江苏城市职业学院
《微机原理及接口技术》课程教学大纲
适用专业:普通专科数控技术专业
大纲制订者:信息工程系 顾筠
大纲批准者:教务处
2007 年 9 月
江苏广播电视大学普通专科
《微机原理及接口技术》课程教学大纲
第一部分 大纲说明
一、课程性质和任务
《 微机原理及接口技术 》是江苏广播电视大学普通专科数控技术 专业 的一门专业技术基础课程。通过学习本课程,使学生能够掌握微型计算机的基本原理、汇编语言程序设计、接口的基础知识,掌握有关硬件的专业技能。
微机原理及接口技术介绍了微型计算机原理及组成结构、微机接口的有关基本知识和实用技术、常用微机接口芯片的使用方法。其内容与工程实际紧密相联系,实用性很强,是一门在理论指导下,偏重于实际应用的课程。要求学生在首先学好理论的前题下,重视实验环节,具有一定的实际动手操作能力。
本课程各部分内容既相对独立又前后交叉联系,课程中既有硬件的原理和组成,又有针对硬件的软件编程,软件与硬件必须同时兼顾,对初学者是一门有一定难度的课程。
通过本课程的学习,要求学生:
1. 初步掌握微型计算机原理及组成结构(微处理器、存储器、总线)。
2. 初步掌握有关接口的基本概念,接口的作用、特点,数据输入输出的基本方式。
3. 初步掌握指令系统与汇编语言程序设计。
4. 初步掌握中断系统有关内容,掌握常用接口硬件(并行接口、串行接口、定时器 / 计数器、数 / 模转换和模 / 数转换)的功能、特点及使用方法。
5. 能够读懂简单的接口硬件原理图及相关的控制程序 , 能够根据要求设计一些常用的较为简单的接口控制线路。
6. 初步掌握有关磁盘、光盘、人机接口的概念,了解常用人机接口。
二、与其他课程的关系
学生在学习本课程之前应当具有《模拟电路》、《数字电路》、《计算机组成原理与汇编语言》以及计算机操作系统等方面的预备知识。
三、课程的教学基本要求
1. 掌握内容:
微型计算机系统原理及组成结构(微处理器、存储器、总线);指令系统、汇编语言程序设计;接口的概念,常用接口芯片的功能、结构和特性。
2. 理解内容:
常用基本接口电路技术。
3. 了解内容:
常见外围设备及接口,通过查资料读懂较为复杂的接口原理图及编写相应的接口控制程序。
四、教学方法和教学形式建议
整个教学过程由课堂讲授、辅导答疑、实验和作业等环节组成。作业及实验未完成者不得参加该课程的考试。作业、实验成绩与期末考试成绩共同评定为课程总成绩。作业、实验占课程总学分的 20%,期末理论考试占80%学分。
五、课程教学要求的层次
课程教学要求分为掌握、理解和了解三个层次;
1. 掌握:
对于本课程的重点内容要求学生达到掌握的程度。即能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容,并能够用其分析、初步设计和解答与应用相关的问题,能够举一反三。要求学生掌握的内容也就是考试的主要内容。
2. 理解:
对于本课程的一般内容要求学生能够理解。即要求学生能够较好地理解所学内容,并且对所涉及的内容能够进行简单分析和判断。要求学生理解的内容也是考试的内容。
3. 了解:
对于本课程的次要内容要求学生能够了解。要求学生了解的内容,一般是指在眼下不必进一步深入和扩展,有些也许需要学生自己今后在工作中进行深入研究。要求学生了解的内容占考试内容不足 5%。
第二部分 教学媒体与教学过程建议
一、课程教学总学时数、学分数
课程教学总学时为 72学时,4学分。其中有18学时的实验。
二、文字教材与其它媒体的配合
文字教材为主要教学媒体,包括主教材(实验指导书)。主教材是清华大学出版社与北京交通大学出版社联合出版的,李兰友 等主编的《微型计算机原理与接口技术》。着重反映课程知识的系统性和完整性,在形式上也便于自学。
CAI课件作为教学辅助媒体,配合文字主教材的课堂教学。
三、 主要教学媒体的使用与学时分配
建议学时分配如下:
教学内容 |
授课、自学学时 |
实验学时 |
第 1 章 微型计算机基础 |
6 |
|
第 2 章 微处理器 |
6 |
|
第 3 章 80X86 指令系统 |
6 |
3 |
第 4 章 汇编语言程序设计 |
8 |
6 |
第 5 章 总线技术 |
3 |
|
第 6 章 存储器 |
3 |
3 |
第 7 章 输入输出与接口技术 |
8 |
3 |
第 8 章 接口芯片 |
8 |
3 |
第 9 章 外围设备及接口 |
6 |
第三部分 教学内容和教学要求
第 1 章 微型计算机基础
1 . 1 计算机中数的表示和运算
1 . 2 基本逻辑电路
1 . 3 微型计算机
教学要求:
掌 握:计算机中 数的表示和运算
理 解:基本逻辑电路、微型计算机
第 2 章 微处理器
2 . 1 微处理器的原理与组成
2 . 2 8086/8088 微处理器
2 . 3 80286/80386/80486 微处理器
2 . 4 Pentium 微处理器
2 . 5 64 位微处理器
教学要求:
掌 握:微处理器的原理与组成、 8086/8088 微处理器
理 解: 80286/80386/80486 微处理器、 Pentium 微处理器
了 解: 64 位微处理器
第 3 章 80X86 指令系统
3 . 1 指令和指令系统
3 . 2 寻址方式
3 . 3 80X86 指令系统
教学要求:
掌 握:指令和指令系统、寻址方式
理 解: 80X86 指令系统
第 4 章 汇编语言程序设计
4 . 1 汇编语言的基本概念
4 . 2 汇编语言语句
4 . 3 程序设计的基本方法
4 . 4 DOS 调用和 BIOS 调用
教学要求:
掌 握:汇编语言的基本概念、汇编语言语句、程序设计的基本方法
理 解: DOS 调用和 BIOS 调用
第 5 章 总线技术
5 . 1 总线
5 . 2 IBM PC 机的总线结构与功能
5 . 3 PCI 总线
5 . 4 外部总线
教学要求:
掌 握:总线、 IBM PC 机的总线结构与功能
理 解: PCI 总线
了 解:外部总线
第 6 章 存储器
6 . 1 微型计算机存储器基础
6 . 2 半导体存储器
6 . 3 Cache 存储器
6 . 4 虚拟存储器
6 . 5 8086 系统存储器组织
教学要求:
掌 握:半导体存储器、 Cache 存储器、虚拟存储器
理 解:微型计算机存储器基础、 8086 系统存储器组织
第 7 章 输入输出与接口技术
7 . 1 接口的基本概念
7 . 2 接口编址方式与地址编码方法
7 . 3 CPU 与外设之间的数据传送方式
7 . 4 串行、并行接口技术
7 . 5 模拟接口技术
教学要求:
掌 握:接口的基本概念、 CPU 与外设之间的数据传送方式、串行、并行接口技术
理 解:接口编址方式与地址编码方法、模拟接口技术
第 8 章 接口芯片
8 . 1 可编程串行通信接口 8251A
8 . 2 可编程并行接口 8255A
8 . 3 可编程计数器 / 定时器 8253A
8 . 4 DMA 控制器 8237A
8 . 5 中断控制器 8259A
教学要求:
掌 握:可编程串行通信接口 8251A 、可编程并行接口 8255A 、可编程计数器 / 定时器 8253A 、中断控制器 8259A
理 解: DMA 控制器 8237A
第 9 章 外围设备及接口
9 . 1 磁盘、光盘接口
9 . 2 LED 显示器接口技术
9 . 3 键盘接口技术
9 . 4 CRT 显示器接口技术
9 . 5 打印机接口技术
教学要求:
掌 握: LED 显示器接口技术、键盘接口技术人机接口的概念
理 解:磁盘、光盘接口、 CRT 显示器接口技术、打印机接口技术
实验内容及要求
实验一、指令系统实验
内容:将寄存器中两个 8 位数据求和。将一个十六位数据左移两位。
目的:通过实验掌握实验系统使用。熟悉上机实验步骤。掌握指令系统。掌握顺序程序设计方法。
实验二、分支程序设计
内容:比较三个数的大小。
目的:通过实验掌握分支程序设计方法。
实验三、数据传送实验
内容:将内存中一数据区内容传送到另一存储区。
目的:通过实验掌握循环程序设计方法,加深有关存储器的概念。
实验四、 8255A 并行口实验:开关的识别
内容:利用 8255A 并行 I/O 口读取拨动开关,并使相应的发光二极管发光。
目的:通过实验初步了解 ISA 的总线结构、并行 I/O 接口的概念,以及外设和外设数据的概念, 理解外设数据如何通过并行 I/O 接口及 ISA 总线输入输出的概念。
实验五、 8253A 定时器 / 计数器实验
内容:对定时器 / 计数器 8253A 设定工作在某几种工作方式,给其计数输入端 加入某一频率的时钟信号,编写程序检测定时器 / 计数器的输出信号,实现一固定时间的定时。
目的:通过实验加深对可编程定时器 / 计数器工作方式及定时 / 计数器使用的认识。
实验六、键盘识别
内容:利用行扫描法或反转法识别按键。
目的: 通过实验初步掌握非编码键盘的使用及编程识别按键的方法。
实验七、数码显示
内容:根据微机输出数据对实验箱中的数码管进行显示。
目的:通过实验初步掌握单个及一组七段 LED 数据管的显示原理及方法。
实验八、串行通信
内容:根据给定波特率等参数,编写两微机间通信的程序,并将发送与接收的 的内容实时显示在计算机屏幕上。
目的:通过实验初步掌握微机串行接口芯片的使用及加深对串行接口概念的 理解。
实验要求: 以上实验,各教学点根据情况尽可能多的完成,至少选择 4~6 个实验完成。