最新 微机原理及应用课程教学大纲教案Word格式.docx

1、本课程是计算机科学与技术、网络工程、软件工程等专业的一门重要专业课，是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。本课程以Intel 8086/8088为起点，逐步介绍80286、80386、80486以及Pentium CPU，使学生能够层层深入，逐步掌握各种微处理器的体系结构、组成原理以及它们之间的区别和联系。在接口技术部分，主要围绕个人计算机中常用的接口进行讲述，除了传统的并行接口、串行接口外，还讲述常用一些接口电路的应用和设计方法。该课程是学生学习和掌握微型计算机基本组成、工作原理、接口技术的重要课程。主要教学方法与手段：课堂多媒体课件结合黑板板书。选用教材：李云、曹永忠、于海东等

2、，微型计算机原理及应用（第二版），北京：清华大学出版社，2015必读书目：1 葛桂萍等，微机原理学习与实践指导（第二版）M.北京：2 戴梅萼，史嘉权，微型计算机技术及应用（第4版）M.北京：清华大学出版社，2008选读书目：1 李继灿，新编16、32位微型计算机原理及应用（第4版）M.北京：清华大学出版社，20102 余春暄等，80X86/Pentium微机原理及接口技术（第2版）M.北京：机械工业出版社.20143 钱晓捷等，80X86/Pentium微机原理及接口技术-基于IA-32处理器和32位汇编语言（第4版）M.北京：机械工业出版社.2011二、课程总目标本课程是计算机科学与技术、网

3、络工程、软件工程等专业的一门重要专业课，通过对本课程的学习，学生将系统地从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及常用接口技术，建立微机系统整体概念，使学生具备微机应用系统软、硬件开发的初步能力。三、课程教学内容与教学要求1、教学内容与学时分配课程总学时：56学时，其中讲授学时：56学时；实验（上机）学时：0学时教学内容与学时分配建议如下表：序号教学章节名称学时分配讲课实验1第一章 微型计算机系统概述26第六章 定时器/计数器接口技术第二章16位和32位微处理器107第七章 数/模和模/数转换3第三章 存储器8第八章 总线技术4第四章 输入输出与中断5第五章 并行/串行接口技术129合

4、 计562、教学要求第一章 微型计算机系统概述（2学时）教学目标：本章介绍了微型计算机的基础知识与运算基础、微型计算机系统的组成与工作过程，并讨论了衡量微型计算机性能的指标。通过本章学习，使学生了解微型计算机系统的基础概念、组成，从而建立简单的微型计算机系统的整体概念。教学内容：第一节 微型计算机发展一、微处理器和微型计算机的发展二、微型计算机的分类及其应用三、单片机、单板机、个人计算机第二节 微型计算机系统的组成一、微型计算机硬件二、微型计算机软件三、微型计算机的工作过程第三节 微型计算机中常用数制和编码一、数制及不同进制间的转换二、二进制数的运算三、数的表示与运算真值与机器数，带符号数在机

5、器中的表示形式：原码、反码和补码，补码加、减法与溢出判断，定点数与浮点数。一、常用编码BCD码、ASCII码和汉字的编码第四节 微机系统的组成一、硬件系统运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。二、软件系统系统软件、应用软件，软、硬件的关系。第五节 微型计算机系统的性能指标字长、存储容量、运算速度、时钟频率教学要求：了解微型计算机的发展概况、各代微处理器的典型产品及主要特点；掌握微型计算机的组成和分类、衡量微型计算机性能的指标。重点难点：微机的工作过程、微型计算机系统的性能指标第二章 16位和32位微处理器（10学时）详细介绍了16位微处理器8086/8088的内部结构、工作模式、操作时序

6、以及存储器组织等，并简要介绍了32位微处理器80386、Pentium，使学生掌握微处理器的特点。第一节 16位微处理器8086/8088一、8086/8088 CPU的内部结构CPU的基本功能、CPU的内部逻辑结构、主要功能部件及基本工作过程二、8086/8088 CPU的寄存器结构CPU的主要寄存器（通用寄存器、专用寄存器、标志寄存器等）及其主要功能、标志寄存器各位的功能定义。三、8086/8088 CPU的引脚信号和功能CPU的外部引脚类型、主要引脚功能。四、8086/8088系统的工作模式8086系统结构（最小模式、最大模式）、CPU与外围芯片的连接及典型配置情况、地址锁存器（8282

7、）、双向总线收发器（8286）及总线控制器（8288）的功能特性。五、8086/8088的操作和时序时钟周期、总线周期及指令周期的定义，CPU读、写操作时序。六、8086/8088的存储器组织微机中存储器组成结构、存储器的分段、逻辑地址与物理地址概念、存储器堆栈的结构特点。第二节32位微处理器80386一、80386的特点二、80386内部结构三、80386的寄存器结构四、80386的工作方式第三节32位微处理器Pentium一、Pentium的特点二、Pentium的内部结构三、Pentium的寄存器结构四、Pentium系列微处理器的发展了解CPU的基本功能、CPU的外部引脚功能、流水线技

8、术的概念、从80286到Pentium系列的技术发展；理解CPU的内部逻辑结构、CPU的典型操作和时序；掌握CPU的主要寄存器、存储器结构、CPU与外围芯片的连接及系统配置。CPU的内部逻辑结构、CPU的寄存器结构、8086工作模式、微机中存储器结构、存储器的分段、逻辑地址与物理地址概念、CPU引脚功能、CPU读、写操作时序。第三章 存储器（8学时）介绍了微型计算机中半导体存储器的分类、使用方法，特别针对16位微型计算机的存储器扩展技术进行了较为详细的讨论，使学生掌握CPU与存储器的连接方法。第一节 存储器概述一、半导体存储器的分类随机存储器RAM、只读存储器ROM、闪速存储器二、半导体存储器

9、的主要性能指标存储容量、存储速度三、典型的半导体存储器芯片典型静态RAM芯片6116、动态RAM（DRAM）2164、EPROM2732第二节 半导体存储芯片结构及使用一、半导体存储器的基本结构二、半导体存储芯片的使用地址线的连接、数据线的连接、控制线的连接第三节 16位系统的存储器接口一、16位微机系统中的内存储器接口二、存储器容量的扩展位扩展、字扩展、字位扩展三、存储器芯片与8086CPU的连接举例了解存储器的主要类型及性能指标，理解存储器的体系结构，掌握随机存储器RAM的结构原理、只读存储器 ROM的结构原理、存储器与CPU的连接、RAM与ROM的结构原理，对存储器与CPU的连接与译码方

10、法能灵活应用。静态 RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）的存储原理，存储器与CPU的连接、片选信号的产生，动态RAM的刷新控制。第四章 输入输出与中断（10学时）介绍了输入输出接口技术的基本概念、功能，讲述了常用的输入输出传送控制方式，使学生掌握中断传送方式及其中断接口的编程使用。第一节 输入/输出接口概述一、输入/输出接口的功能I / O接口的概念、功能、简单I / O接口的组成二、CPU与输入/输出接口之间的信息数据信息、状态信息、控制信息三、输入/输出端口的编址方式独立编址、统一编址第二节 CPU与外设之间的数据传送方式一、无条件方式二、查询方式查询式输入、查询式输出三、中断方式四

11、、DMA方式第三节 中断技术一、中断概述中断源及分类、中断系统及功能、中断优先级的确定二、中断的处理过程中断请求、中断响应、中断处理三、8086/8088的中断中断类型、中断优先级顺序、中断向量表、中断处理过程第四节 中断控制器8259A一、8259A的内部结构及引脚8259A的内部结构、引脚二、8259A的工作方式中断响应顺序、中断优先级管理、中断屏蔽管理、中断结束管理、8259A的级联三、8259A的编程及应用8259A的编程、8259A的应用了解I / O接口的概念和功能，理解I / O端口的编址方式、程序方式的特点及应用、DMA方式的特点、中断基本原理、中断的优先级，掌握CPU与输入/

12、输出设备之间的信号、主机与外设间数据传送的控制方式。CPU与输入/输出接口之间的信息（数据信息、状态信息、控制信息）、主机与外设间数据传送的控制方式（程序方式、中断方式、DMA方式）、中断的分类、中断优先级、中断向量、中断向量表、中断控制器8259A的使用。第五章 并行/串行接口技术（12学时）介绍了并行通信和串行通信的基本概念，详细介绍了简单并行接口、可编程并行接口8255A、可编程串行接口8251，介绍了常用的并行输入输出设备键盘、LED显示器和打印机的工作原理，使学生能够掌握常用的外设接口电路及其使用方法。第一节 简单并行接口一、简单并行接口的种类三态缓冲器、数据锁存器、兼具数据锁存器和

13、三态缓冲器的接口二、简单并行接口的应用第二节 可编程并行接口8255A一、8255A的内部结构和引脚特性8255A的内部结构、引脚特性二、8255A的控制字方式选择控制字、端口C置1/0控制字三、8255A的工作方式方式0（基本输入/输出方式）、方式1（选通输入/输出方式）、方式2（双向方式）四、8255A的编程及应用第三节 串行通信概述一、串行通信的基本概念二、串行数据传输方式单工、半双工、全双工三、串行通信的类型异步通信、同步通信四、串行接口和串行接口标准串行接口标准RS-232C第四节 可编程串行接口8251A一、8251A的基本工作原理数据总线缓冲器、读写控制电路、发送器、接收器、调制调解控制逻辑二、8251A的引脚和外部连接8251A和CPU之间的信号、8251A和外设或调制解调器之间的信号三、8251A的编程第五节 键盘接口一、键盘的工作原理二、键的识别第六节 LED显示器接口一、LED的工作原理二、静态显示与动态显示国内外本领域的最新进展本领域存在的问题项目的目标了解并行通信、串行通信的主要特点，理解可编程并行接口8255A内部结构、工作方式及应用、串行接口电路的基本结构、异步通信的有关概念，掌握可编程并行接口芯片（8255A）的编程应用、可编程串行接口芯片（8251）的结构及工作方式。重点