《微机原理与接口技术》课程教学大纲.docx
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《微机原理与接口技术》课程教学大纲
《微机原理与接口技术》课程教学大纲
课程类别:
专业基础课
适用专业:
机电一体化技术/机械制造与自动化
适用层次:
高起专
适用教育形式:
网络教育/成人教育
考核形式:
考试
所属学院:
计算机科学与技术学院
先修课程:
无
一、课程简介
本课程为计算机科学与技术专业的核心课程,全面系统的讲解微型计算机原理与接口技术。
通过本课程的学习,使学生掌握微型计算机原理及其常用接口的工作原理,能够设计一些常用的计算机接口电路,编写相关的应用程序,具有调试、维护和初步设计的能力。
本课程是计算机科学与技术专业的专业必修课程,可以作为其它专业的选修课程。
二、课程学习目标
通过本课程的学习,使学生具备以下能力:
1、理解微处理器、微型计算机系统、存储器、输入输出接口、通信、中断等概念,并能使用基本概念对微型计算机整体进行描述。
2、理解8086微处理器的编程结构和工作模式,能够对8086的操作及8086的存储器组织和I/O组织进行描述及分析,并能利用8086汇编语言进行简单的汇编语言程序设计。
3、理解微机接口的基本意义,掌握一般译码电路的地址计算方法,能分析并设计基本的接口地址译码电路。
4、了解定时器、中断管理、DMA、并行/串行传送、D/A和A/D转换等微机接口常用功能的原理,能简单分析典型接口电路的原理和功能。
三、课程主要内容和基本要求
第一章总论
『知识点』
学习本章前应该掌握电子计算机的兴起、微机的发展历程、微机中的数据类型和数据转换、微机的系统组成。
『基本要求』
1、识记:
计算机的主要类别。
2、领会:
微型计算机发展历程;微型计算机的系统组成。
3、简单应用:
不同进制数据间的转换;用基本概念对微机整体进行描述。
『关键知识』
计算机的主要类别;微机发展历程;数据类型转换;微机的系统组成。
『重点』
计算机的主要类别;微机发展历程;数据类型转换;微机的系统组成。
『难点』
微型计算机的系统组成。
第二章计算机的基本结构与工作过程
『知识点』
冯·诺依曼计算机结构;计算机的基本运行原理、计算机的主要组成部分;模型机的工作过程;控制器的基本原理。
『基本要求』
1、识记:
冯·诺依曼计算机结构;计算机的主要组成部分。
2、领会:
计算机的基本运行原理;控制器的基本原理;模型机的工作过程。
3、简单应用:
模型机的工作过程。
『关键知识』
计算机的基本运行原理;模型机的工作过程;控制器的基本原理。
『重点』
计算机的基本运行原理;模型机的工作过程;控制器的基本原理。
『难点』
模型机的工作过程;控制器的基本原理。
第三章8086微处理器结构
『知识点』
微处理器的工作模式;微处理器的编程结构;堆栈的结构与操作。
『基本要求』
1、识记:
实模式;保护模式;虚拟8086模式。
2、领会:
微处理器的编程结构;堆栈的结构和操作。
『关键知识』
微处理器的工作模式;微处理器的编程结构。
『重点』
微处理器的工作模式;微处理器的编程结构。
『难点』
实模式;保护模式;微处理器的编程结构;实模式下的存储器寻址。
第四章存储器及其接口
『知识点』
存储器系统层次及实现;存储器的分类及性能指标;静态RAM(SRAM)基本结构、特点和主要用途;动态RAM(DRAM)基本结构、特点和主要用途;内存系统的组织结构;只读存储器(ROM)特点、主要用途和分类;虚拟存储器的工作原理、主要作用及应用现状。
『基本要求』
1、识记:
存储器系统层次及实现;存储器的分类及性能指标;静态RAM(SRAM)特点和主要用途;动态RAM(DRAM)特点和主要用途;只读存储器(ROM)特点、主要用途和分类。
2、领会:
静态RAM(SRAM)基本结构;动态RAM(DRAM)基本结构;内存系统的组织结构;高速缓存(Cache)基本原理、组织方式;虚拟存储器的工作原理;
『关键知识』
静态RAM(SRAM)基本结构;动态RAM(DRAM)基本结构;内存系统的组织结构;高速缓存(Cache)基本原理、组织方式;虚拟存储器的工作原理。
『重点』
静态RAM(SRAM)基本结构;动态RAM(DRAM)基本结构;内存系统的组织结构;虚拟存储器的工作原理。
『难点』
静态RAM(SRAM)基本结构;动态RAM(DRAM)基本结构;内存系统的组织结构;虚拟存储器的工作原理。
第五章8086汇编语言程序
『知识点』
汇编语言的主要特点;汇编语言程序的结构;汇编语言的基本语法;数据的寻址方式;8086指令系统;
『基本要求』
1、识记:
汇编语言的寻址方式;汇编语言的基本语法。
2、领会:
汇编语言程序的结构;8086指令系统。
3、简单应用:
汇编语言的基本语法。
4、综合应用:
汇编语言程序的设计调试。
『关键知识』
汇编语言程序的结构;汇编语言的基本语法;数据的寻址方式。
『重点』
汇编语言程序的结构;汇编语言的基本语法;数据的寻址方式。
『难点』
数据的寻址方式;汇编语言程序的设计调试。
第六章微机接口技术基础
『知识点』
接口的概念和功能、接口的组成、接口电路的结构形式、接口信号分类(数据、状态、控制);CPU与接口进行数据交换的方式:
查询、中断、DMA方式;地址译码电路的设计。
『基本要求』
1、识记:
接口、I/O、编址方式、译码等概念
2、领会:
地址译码方式、数据交换方式
3、简单应用:
能够计算典型接口电路和和存储器的地址
『关键知识』
接口的组成、地址译码电路的设计、CPU与接口交换数据的方式
『重点』
接口的组成、地址译码电路的设计、CPU与接口交换数据的方式
『难点』
地址译码电路设计
第七章总线与接口标准
『知识点』
1、总线的基本概念、总线标准、分类、组成
2、总线传输过程及握手技术
3、总线标准和接口标准的含义及特点
4、总线时序的过程分析
5、PCI总线信号定义、PCI扩展总线的结构、PCI总线的配置空间
6、USB总线与接口:
USB体系结构、数据传输、USB主机、USB设备及其描述
『基本要求』
1、识记:
总线定义、总线和接口的区别、不同总线的标准
2、领会:
总线传输方式
3、简单应用:
能计算总线传输频率
『关键知识』
PCI总线、USB总线
『重点』
PCI总线、USB总线
『难点』
USB总线结构
第八章微机的输入/输出通信接口
『知识点』
1、并行和串行通信方式、原理、特点
2、8255和8251基本功能、8255和8251内部结构和功能框图
3、8255和8251初始化
『基本要求』
1、识记:
并行/串行传送原理、特点,8255和8251传送方式
2、领会:
8255和8251传送方式特点和区别
『关键知识』
8255和8251数据传送的程序设计
『重点』
8255和8251数据传送的程序设计
『难点』
8255C口的特殊用法
第九章定时器/计数器接口
『知识点』
1、定时、计数的基本概念
2、8254的基本功能、8254的内部结构和功能框图
3、计数初值计算、8254的初始化
4、8254的应用
5、MC146818的功能和应用
『基本要求』
1、识记:
计数、定时概念、8254的基本功能
2、领会:
计数初值计算、硬件触发和软件触发
3、简单应用:
能使用汇编语言对8254进行初始化编程
『关键知识』
计数初值计算、8254的初始化、硬件触发和软件触发
『重点』
计数初值计算、8254的初始化、硬件触发和软件触发
『难点』
8254应用综合设计
第十章DMA控制器接口
『知识点』
1、DMA传送的特点、过程和方式
2、DMA控制器的外部特性、内部结构和初始化编程
3、PC机DMA系统
『基本要求』
1、识记:
DMA定义、DMA特点
2、领会:
DMA传输过程和时序
『关键知识』
DMA传送的特点、过程、方式,DMA传送快的原因
『重点』
DMA传送的特点、过程、方式,DMA传送快的原因
『难点』
DMA页面地址、DMA传送的应用
第十一章中断控制器接口
『知识点』
1、中断的基本概念、中断嵌套
2、硬中断和软中断的特点
3、中断类型号、中断向量指针和中断向量表
4、8259的基本功能
6、中断结束方式
『基本要求』
1、识记:
中断的基本概念、中断类型号、中断向量指针、8259的基本功能
2、领会:
中断响应过程、中断结束方式
3、简单应用:
能计算中断向量指针、能使用汇编语言对8259进行初始化编程
『关键知识』
中断类型号、中断向量指针、8259的级联、8259的初始化
『重点』
中断类型号、中断向量指针
『难点』
8259初始化、中断结束方式
第十二章A/D、D/A转换器接口
『知识点』
1、A/D、D/A工作原理
2、A/D、D/A主要参数(分辨率)
3、A/D、D/A与CPU接口的主要问题(数据缓冲、数据宽度)
4、A/D、D/A转换器的不同特点
『基本要求』
1、识记:
A/D、D/A概念和基本原理、A/D、D/A的分辨率
2、领会:
A/D、D/A与CPU接口的主要问题
『关键知识』
A/D、D/A与CPU接口的主要问题
『重点』
A/D、D/A与CPU接口的主要问题
『难点』
典型A/D、D/A使用简单编程
四、课程学习的方法及特点
学生在学习本课程过程中,在掌握常用芯片原理和技术的基础上,根据微机原理与接口技术的发展状况,学习新的接口芯片和技术作为扩展。
本课程是一门应用性较强的专业课程,在学习过程中应注重分析实际接口问题,注重兼顾软件与硬件,提高接口硬件和软件的分析与初步设计能力。
如果部分芯片与其他课程教授内容有重叠,在其他课程已经讲授的原理和应用基础上,应侧重于这些芯片与工程实践的结合。
五、课程学习材料
1、课程基本教材
《微机原理与接口技术》,尚风军主编,人民邮电出版社,2014年2月
2、课程主要辅导材料
(1)、《微机原理与接口技术》,彭虎主编,电子工业出版社,2016年6月
(2)、《微型计算机接口技术及应用》,刘乐善,华中科技大学出版社,2003年1月
(3)西南科技大学继续教育网()的学习平台
3、参考资料
(1)微机接口技术(第4版),王成瑞主编,高等教育出版社,2015,第四版
(2)微机接口技术实用教程(第2版),任向民等编著,清华大学出版社,2011,第二版
六、课程结构导航与学习建议
章
教学内容
理论学时比例
实践学时比例
第一章
微型计算机基础
2.3%
第二章
计算机的基本结构与工作过程
6.8%
第三章
8086微处理器结构
4.5%
第四章
存储器及其接口
6.8%
第五章
8086汇编语言程序
11.4%
2.25%
第六章
微机接口技术基础
6.8%
第七章
总线与接口标准
4.5%
第八章
微机的输入/输出通信接口
11.4%
2.25%
第九章
定时器/计数器接口
9.1%
2.25%
第十章
DMA控制器接口
9.1%
第十一章
中断控制器接口
9.1%
2.25%
第十二章
A/D、D/A转换器接口
9.1%
合计
90.9%
9.1%
七、考核要求、方式与成绩评定
考核要求:
教材中教学大纲所要求掌握的内容。
考核方式:
笔试。
成绩评定:
选用百分制模式,平时考查与期末考试相结合。
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- 关 键 词:
- 微机原理与接口技术 微机 原理 接口 技术 课程 教学大纲