《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)大綱
一、課程說(shuō)明
二、學(xué)時(shí)分配表
三、教學(xué)目的與要求
1.本課程總體教學(xué)目的和要求
通過本課程的學(xué)習(xí)、上機(jī)操作，使學(xué)生較熟練地掌握微機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理，初步掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及微機(jī)接口技術(shù)，具有微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)能力，并為其它后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。
教學(xué)要求是通過課堂教學(xué)與演示，課后習(xí)題練習(xí)等環(huán)節(jié)，掌握微型計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理的基礎(chǔ)知識(shí)，包括理解計(jì)算機(jī)硬件原理，能夠設(shè)計(jì)或調(diào)試基本的微機(jī)硬件接口及驅(qū)動(dòng)程序等多方面的技能。
2.各章教學(xué)要求和知識(shí)考核點(diǎn)
（一）微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述
目的和要求：主要了解微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)造及微型計(jì)算機(jī)工作過程。
重點(diǎn)：微型計(jì)算機(jī)的基本組成
難點(diǎn)：微型計(jì)算機(jī)工作過程
（二）微處理器
目的和要求:掌握8086/8088 CPU寄存器結(jié)構(gòu)、作用、CPU引腳功能、存儲(chǔ)器分段與物理地址形成、
最小/最大模式的概念和系統(tǒng)組建、系統(tǒng)總線形成；理解存儲(chǔ)器讀/寫時(shí)序；了解微處理器的發(fā)展。重點(diǎn)：Intel 微處理器的基本結(jié)構(gòu)，寄存器、堆棧，引腳及其功能；最小/最大模式下系
統(tǒng)總線形成；存儲(chǔ)器分段與物理地址形成
難點(diǎn)：Intel 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、典型時(shí)序分析
（三）尋址方式和指令系統(tǒng)
目的和要求:掌握有關(guān)尋址的概念；8086的6種基本的尋址方式及有效地址的計(jì)算；掌握8086指令系統(tǒng)
重點(diǎn)：掌握尋址方式；掌握常用指令的功能和用法
難點(diǎn)：區(qū)別指令的正確與錯(cuò)誤。
（四）匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
目的和要求：了解匯編語(yǔ)言特點(diǎn)、匯編程序功能、匯編語(yǔ)言結(jié)構(gòu)；掌握匯編語(yǔ)言中的表達(dá)式、偽指令、宏定義的含義和用法；掌握DOS功能調(diào)用基本I/O，返回DOS方法，了解文件管理；理解順序程序、分支程序、循環(huán)程序、含子程序的程序設(shè)計(jì)的基本方法，能編寫、運(yùn)行、調(diào)試簡(jiǎn)單的匯編語(yǔ)言程序。
教學(xué)重點(diǎn)：匯編的概念及其方法, 掌握匯編程序的基本格式，常用運(yùn)算符的使用方法，匯編的步驟；順序程序、分支程序、循環(huán)程序、含子程序的程序設(shè)計(jì)的基本方法。
教學(xué)難點(diǎn)：偽指令、宏定義的用法；程序設(shè)計(jì)算法與流程圖。
（五）輸入輸出接口
目的與要求:掌握輸入/輸出的基本概念；I/O的編址方法、特點(diǎn)；CPU與外設(shè)數(shù)據(jù)傳遞的方式及接口技術(shù)；理解程序控制傳送方式、中斷傳送方式；掌握 I/O特點(diǎn)。
重點(diǎn)： I/O的編址方法、譯碼電路及CPU與外設(shè)數(shù)據(jù)傳遞的方式;掌握 I/O特點(diǎn)。
難點(diǎn)：程序控制、中斷、DMA方式特點(diǎn)及其應(yīng)用場(chǎng)合
（六）存儲(chǔ)器系統(tǒng)
目的與要求:了解存儲(chǔ)器的作用、分類、結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)，了解存儲(chǔ)器系統(tǒng)的多層結(jié)構(gòu)；掌握靜態(tài)RAM、動(dòng)態(tài)RAM及EPROM的特點(diǎn)、基本結(jié)構(gòu)、地址形成方法及典型芯片；了解DRAM刷新；掌握存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)充的常用方法.
重點(diǎn)：存儲(chǔ)器的分類、性能指標(biāo)；讀寫存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、存儲(chǔ)器擴(kuò)展及其與CPU的連接
難點(diǎn)：存儲(chǔ)器的位/字?jǐn)U充方式的方法及連接
（七）中斷系統(tǒng)
目的與要求:掌握中斷基本概念；深刻理解中斷類型碼、中斷矢量和中斷向量表的概念，以及如何對(duì)中斷服務(wù)程序?qū)ぶ?；了?259A的編程結(jié)構(gòu)，理解8259A工作方式、有關(guān)命令和初始化編程及其在PC機(jī)中應(yīng)用
重點(diǎn)：實(shí)模式下的中斷操作, 中斷類型碼中斷矢量和中斷向量表的概念，以及如何對(duì)中斷服務(wù)程序?qū)ぶ罚粚?duì)外部可屏蔽中斷響應(yīng)過程;中斷控制器8259A的結(jié)構(gòu)、初始化和應(yīng)用
難點(diǎn)：中斷向量概念、8259A級(jí)連工作方式、命令的理解
（八）計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器與DMA控制器
目的與要求:了解定時(shí)/計(jì)數(shù)器的作用，掌握結(jié)構(gòu)和基本工作方式，掌握的編程方法、應(yīng)用；了解DMA的工作原理
重點(diǎn)：8253性能、工作方式，與系統(tǒng)的連接，計(jì)數(shù)初值的設(shè)定，初始化編程
難點(diǎn)：各種方式異同
（九）并行接口與串行接口
目的與要求:掌握8255A編程結(jié)構(gòu)、控制字和初始化編程；掌握8255A與微機(jī)總線接口技術(shù)和應(yīng)用；掌握8251A主要性能、引腳、編程結(jié)構(gòu)及初始化編程和應(yīng)用；了解串行通信的基本概念、數(shù)據(jù)傳送
方向、調(diào)制與解調(diào)，異步和同步通信規(guī)程、各自數(shù)據(jù)格式。
重點(diǎn)：8255A工作方式和初始化編程；掌握8251初始化編程方法
難點(diǎn)：8255A方式1和2的握手信號(hào)，時(shí)序；異步串行通信格式；8251初始化編程
（十）總線
目的與要求: 了解典型的總線技術(shù)；了解ISA總線、PCI總線、USB總線微機(jī)常用的總線；理解RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)在串行通信中計(jì)算機(jī)與外設(shè)或終端的連接。
重點(diǎn)：總線的概念、分類及應(yīng)用；ISA總線；RS-232C標(biāo)準(zhǔn)
難點(diǎn)：總線的時(shí)序、握手技術(shù)。
（十一）模擬量輸入/輸出通道接口
目的與要求：了解AD/DA轉(zhuǎn)換的基本原理，了解常用AD/DA芯片的使用方法及其與微機(jī)的連接。掌握AD/DA芯片在微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。
重點(diǎn)：AD/DA轉(zhuǎn)換的原理
難點(diǎn)：D/A、A/D轉(zhuǎn)換芯片的接口。
（十二）人機(jī)交互設(shè)備及其接口
目的與要求：了解PC微機(jī)系統(tǒng)中的鍵盤、LED的工作原理及其與主機(jī)的接口。
重點(diǎn)：鍵盤與LED的工作原理。
難點(diǎn)：鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等幾種常見的人機(jī)交互設(shè)備的工作原理和他們與計(jì)算機(jī)的接口。
四、教學(xué)內(nèi)容綱要
第１章微型計(jì)算機(jī)概述
1.1 微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
1.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
1.3 微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)
第2章微處理器
2.1 8086微處理器的結(jié)構(gòu)
2.2 8086的系統(tǒng)組成和總線時(shí)序
2.3 微處理器發(fā)展及其新技術(shù)
第3章尋址方式與指令系統(tǒng)
3.1 指令格式與尋址方式
3.2 8086指令系統(tǒng)
3.3 80x86與擴(kuò)充和增加的指令
第4章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
4.1 匯編語(yǔ)言程序格式
4.2 匯編語(yǔ)言的數(shù)據(jù)與表達(dá)式
4.3 偽指令
4.4 宏命令偽指令
4.5 程序設(shè)計(jì)
4.6 匯編語(yǔ)言與c語(yǔ)言的接口
第5章輸入輸出接口
5.1 微機(jī)接口與接口技術(shù)
5.2 I／O端口及其編址方式
5.3 端口地址譯碼
5.4 CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式
第6章存儲(chǔ)器
6.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類和性能特點(diǎn)
6.2 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器
6.3 只讀存儲(chǔ)器
6.4 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器接口技術(shù)
6.5 高速緩沖存儲(chǔ)器
6.6 虛擬存儲(chǔ)器
第7章中斷系統(tǒng)
7.1 中斷的基本概念
7.2 8086的中斷系統(tǒng)
7.3 可編程中斷控制器8259A
7.4 中斷調(diào)用
第8章計(jì)數(shù)器／定時(shí)器與DMA控制器
8.1 計(jì)數(shù)器／定時(shí)器的工作原理
8.2 可編程計(jì)數(shù)器／定時(shí)器8253
8.3 DMA傳送的基本原理
8.4 DMA控制器8237A
第9章并行接口與串行接口
9.1 并行接口概述
9.2 可編程并行接口8255A
9.3 串行通信的基本概念
9.4 可編程串行接口8251A
第１0章總線
10.1 總線的概念
10.2 系統(tǒng)總線
10.3 PCI局部總線與高速總線
10.4 外部總線
第１1章模擬量輸入／輸出通道接口
11.1 模擬量輸入／輸出通道的組成
11.2 D／A轉(zhuǎn)換及其接口
11.3 A／D轉(zhuǎn)換及其接口
第１2章人機(jī)交互設(shè)備及其接口
12.1 鍵盤及其接口
12.2 鼠標(biāo)器及其接口
12.3 液晶顯示器及其接口
12.4 打印機(jī)及其接口
12.5 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備
12.6 其他人機(jī)交互技術(shù)
五、課程教材
教科書：
《微機(jī)原理與接口技術(shù)》（第二版），洪永強(qiáng)，科學(xué)出版社，2009
參考書：
[1] 戴梅萼《微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》（第三版）清華大學(xué)出版社 2003
[2] 王永山，《微型計(jì)算機(jī)組成與應(yīng)用》（第二版），西安電子科技大學(xué)出版社，2004
[3] 馬維華，《微原理與接口技術(shù)—從80X86 到 X》科學(xué)出版社，2005
[4] 楊文顯,《現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)》清華大學(xué)出版社，2003
[5] 艾德才，《微機(jī)原理及接口技術(shù)》微處理器與外設(shè)大學(xué)教程，中國(guó)水利水電出版社微處理器與外設(shè)大學(xué)教程，2004
[6]《Intel系列微處理器結(jié)構(gòu)、編程和接口》（第六版）
Barry B.Brey著，金惠華等譯，電子工業(yè)出版社，2004
六、考核方式
課程的考核方式：期末筆試（50%）+期中成績(jī)（20%）+平時(shí)（含實(shí)驗(yàn)）成績(jī)（30%）
七、其他說(shuō)明
本課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，要求理論聯(lián)系實(shí)際。
1.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)詳見《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。
2.本大綱涵蓋微機(jī)原理與接口技術(shù)的各個(gè)方面，CPU與接口技術(shù)都比較抽象，建議采用動(dòng)畫解說(shuō)，并在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)回顧、對(duì)照相關(guān)原理。
執(zhí)筆人：沈文龍審核人：陳瑋審定人：黃朝輝