每部分的功能。
存储器容量扩展。
ＣPU与存储器的连接。
难点:
存储器容量扩展。
CPＵ与存储器的连接
３、教学内容
第一节存储器分类
第二节存储器组织
第三节存储容量扩展
第四节ＣPU与存储器的连接
第五节80Ｘ８6与存储器的连接
第六节存储空间的分配和使用
第五章微机中断系统和DＭA控制方式（１0学时）
1、教学目的与要求
（１）掌握中断、中断源、中断向量、中断屏蔽、DMA控制方式的概念；８259A的结构和主要引脚功能；825９A的使用方法和初始化编程方法；8２37A的主要引脚功能；8259A、823７A与CPＵ的连接;DMA传输方式;
（2）理解DMＡ的基本操作过程；DＭA控制方式的概念;
（3）了解中断响应的过程；8２37Ａ的初始化编程;
2、教学重点与难点
重点：
中断、中断向量、中断屏蔽、ＤMA控制方式的概念；8259A的结构、主要引脚功能和编程；ＤMＡ传输方式
难点:
82５９A的结构、主要引脚功能和初始化编程方法。
3、教学内容
第一节中断系统概述
第二节８2５9A可编程中断控制器及其应用
第三节ＤMＡ控制方式和82３7A可编程控制器
第六章 微机接口及其应用（16学时）
１、教学目的与要求
（1）掌握微机I/O接口、总线、串行通信相关概念；8251A、825５A和8２5３的功能、内部结构和工作原理。
熟练掌握825１A、8２55A和825３的初始化编程及其应用编程。
（2）理解Ｉ/O接口、串行通信的概念。
（3）了解微机Ｉ/O地址与寻址方式；PC/ＸT、ISA、PCI总线的主要引脚功能;串行通信接口ＲS-２32C标准。
2、教学重点与难点
重点:
I/Ｏ接口概念;8251A、8255Ａ和８２53的功能、工作原理、初始化和应用编程；
难点:
８251A、8255A和825３的工作原理和编程。
３、教学内容
第一节微机I／Ｏ接口和总线
第二节串行通信和可编程接口8２51Ａ
第三节并行接口芯片82５5Ａ及其应用
第四节8253可编程计数器/定时器及其应用
第八章 Ａ/Ｄ和Ｄ/Ａ转换器（4学时）
1、教学目的与要求
（1）掌握A/D转换器的相关概念；模数转换的过程；分辨率的计算；A/D主要性能指标;Ａ／D转换原理;ＡDC０80９转换器的主要引脚功能、工作原理及其应用；D/A转换器的工作原理;线性误差的概念
（2）理解精度、分辨率和线性误差的概念;A／D转换原理;D／A转换器的工作原理。
（3）了解实现A/D技术的几种方法；DAC083２转换器的引脚功能和工作原理。
2、教学重点与难点
重点:
模数转换的过程;分辨率的计算；A/D转换原理;ADC0809转换器的主要引脚功能、工作原理及其应用；D／A转换器的工作原理。
难点；Ａ/D和D/A转换器的工作原理;ADＣ0809转换器的应用。
3、教学内容
第一节A/D转换器
第二节 实现A/D技术的几种方法
第三节 D/A转换器
（二）实训教学部分
项目一（2学时）
1、实训项目名称:
分支、循环程序设计
2、目的与任务
（1）掌握分支程序、循环程序的设计方法。
（2）熟悉汇编程序的编辑、编译、连接和运行过程
3、内容、要求与安排形式
内容：
统计各档成绩的人数，设在数据段BUFＦER区中存放着10个学生的考试成绩。
试编程分别统计低于60分、60－6９分、70－79分、80－89分和９0分以上的人数,并分别存放于ｒ1,r２，ｒ3，r4，ｒ5单元中。
要求：
考试成绩在源程序中输入；可以把统计结果显示在屏幕上。
安排形式：
每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告
4、场地与设备
场地：
计算机实训室
设备：
计算机
项目二（2学时）
１、实训项目名称：
子程序设计
2、目的与任务
（１）掌握主程序与子程序的调用关系,及其调用方法;
（２）掌握子程序调用时参数传递的方法。
3、内容、要求与安排形式
内容:
用子程序调用实现表达式a2+b2的计算。
要求：
平方值的计算用子程序实现，a、b的值可以源程序中给定，或用户自己输入。
可以把统计结果显示在屏幕上。
安排形式:
每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告
4、场地与设备
场地:
计算机实训室
设备:
计算机
项目三（2学时）
1、实训项目名称:
ＤOS系统功能调用
2、目的与任务
（１）掌握ＤOS功能调用的使用。
（２）了解ＢＩOS功能调用的使用。
3、内容、要求与安排形式
内容:
利用系统功能调用实现人机对话的程序。
要求:
自己设计一个对话过程。
例如：
屏幕一开始显示：
Ｗｈat’s yｏuｒnaｍe?
用户输入自己的名字：
LiPing
然后屏幕上显示：
Ｈelｌo，Li Ｐｉng
安排形式:
每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告
4、场地与设备
场地：
计算机实训室
设备:
计算机
项目四（2学时）
1、实训项目名称：
LＥＤ显示控制实验
2、目的与任务
（１）掌握其引脚连接方法和初始化编程方法;
（２）了解并行接口电路８2５5A的基本性能;
（3）学会利用ＰC总线组织一个并行接口的基本方法;
（4）初步学会对并行端口进行一般输出控制的方法。
3、内容、要求与安排形式
内容:
利用８2５５A扩展一组（３个）并行口,利用这些并行口连接24个发光二极管,使之组成一个连环,然后通过编程控制这些发光二极管，使其按照一定规律交替闪亮。
要求:
写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。
安排形式:
每个学生为一组,完成实训之后写出实训报告
4、场地与设备
场地:
计算机实训室
设备：
计算机
项目五（2学时）
1、实训项目名称:
数码管显示控制实验
2、目的与任务
（1）掌握七段数码管显示数字的原理;
（2）了解8255A与ＣＰＵ的连接；
（3）用８255A的并行口来控制四个七段数码管。
3、内容、要求与安排形式
内容：
（１）循环显示数字00０0、1111、...、9999;
（2）依次循环显示数字6；
要求：
写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。
安排形式:
每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告
４、场地与设备
场地:
计算机实训室
设备:
计算机
项目六（2学时）
1、实训项目名称：
键盘接口实验
2、目的与任务
（1）了解键盘基本结构，掌握键盘接口设计原理;
（2）通过编程掌握按键识别方法。
3、内容、要求与安排形式
内容：
利用82５５A设计一个4x4 的小键盘接口和４位数码管显示混合电路, 通过编程实现以下功能：
（1）识别按键并在微机屏幕上显示当前按键上的字符0、1、…、9、Ａ、ｂ、C、D、E、F;
（２）在数码管上显示按键的行、列号。
要求：
写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。
安排形式:
每个学生为一组,完成实训之后写出实训报告
4、场地与设备
场地：
计算机实训室
设备:
计算机
项目七（2学时）
1、实训项目名称：
交通灯控制系统设计
2、目的与任务
（1）掌握交通灯控制系统的设计思路和实现方法；
（２）掌握８2５５Ａ在控制系统中的应用；
（3）加深对8255A工作方式和编程方法的了解。
3、内容、要求与安排形式
内容：
根据交通规则要求,对某一假想十字路口的交通灯实施控制。
（1）了解目前交通灯的一般要求,并结合实际拟定一个控制方案；
（2）利用８255A设计硬件接口电路，以便用PC机实施控制;
（３）根据方案要求，确定程序流程和定时的方法,并编制和调试程序，完成设计。
要求:
写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。
安排形式:
每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告
４、场地与设备
场地：
计算机实训室
设备：
计算机
项目八（2学时）
1、实训项目名称:
8２53方波输出实验
2、目的与任务
（1）了解８２53定时器的硬件连接方法及时序关系；
（２）掌握8253的各种模式的编程及其原理。
3、内容、要求与安排形式
内容：
将８253计数器/定时器0的工作方式分别设置为方式2、方式3，用示波器观察输出波形的变化。
要求：
写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。
安排形式:
每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告
４、场地与设备
场地:
计算机实训室
设备：
计算机
项目九（2学时）
１、实训项目名称：
ADC0８09环境温度监控设计
2、目的与任务
（1）了解有关传感器的使用方法和温度等现场信息监控系统的设计方法。
3、内容、要求与安排形式
内容：
对某环境温度进行实时监测和控制,要求系统具有如下基本功能：
（1）正常情况（温度<1８℃）下,绿灯亮、红灯灭、控温设备（如空调）不工作;
（2）温度≥18℃时,红灯亮、绿灯灭、控温设备仍不工作；
（3）温度≥２0℃时,给出警告声音并发出启动控温设备的控制信号,此后当温度回落到＜20℃时，灯和控温设备仍保持现有状态不变；
（4）温度继续回落到<18℃时，红灯灭、绿灯亮，控温设备停止工作。
要求:
写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。
安排形式：
每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告
4、场地与设备
场地：
计算机实训室
设备:
计算机
四、测试内容及方式:
1、考试方式及评分方法
平时成绩 10％
期中考试 2０%
期末考试 50％
实验成绩20%
2、本课程采用笔试闭卷考试;考试题型包括单选题、填空题、简答题、判断题、名词解释题、设计题等。
五、本课程与其他课程联系
1、《计算机基础》、《C语言程序设计》、《数字逻辑电路》、《模拟电路》、《汇编语言程序设计》是本课程的先修课程。
2、作为学生从事单片机相关工作的基础。
六、使用教材及参考教材
使用教材:
《微机原理及其应用》 丁新民主编高等教育出版社
参考教材:
《十六位微型计算机原理及接口技术》 候伯亨 李伯成主编 西安电子科技大学出版社
《微型计算机系统原理及应用》 周明德主编清华大学出版社
《微机原理与接口技术》 谭浩强主编 清华大学出版社
《IBM-PC 汇编语言程序设计》沈美明温冬婵编著 清华大学出版社
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