微机原理及接口技术课程标准

1《微机原理及接口技术》课程标准课程编号：课程名称：微机原理及接口技术（MicrocomputerPrincipleandInterfaceTechnology）课程类型：专业基础课学时学分：64学时（4学分）一、课程概述（一）课程性质。《微机原理及接口技术》是计算机各本科专业教学中的一门重要专业基础课，在教学计划中占有重要地位和作用。本课程的教学目的是使学生掌握计算机的基本组成部件、逻辑功能、工作原理、设计方法和实现技术等的有关基础知识和技术，建立完整、清晰的计算机整机概念。并使学生具备对计算机系统整机和部件进行分析和设计的能力。《计算机组成原理》、《汇编语言》等课程是《微机原理及接口技术》的先修课程。（二）课程理念。为适应当今科学与技术发展和培养高素质应用型人材的要求，《微机原理及接口技术》作为一门学科基础课，将加强专业基础理论，拓宽专业口径，注重实践性环节，提高素质教育作为教学理念。在教学设计方面，使学生对微机原理的基本概念、基本分析和设计方法有深刻的理解和掌握；通过微机原理及接口技术课程的学习，培养学生的探索型、研究型思维；通过实践性教学环节培养学生求真务实的科学素养和分析问题、解决问题的能力。（三）设计思路。1.课程总体设计原则2在课程内容上以Intel80X86CPU为主线，系统介绍微型计算机的基本知识，工作模式，原理和I/O接口，从而使学生能较清楚地了解微机的结构与工作流程，建立起系统的概念。在此基础上，课程详细介绍了微机中的常用接口电路原理和应用技术，结合以验证和设计性实验，通过完成可编程芯片硬件连线与芯片的初始化编程和应用程序的设计，使学生掌握使用微机接口常用外围芯片的方法，培养学生使用常用可编程接口芯片并结合数字电子技术进行I/O接口设计的能力。2.课程内容结构、课时安排说明、学时分配一般情况下，每周安排4课时，共64课时，其中理论教学48课时，课内实践16课时,具体课时安排如下：主要内容课时建议教与学的方法建议一、微型计算机概述4讲授、自学二、80X86微处理器的结构10讲授、自学三、80X86微处理器的指令系统10讲授、讨论四、内存储器及其接口6讲授、讨论、自学五、输入输出系统6讲授、讨论、自学六、中断系统8讲授、讨论七、定时计数控制器6讲授、讨论八、串行并行通信接口8讲授、讨论九、A/D和D/A转换技术6讲授、讨论二、课程目标（一）总体目标初步掌握先进的微处理器芯片结构,熟悉当前主流计算机硬件系统的构成；掌握微机接口应用技术开发、设计方法,了解微型计算机实现技术及微机技术新的发展趋势。（二）具体目标1.了解《微机原理及接口技术》这门学科的性质、地位和独立价值。知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向。2．理解微型计算机系统的运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大组成部件的有关基本概念和基本原理。了解相应的有关新技术和方法。33．理解微处理器、存储器,以及有关的输入设备和输出接口等各个部件的组成结构和基本功能。4．通过完成可编程芯片硬件连线与芯片的初始化编程和应用程序的设计,掌握使用可编程接口芯片进行I/O接口设计的能力。5．掌握内存储器芯片的选用和扩充能力。三、内容标准第一单元微型计算机概述学习目标：使学生建立微型计算机结构模型初步了解微处理器的特点和应用场合。学习内容:微处理器、微型计算机和微型计算机系统。微型计算机的分类理解微处理器的典型结构；理解微型计算机的基本结构；掌握用三类总线构成的微机系统。学习重点和难点：教学重点：微型计算机系统的基本概念，微处理器的发展概况，微型计算机的分类，微机系统总线结构的概念。教学难点：微处理器的发展概况，微型计算机的分类，微机系统总线结构的概念。学习性主要任务：课后习题第二单元80X86微处理器的结构学习目标：了解微处理器的一般结构和功能，理解80X86CPU的外部引线及主要引线功能，理解80X86PU的结构特点。学习内容：总线接口部件和执行部件；总线周期的概念；引脚功能及工作模式；各引脚功能，最小模式和系统组成；最大模式和系统组成；8086CPU的操作和时序；8086CPU的操作；总线操作时序；8086系统中存储器的结构；8086CPU对存储器的寻址；存储器的分段结构；存储器中逻辑地址和物理地址。学习重点和难点：教学重点：8086微处理器的编程结构、引脚信号功能及总线时序。教学难点：8086微处理器的编程结构、引脚信号功能及总线时序。学习性主要任务：实验、课后习题第三单元80X86微处理器的指令系统4学习目标：掌握汇编语言常用伪指令的使用方法，了解汇编语言的基本知识和特点学习内容：数据的寻址方式，转移地址的寻址方式，指令系统，8086微处理器的指令系统，8086微处理器的指令的使用。学习重点和难点：教学重点：8086指令的寻址方式与转移地址的寻址方式。教学难点：8086指令的使用。学习性主要任务：实验、课后习题第四单元内存储器及其接口学习目标：掌握存储器扩展技术，熟练掌握典型半导体存储器芯片与系统的连接。学习内容：存储器的分类；存储器的性能指标；半导体存储器；可读/写存储器的工作原理；RAM芯片的结构工作原理及典型产品；ROM芯片的结构工作原理及典型产品。CPU总线的负载能力；存储器芯片的连接；8/16位主存储器与CPU的连接。学习重点和难点：教学重点：三种典型的半导体存储器芯片（SRAM、DRAM、EPROM）的结构、工作原理和外特性；存储器接口的基本技术；16位和位系统中存储器接口技术。教学难点：16位存储器与CPU的连接学习性主要任务：实验及课后习题第五单元输入输出系统学习目标：掌握外设接口的一般结构、数据传送的控制方式——程序控制方式和DMA方式，了解DMA控制器8237的结构、功能及特性。学习内容:接口的主要功能；接口的典型结构；接口的编址方法；数据传送的控制方式；程序控制传送方式的特点；中断传送方式的特点；DMA传送方式的特点；I/O处理机方式的特点。可编程DMA控制器8237A（DMAC）；8237A的结构和功能；8237A的DMA操作和传送类型；掌握8237A的编程和应用。学习重点和难点：教学重点：外设接口的一般结构、数据传送的控制方式——程序控制方式、中断控制方式和DMA方式，以及DMA控制器8237的结构、功5能及应用。教学难点：外设接口的数据传送的控制方式——程序控制方式、中断控制方式和DMA方式。学习性主要任务：实验、课后习题第六单元中断系统学习目标：使学生掌握中断的概念和中断技术，了解8086的优先权，熟悉中断控制器Intel8259A的应用。学习内容:中断的概念；中断的过程；8086中断结构；8086中断源类型；8086中断向量表；8086中断过程；可编程中断控制器8259A；8259A的内部结构与功能；8259A的初始化命令字和操作命令字及其编程；8259A的实际应用。学习重点和难点：教学重点：中断的基本知识，8086的中断系统以及可编程中断控制器8259A结构、功能与应用。教学难点：8086的中断系统以及可编程中断控制器8259A结构、功能与应用。学习性主要任务：实验、课后习题第七单元定时计数控制器学习目标：使学生掌握定时与计数的基本概念，了解Intel8253的内部结构及应用。学习内容:定时与计数的基本概念及一般结构；8253定时器/计数器的结构；8253的引脚功能；8253的定时器/计数器的编程；8253的定时器/计数器的应用。学习重点和难点：教学重点：8253的定时器/计数器的编程应用。教学难点：8253的定时器/计数器的编程应用。学习性主要任务：实验、课后习题第八单元串行并行通信接口学习目标：了解并行通信和串行通信的一般概念；掌握8255A的编程和应用；掌握8251A的编程和应用。学习内容:8255的内部寄存器结构；8255的引脚功能；8255可编程并行接口芯片的编程；8255可编程并行接口芯片的应用；串行通信基本概念；RS-2322C6总线的接口标准；8251A的内部寄存器结构；熟悉8251A的引脚功能；第三节8251A的编程和应用；熟悉可编程并行接口芯片8251A的编程；可编程并行接口芯片8251A的应用。学习重点和难点：教学重点：8251串行接口芯片的编程及应用。8255并行接口芯片的编程及应用。教学难点：8251串行接口芯片的编程及应用，8255并行接口芯片的编程及应用学习性主要任务：实验、课后习题第九单元A/D和D/A转换技术学习目标：了解数/模（D／A）、模/数（A／D）转换器的性能参数、理解模/数（A／D）数/模（D／A）转换器芯片的工作原理，掌握8位位模/数（A／D）转换器芯片的工作原理及其接口应用。学习内容:D／A转换器的性能参数；8位D／A转换器DAC0832芯片的工作原理及其接口技术应用；12位D／A转换器DAC1210芯片的工作原理及其接口技术应用。了解A／D转换的主要性能指标；掌握8位A／D转换器ADC0809及其接口技术应用；掌握12位A／D转换器ADC574及其接口技术应用。四、实施建议（一）教学组织建议。按由浅入深、循序渐进、综合练习的学习步骤。通过课堂讲述，使学生对计算机硬件有较全面的认识。为加强和落实动手能力的培养，应充分重视实践性教学环节。教学方法必须灵活，有些问题可采用讨论形式，有些内容可通过实物或图片演示，部分内容可指导学生自学。教学要充分发挥学生的主体性，与学生建立起平等、民主和对话的师生关系，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识，使学生会学。（二）考核方式建议。笔试+实验考核，考试以学生完成日常作业和实验环节为必要条件，期末考试采用笔试方式。成绩评定由三部分组成：期末考试占总成绩的50%、平时作业占总成绩的20%、实验能力占总成绩的30%。7考试题大致可分为四种类型，重点考察学生对基本概念、基本方法、基本技术的掌握和综合应用能力。1．概念型：此类题重点考察学生对基本概念的掌握程度，强调对概念的准确理解而不是死记硬背。此类题的基本形式可以是选择、填空、简答。2．计算型：此类题通过计算考核学生对所学知识的理解。例如对机器数，各种运算方法，物理地址的形成等知识的理解。此类题的形式可以是选择、填空、问答。3．设计型：此类题用于考察学生灵活运用所讲授的基本方法和对所学知识的理解深度。例如对存储器与CPU的连接、接口与CPU的连接等。此类题的形式可以是画图、问答。4．综合型：此类题考察学生对接口应用的能力，对各子系统在整机中的地位和作用以及相互之间的联系，体现学生对所学知识、思维方法、设计方法的综合运用能力。例如CPU和存储器、CPU和I/O系统之间的联系；初始化编程和数据传送等等。此类题的形式可以是画图、编程。（三）教材选用。推荐教材:《微机原理与接口技术》周鸣争，电子科技大学出版社参考书目：1、《《微机原理与接口技术》，杨立，天津大学出版社2、《微机原理与接口技术》，刘永华、王成端，清华大学出版社3、《微机原理与接口技术》，马春燕，机械工业出版社4、《微型计算机原理与接口技术》，何宏，西安电子科技大学出版社实验教材：自编《微机原理及接口技术实验指导书》（四）条件建设建议。使用计算机微机原理实验室。需要：微型计算机一台,DICE-8086K实验系统一台，与实验系统配套的汇编程序。课程编制单位：计算机科学与技术系硬件教研室执笔人：周秋平审核人：8