1、微機原理與接口技術(shù)(Microcomputer Principle and Interface Technology)課程編號：05410079學(xué) 分：3.0學(xué) 時：48 （其中：課題教學(xué)學(xué)時：42實驗學(xué)時：6上機學(xué)時：0）先修課程：電路原理、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、電工原理適用專業(yè)：農(nóng)業(yè)電氣化與自動化教材：微型計算機原理與接口技術(shù)（第3版），張榮標(biāo)主編，機械工業(yè)出版社一課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（一）課程性質(zhì)微機原理與接口技術(shù)是農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)的一門理論性與實踐性很強的專業(yè)課，也 是本專業(yè)的主干課程之一，在教學(xué)計劃中具有承上啟下的作用，它建立在數(shù)學(xué)、物理學(xué)、數(shù)字電子 技術(shù)、模擬電子技術(shù)、電

2、工原理等先修課程知識的基礎(chǔ)上。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握微型 計算機基礎(chǔ)知識和工作原理、提高運用匯編語言進行程序設(shè)計能力、學(xué)會主要接口芯片的工作原理 和使用方法，為學(xué)生畢業(yè)后從事微型計算機控制系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)領(lǐng)域工作打下理論及實踐基礎(chǔ)。本課 程既培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，又使得學(xué)生能夠具備一定的實踐能力，具備利用微機 進行電氣應(yīng)用系統(tǒng)硬、軟件開發(fā)的初步能力以及應(yīng)用微機原理的相關(guān)知識，采用可編程接口芯片構(gòu) 建實驗系統(tǒng)，開展電氣工程實驗，并對實驗數(shù)據(jù)進行分析、處理，以及運用微型計算機及其總線解 決工程問題的能力。（二）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握微型計算機基礎(chǔ)知識和工作原理、提高

3、學(xué)生運用匯編語言進行 程序設(shè)計能力、學(xué)會主要接口芯片的工作原理和使用方法，為學(xué)生畢業(yè)后從事微型計算機控制系統(tǒng) 設(shè)計相關(guān)領(lǐng)域工作打下理論及實踐基礎(chǔ)。本課程既培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，又使得學(xué) 生能夠具備一定的實踐能力，具備利用微機進行電氣應(yīng)用系統(tǒng)硬、軟件開發(fā)的初步能力。本課程重 視理論與實際的結(jié)合，通過實驗及相應(yīng)課程設(shè)計來提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。課程的具 體目標(biāo)有：課程目標(biāo)1：掌握微機的組成及工作過程，主要計算機常用的碼制、8086微型計算機的工作原.實驗要求給定題目完成硬件接線、軟件編程、最終運行觀察現(xiàn)象。.重難點8259中斷向量設(shè)置和中斷服務(wù)子程序編寫。實驗3：可編程并行接

4、口 8255應(yīng)用實驗.實驗?zāi)繕?biāo)(1)掌握可編程并行接口 8255的工作原理；(2)學(xué)會使用可編程并行接口芯片8255編程。.實驗要求給定實驗題目進行程序獨立編寫、調(diào)試正確，記錄實驗結(jié)果，并對程序加備注。.重難點可編程并行接口芯片8255A的工作方式、控制字編程方法。四、學(xué)時分配及教學(xué)方法及對指標(biāo)點的支撐章 (按序填寫)教學(xué)形式及學(xué)時分配主要教學(xué)方法支撐的課程目 標(biāo)堂學(xué) 課教實驗Bi課程 實踐小計第一章微型計算機基礎(chǔ)55講授、案例、演示、討論1.1、1.2第二章80 x86微處理器55講授、案例、演示、自學(xué)1.1、1.2第二章尋址方式與指令 系統(tǒng)66講授、案例、演示、自學(xué)1.3第四章匯編語言語法

5、和DOS功能調(diào)用44講授、案例、演示、自學(xué)驗1.4、2.1第五章匯編語言程序設(shè) 計426講授、演示、實驗、自學(xué)1.4、2.1、2.2第六章存儲器33講授、案例、演示、自學(xué)1.2、2.6第七章中斷系統(tǒng)與8237A DMA控制器426講授、案例、實驗、自學(xué)1.5、2.3、2.4、2.5第八章輸入/輸出接口 基礎(chǔ)與總線33講授、案例、演示、自學(xué)2.3、2.4、2.5第九章可編程并行接 口芯片與串行通訊技術(shù)426講授、案例法、探究法、自 學(xué)、實驗1.6、2.3、2.4、2.5第十章 計數(shù)器/定時器44講授、案例、自學(xué)、探究1.7、2.3、2.4、2.5合計42648五、課程考核序號考核方式或途徑考核要

6、求考核權(quán)重備注1平時作業(yè)和階段測試課后完成1020個習(xí)題，主要考核學(xué)生對每 節(jié)課知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握度，計算全部作 業(yè)的平均成績再按10%計入總成績；以隨機的形 式，在每章內(nèi)容進行中或結(jié)束后，隨堂測試13 題，主要考核學(xué)生課堂的聽課效果和課后及地復(fù) 習(xí)消化本章知識的能力，最后按5%計入課程總 成績。也可讓學(xué)生查閱資料，了解本課程相關(guān)技 術(shù)開展情況，以及新技術(shù)、新工藝、新方法的應(yīng) 用對社會可持續(xù)開展的影響。15%根據(jù)平時 作業(yè)得分 取平均值2實驗完成3個實驗，主要考核學(xué)生應(yīng)用微型計算 機硬件與軟件實驗系統(tǒng)，并進行實驗的能力，最 后按15%計入課程總成績。15%3期末考試試卷題型包括填空題、選

7、擇題、計算題、簡 答題、程序分析題、程序設(shè)計題和接口應(yīng)用題7 大類，以卷面成績的70%計入課程總成績。70%六、參考書目及學(xué)習(xí)資料（書名，主編，出版社，出版時間及版次）.周明德編主編.微型計算機系統(tǒng)原理及應(yīng)用（第五版），清華大學(xué)出版社出版，2012.鄭學(xué)堅、周斌主編，微型計算機原理及應(yīng)用（第4版），清華大學(xué)出版社出版，2013.3,微機原理及控制實驗指導(dǎo)書，王偉編寫，印刷，2010.七、大綱說明.采用多媒體教學(xué)手段，建議采用講授、案例、討論相結(jié)合，多種教學(xué)手段綜合運用。.課后共需完成大約20道習(xí)題作業(yè)，以加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，建議利用網(wǎng)絡(luò)教 學(xué)平臺。2017 年 09 月 10 H理

8、，數(shù)據(jù)尋址方式。課程目標(biāo)2：掌握80X86微處理器的指令系統(tǒng)（包括偽指令系統(tǒng)），掌握匯編語言程序設(shè)計的常 用結(jié)構(gòu)，掌握。課程目標(biāo)3：掌握存儲器的基本構(gòu)成，能夠根據(jù)需要設(shè)計存儲器系統(tǒng)；掌握外部接口電路的作 用及中斷響應(yīng)過程的工作原理；掌握可編程芯片8289A、8255A及8253A等接口芯片的結(jié)構(gòu)、工作方 式和編程方法。課程目標(biāo)4：通過課堂教學(xué)和實驗?zāi)苷_使用微機及其總線解決各種實際問題，包括運用匯編 語言進行底層程序設(shè)計的初步設(shè)計，運用常用的可編程接口芯片構(gòu)建實驗系統(tǒng)，進行實驗驗證。課程目標(biāo)5：能夠運用常用的可編程接口進行典型應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，能夠運用微型計算 機及其總線解決各種工程問題，

9、能正確認(rèn)識和評價微機技術(shù)的新開展新技術(shù)、新器件，并能根據(jù)工 程實際需要合理選擇產(chǎn)品。（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中的畢業(yè)要求指標(biāo)點1-3和4-2.指標(biāo)點3.掌握計算機基礎(chǔ)知識，具有分析和設(shè)計計算機軟硬件系統(tǒng)的能力。指標(biāo)點4-2：能夠采用科學(xué)原理并采用科學(xué)方法，對復(fù)雜電氣工程問題中的電氣特性分析制定實驗方案。果程目標(biāo) 畢業(yè)要求指課程目標(biāo)1課程目標(biāo) 2課程目標(biāo) 3課程目標(biāo) 4課程目標(biāo) 5課程目標(biāo) 6畢業(yè)要求1-3qq畢業(yè)要求4-2qq二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求第一章微型計算機基礎(chǔ)（-）課程內(nèi)容.計算機中的數(shù)制與碼制；.計算機各種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；.補碼概念與補碼

10、運算；.定點數(shù)和浮點數(shù)的表示方法；.二進制數(shù)編碼的十進制數(shù)及ASCH碼的表示方法、轉(zhuǎn)換規(guī)那么;.微型計算機的基本組成；.計算機的基本工作原理。（二）教學(xué)要求. 了解本課程的性質(zhì)、研究對象與基本任務(wù)；.理解計算機各種數(shù)制之間的關(guān)系，能夠熟練地實現(xiàn)各種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換；.理解計算機各種碼制之間的區(qū)別和聯(lián)系，尤其要掌握補碼概念與補碼運算；.掌握定點數(shù)和浮點數(shù)的表示方法；.掌握二進制數(shù)編碼的十進制數(shù)及ASCII碼的表示方法、轉(zhuǎn)換規(guī)那么；. 了解微型計算機的基本組成；.掌握計算機的基本工作原理。（三）重點與難點.重點補碼概念與補碼運算；計算機的基本原理.難點補碼概念與補碼運算，特別是補碼加減運算的溢出問題

11、；浮點數(shù)的表示。第二章80 x86微處理器（-）課程內(nèi)容微處理器的開展；8086微處理器各寄存器的結(jié)構(gòu)、特點、性能和標(biāo)志位；8086微處理器的功能結(jié)構(gòu)；8086微處理器基本工作原理和總線周期的概念；8086微處理器引腳信號及操作和時序；80386的功能結(jié)構(gòu)、基本工作原理及其存儲器管理工作原理。（二）教學(xué)要求了解的80X86微處理器開展過程；真正掌握8086微處理器各寄存器的結(jié)構(gòu)、特點、性能和使用方法，特別掌握各標(biāo)志位 的作用；了解8086微處理器的組成，尤其是存儲器結(jié)構(gòu)；掌握8086微處理器基本工作原理，尤其是流水作業(yè)的工作過程，了解與第一章模型機 的區(qū)別；了解8086微處理器引腳信號及操作和

12、時序;了解80386功能結(jié)構(gòu)、基本工作原理，并掌握其存儲器管理工作原理。（三）重點與難點.重點8086微處理器的組成及其存儲器結(jié)構(gòu)；8086微處理器的寄存器、邏輯地址、物理地址及相 互之間關(guān)系；80386基本工作原理及其虛擬存儲器管理方法。.難點80386虛擬存儲器管理問題。第三章尋址方式與指令系統(tǒng)（-）課程內(nèi)容指令數(shù)據(jù)類型、存儲規(guī)那么、計算機指令格式；8086微處理器的尋址方式；8086CPU指令系統(tǒng)；80 x86的尋址方式及新增的指令。（二）教學(xué)要求.掌握指令數(shù)據(jù)類型、存儲規(guī)那么，了解計算機指令格式；.掌握8086微處理器的尋址方式；.掌握8086微處理器指令系統(tǒng)，熟練應(yīng)用常用的傳送類指令

13、、能運用8086微處理器的串 操作指令編程，靈活運用指令中操作數(shù)的各尋址方式；. 了解80 x86的尋址方式及新增的指令。（三）重點與難點.重點指令的數(shù)據(jù)類型及其存儲規(guī)那么；8086微處理器指令系統(tǒng)。.難點串操作指令的使用場合、應(yīng)用條件、步驟及前綴的作用；乘除法指令和十進制安排指令的 應(yīng)用。第四章匯編語言語法和DOS功能調(diào)用（-）課程內(nèi)容.匯編語言程序的格式與基本數(shù)據(jù)；.偽指令語句的定義；.匯編語言中的表達(dá)式及其使用方法；.匯編語言中的宏指令語句及其使用方法；.匯編語言中的DOS系統(tǒng)功能調(diào)用。（二）教學(xué)要求了解匯編語言程序的格式與基本數(shù)據(jù)；.掌握匯編語言中的偽指令語句，尤其是DB、DW及結(jié)構(gòu)定

14、義偽指令；.掌握匯編語言中的表達(dá)式及其使用；. 了解匯編語言中的宏指令語句及其使用；. 了解匯編語言中的DOS系統(tǒng)功能調(diào)用。（三）重點與難點L重點匯編語言中的偽指令語句；匯編語言中的DOS系統(tǒng)功能調(diào)用。2,難點匯編語言中的結(jié)構(gòu)定義偽指令。第五章匯編語言程序設(shè)計（-）課程內(nèi)容.匯編語言程序的上機過程；.順序結(jié)構(gòu)程序、分支結(jié)構(gòu)程序和循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計；.子程序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計；.模塊化程序設(shè)計。（二）教學(xué)要求. 了解匯編語言程序的上機過程；.掌握順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計與分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計；.掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計與子程序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計；. 了解模塊化程序設(shè)計。（三）重點與難點1.重點分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計與循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計;

15、子程序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計中的參數(shù)傳送問題。2,難點子程序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計中的參數(shù)傳送問題；獨立編寫匯編語言源程序。第六章存儲器（一）課程內(nèi)容.存儲器的分類和性能指標(biāo)；.隨機存取存儲器（RAM）的結(jié)構(gòu)和工作原理；.只讀存儲器（ROM）的結(jié)構(gòu)和工作原理；.存儲器字?jǐn)U展與位擴展的設(shè)計；.高速緩存存儲器Cache的工作原理；.存儲器系統(tǒng)與CPU系統(tǒng)連接實例；.兒種新型的半導(dǎo)體、存儲器。（二）教學(xué)要求. 了解存儲器的分類和性能指標(biāo)；.掌握動態(tài)與靜態(tài)隨機存取存儲器的結(jié)構(gòu)和工作原理；.理解只讀存儲器（ROM）結(jié)構(gòu)和工作原理；.掌握存儲器字?jǐn)U展與位擴展的設(shè)計；. 了解高速緩存存儲器工作原理；. 了解存儲器系統(tǒng)與CPU系

16、統(tǒng)連接方法及幾種新型的半導(dǎo)體、存儲器。（三）重點與難點1.重點動態(tài)與靜態(tài)隨機存取存儲器的工作原理；存儲器字?jǐn)U展與位擴展的設(shè)計。2,難點動態(tài)隨機存取存儲器工作原理與高速緩存存儲器工作原理的理解問題。第七章中斷系統(tǒng)與8237A DMA控制器（一）課程內(nèi)容.中斷的基本概念、中斷原理；. 8086CPU中斷系統(tǒng)；.中斷控制器Intel 8259A的應(yīng)用；.微處理器異常的概念；.可編程DMA控制器8237A工作原理。（二）教學(xué)要求.理解中斷系統(tǒng)的概念及其作用；.充分理解8086CPU中斷系統(tǒng)；.掌握中斷控制器Intel 8259A的應(yīng)用；,了解微處理器異常的概念；. 了解可編程DMA控制器8237A工作

17、原理。（三）重點與難點.重點中斷概念與中斷處理系統(tǒng)；8259A可編程中斷控制器的特點和各種工作方式及設(shè)置；中斷 控制器Intel 8259A的應(yīng)用編程。.難點中斷控制器Intel 8259A的應(yīng)用問題。第八章輸入/輸出接口基礎(chǔ)與總線（-）課程內(nèi)容.輸入/輸出接口的功能、外部設(shè)備及其信號；. CPU與端口之間的接口技術(shù)；. CPU與端口之間的數(shù)據(jù)傳送方式；總線技術(shù)。（二）教學(xué)要求. 了解輸入/輸出接口的功能、外部設(shè)備及其信號；.掌握CPU與端口之間的接口技術(shù)；.掌握CPU與端口之間的數(shù)據(jù)傳送方式；.掌握并行接口的結(jié)構(gòu)、接口邏輯，端口地址譯碼電路；.掌握數(shù)據(jù)總線緩沖驅(qū)動電路，控制端口的工作原理；.

18、 了解總線技術(shù)作用和基本結(jié)構(gòu)。（三）重點與難點.重點CPU與端口之間的軟硬接口技術(shù)；CPU與端口之間的數(shù)據(jù)傳送方式。.難點CPU與端口之間奇偶地址接口技術(shù)問題；端口地址譯碼的方式，硬件連接圖。第九章 可編程并行接口芯片與串行通訊技術(shù)（一）課程內(nèi)容.可編程并行接口芯片8255A的結(jié)構(gòu)；.可編程并行接口芯片8255A的工作方式、控制字編程方法；. 8255A接口芯片的典型應(yīng)用；.串行通信的基本概念、協(xié)議；.可編程串行通信接口芯片8251A工作方式及控制字編程方法；.標(biāo)準(zhǔn)接口 RS-232c的應(yīng)用。（二）教學(xué)要求. 了解并行接口芯片8225A的結(jié)構(gòu)；.掌握可編程并行接口芯片8255A的工作方式、控制字編程方法；.掌握8255A接口芯片的典型應(yīng)用；.掌握同步與異步串行通信方法；. 了解可編程串行通信接口芯片8251A工作方式及控制字編程方法；.熟悉標(biāo)準(zhǔn)接口 RS-232c的應(yīng)用。（三）重點與難點.重點可編程并行接口芯片8255A的工作方式與典型應(yīng)用；同步與異步串行通信方法。.難點可編程并行接口芯片8255A典型應(yīng)用的接口技術(shù)；8251在具體應(yīng)用時的硬件連接與編程控 制。