《微機原理》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：05137011課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時：32學(xué)時（理論32學(xué)時）先修課程：《C語言程序設(shè)計(A)》、《電路(A)》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)(A)》后續(xù)課程：嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用、計算機控制系統(tǒng)適用專業(yè)：自動化開課單位：電氣工程與自動化學(xué)院一、課程說明本課程是自動化專業(yè)的選修課，是一門重要的、實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課。它的目的和任務(wù)是通過課程學(xué)習(xí)使學(xué)生了解并掌握微型計算機的基本概念、組成、工作原理和使用方法。培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和自學(xué)的能力，為后續(xù)課程和將來微型計算機技術(shù)的實際應(yīng)用打下基礎(chǔ)。微機原理是理論嚴謹、邏輯性強并與工程實際密切結(jié)合的課程。本課程對培養(yǎng)學(xué)生正確嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、運用分析的能力、科學(xué)的實驗?zāi)芰凸こ逃^念都有十分重要的作用。二、課程目標課程目標1：要求學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)和自然科學(xué)基本概念，運用到微型計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和基本概念、工作原理中；掌握程序的基本結(jié)構(gòu)及其實現(xiàn)方法，指令的尋址方式和常用指令的功能；存儲器的分類、部分存儲器芯片的容量、外部引腳；并行接口芯片8255的基本功能和使用方法。課程目標2：要求學(xué)生理解8086微處理器各部分的功能；匯編語言程序設(shè)計的方法和匯編語言上機過程；通過搜索文獻資料研究分析，編寫匯編程序；存儲器芯片與CPU相連的方法；I/O指令的功能及其應(yīng)用、主機與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的各種方式和特點。理解自動化行業(yè)與環(huán)境保護的關(guān)系。課程目標3：要求學(xué)生了解8086微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其外部引腳功能；8086中斷的三種類型，并會查中斷向量表；與中斷有關(guān)的若干概念，以及中斷的發(fā)生、發(fā)展到結(jié)束的全過程。了解自動化技術(shù)對于可持續(xù)發(fā)展的影響。課程目標4：具有堅定正確的政治方向，熱愛祖國，具有為國家富強昌盛而努力奮斗的堅強意志，有強烈的事業(yè)心和奉獻精神，有高度的社會責(zé)任感和職業(yè)道德，具有較強的工匠精神；具有健康的體魄、良好的心理素質(zhì)、正確的審美觀念和勞動觀念，形成良好的勞動習(xí)慣；具有嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和現(xiàn)代社會的競爭意識、環(huán)境保護意識、價值效益意識、求實創(chuàng)新意識等專業(yè)素質(zhì)。三、課程目標與畢業(yè)要求《微機原理》課程教學(xué)目標對自動化專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.4能夠?qū)⒆匀豢茖W(xué)、工程基礎(chǔ)、專業(yè)知識和數(shù)學(xué)模型方法應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域復(fù)雜工程問題解決方案的比較與綜合。課程目標1：掌握微機基本概念和基礎(chǔ)知識，對CPU結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成、存儲程序控制等復(fù)雜工程問題進行計算分析，依據(jù)三總線原則分析微機基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)組成的必要性。掌握微機系統(tǒng)及其接口的基本概念和基礎(chǔ)知識，依據(jù)三總線原則分析微機接口的基本工作原理和微機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成的必要性。M2.問題分析2.2能通過文獻查閱、分析或?qū)嶒?、實踐，理解已有解決方案的多樣性與局限性。能對復(fù)雜工程問題的原理進行深刻理解，提出相應(yīng)的解決方案，并對不同方案進行比較、評價。課程目標2：對微機系統(tǒng)接口電路組成、系統(tǒng)與外設(shè)信息交換及其程序控制過程等復(fù)雜工程問題進行分析。掌握微機系統(tǒng)及其接口的基本概念和基礎(chǔ)知識，依據(jù)三總線原則分析微機接口的基本工作原理和微機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，對微機系統(tǒng)接口電路組成、系統(tǒng)與外設(shè)信息交換及其程序控制過程等復(fù)雜工程問題進行分析。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時實驗學(xué)時對應(yīng)的課程目標1.微型計算機概論1.1認識計算機1.2計算機中的數(shù)制和編碼1.3計算機中數(shù)的表示1.4無符號數(shù)的算術(shù)運算和邏輯運算1.5無符號數(shù)的算術(shù)運算和邏輯運算教學(xué)要求：了解本課程的性質(zhì)和任務(wù)，了解微處理器及微型計算機技術(shù)發(fā)展的歷程，理解微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別；理解并掌握計算機中數(shù)的表示。重點:正確理解2，16進制，BCD、ASCLL等概念難點:無符號數(shù)的算術(shù)運算和邏輯運算、無符號數(shù)的算術(shù)運算和邏輯運算。3012.微處理器及其體系結(jié)構(gòu)2.1微處理器及其體系結(jié)構(gòu)2.28088/8086微處理器2.380386微處理器2.4Pentium4和Core2微處理器教學(xué)要求：掌握微型計算機的硬件系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)，理解并掌握微機的工作原理；掌握8086微處理器的結(jié)構(gòu)；掌握8086的存儲器分段；掌握8086MPU的總線周期；掌握8086的系統(tǒng)總線形成；了解80386、Pentium4和Core2微處理器。重點:8086微處理器的結(jié)構(gòu)，外部引腳。難點:BIU、EU功能；內(nèi)存分段管理。5013.指令系統(tǒng)3.1指令：計算機的語言3.2尋址方式3.3x86處理器16位指令集3.432位新增指令簡介教學(xué)要求：了解8086指令基本格式；掌握8086尋址方式；理解并掌握8086不同類型的指令。重點:指令的功能與使用規(guī)則，操作數(shù)來源，傳送，加減，轉(zhuǎn)移，調(diào)用F寄存器的影響。難點:尋址方式，指令中對指定寄存器的應(yīng)用、指令的使用條件、指令的執(zhí)行結(jié)果；CALL，INT及串操作指令。6024.匯編語言程序設(shè)計4.1匯編語言基礎(chǔ)4.2偽指令4.3系統(tǒng)功能調(diào)用4.4系統(tǒng)功能調(diào)用教學(xué)要求：掌握匯編語言的基本語法；熟練掌握順序、分支、循環(huán)程序設(shè)計；掌握分支程序設(shè)計。重點:源程序結(jié)構(gòu)；變量，常量，標號；加減，邏輯和分析運算符；直線，分支，循環(huán)，子程序難點:偽指令，分析運算符，匯編語言程序的格式4025.半導(dǎo)體存儲器5.1概述5.2RAM存儲器設(shè)計5.3ROM存儲器設(shè)計5.4半導(dǎo)體存儲器擴充技術(shù)5.5高速緩沖存儲器5.6半導(dǎo)體存儲器設(shè)計示例教學(xué)要求：了解存儲器的分類及主要性能指標；理解SRAM、DRAM的組織結(jié)構(gòu)；理解并掌握存儲器與CPU的連接；了解虛擬存儲器和半導(dǎo)體存儲器的新技術(shù)。重點:存儲器的設(shè)計：地址線、數(shù)據(jù)線、控制線的連接。難點:存儲器與8086CPU的連接設(shè)計、地址線的計算、譯碼電路的設(shè)計、完整設(shè)計圖的實現(xiàn)。4036.輸入/輸出技術(shù)6.1計算機中的輸入/輸出系統(tǒng)6.2基本I/O接口6.3基本輸入/輸出方法6.4中斷技術(shù)6.5可編程中斷控制器8259A教學(xué)要求：了解I/O接口；理解I/O端口的尋址方式及8086的I/O指令；掌握I/O程序查詢方式；掌握中斷技術(shù)；學(xué)會使用可編程中斷控制器8259A。重點:接口的基本結(jié)構(gòu)特點，4種傳輸方式的區(qū)別；I/O接口芯片的作用與具體應(yīng)用環(huán)境，I/O指令，中斷的概念、中斷種類。難點:中斷向量表，可編程中斷控制器8259的功能與結(jié)構(gòu)。603常用數(shù)字接口7.1計算機與外設(shè)間的信息通信方式7.2可編程定時器/計數(shù)器82537.3可編程并行接口82557.4可編程串行接口8255教學(xué)要求：理解并掌握計算機與外設(shè)間的信息通信方式；理解8253的工作方式及應(yīng)用。重點:理解8253的工作方式及應(yīng)用；理解8255的工作方式及方式0的應(yīng)用。難點:控制字與端口地址的區(qū)別。403、4合計320五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂教學(xué)為主，結(jié)合作業(yè)、自學(xué)、及測驗等教學(xué)手段和形式完成課程教學(xué)任務(wù)。在課堂教學(xué)中，通過講授、提問、討論、演示等教學(xué)方法和手段讓學(xué)生理解計算機理論的體系、主線，掌握基本概念，基本原理和各種軟件程序分析方法，強調(diào)計算機理論應(yīng)用背景以及計算機輔助技術(shù)在程序分析中的應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握微型計算機的特點、工作原理、基本組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生具有微機應(yīng)用系統(tǒng)軟件、硬件開發(fā)的初步能力。在本課程的全部教學(xué)過程中，應(yīng)注重對學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，注意培養(yǎng)學(xué)生對計算機的興趣。課程開始的頭二、三周抓住學(xué)生的注意力，多交代基本概念，讓學(xué)生聽“懂”，培養(yǎng)聽課興趣，感到計算機“不難”；學(xué)生應(yīng)適當(dāng)做筆記，有利于精神集中，便于內(nèi)容“少而精”；培養(yǎng)自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、實踐能力，課程學(xué)時變少，實踐環(huán)節(jié)尤為重要，應(yīng)注意實踐環(huán)節(jié)實效防止走過場。六、課程資源1.推薦教材：吳寧閆相國.《微機原理及應(yīng)用》.北京:機械工業(yè)出版社.2022.2.參考書：（1）余春暄.80×86/Pentium微機原理及接口技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社.2022.（2）王林.微機原理及接口技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社.2022.（3）馮博琴,吳寧.微機原理及接口技術(shù)（第三版）[M].北京:清華大學(xué)出版社.2011.（4）戴梅萼.微型計算機技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社.2008.（5）陸志才.微型計算機組成原理[M].北京:高等教育出版社.2009.3.期刊：（1）\t"/webvpn/LjE1NS4yMTcuMTY0LjE2OS4yMTY=/LjE1OC4yMTEuMTYzLjEwMy4yMDAuMjEyLjE2NC4xNjIuMTQ2LjIxMS4xNTQuMTcy/kcms/detail/frame/kcmstarget"Howlearninginaninvertedclassroominfluencescooperation,innovationandtaskorientation[J].JeremyStrayer.

LearningEnvironmentsResearch.2018(2):262-266.（2）何永玲,余華芳.\t"/webvpn/LjE1NS4yMTcuMTY0LjE2OS4yMTY=/LjE1OC4yMTEuMTYzLjEwMy4yMDAuMjEyLjE2NC4xNjIuMTQ2LjIxMS4xNTQuMTcy/kcms/detail/frame/kcmstarget"“微機原理與接口技術(shù)”課程綜合改革[J].

電氣電子教學(xué)學(xué)報.2017(3):46-48.（3）陳秋菊,潘有順,劉杰,張成龍.\t"/webvpn/LjE1NS4yMTcuMTY0LjE2OS4yMTY=/LjE1OC4yMTEuMTYzLjEwMy4yMDAuMjEyLjE2NC4xNjIuMTQ2LjIxMS4xNTQuMTcy/kcms/detail/frame/kcmstarget"應(yīng)用型本科高?！段C原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)模式探究[J].信息與電腦(理論版).2021(14):68-70.（4）莫云.\t"/webvpn/LjE1NS4yMTcuMTY0LjE2OS4yMTY=/LjE1OC4yMTEuMTYzLjEwMy4yMDAuMjEyLjE2NC4xNjIuMTQ2LjIxMS4xNTQuMTcy/kcms/detail/frame/kcmstarget"“微機原理與接口技術(shù)”課程教學(xué)改革[J].廣西物理.2022(1):85-87.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）中國大學(xué)MOOC課-微機原理與接口技術(shù)：/course/XJTU-1001647001.（2）中國大學(xué)MOOC課-微機原理與接口技術(shù)：/course/-1002080018.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標1234過程性考核課堂表現(xiàn)4（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭獭?111作業(yè)12（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭獭?522期中測試12（1）學(xué)期期中進行一次期中測試，滿分100分。（2）以測試成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√√5421課程設(shè)計12（1）根據(jù)所選課程設(shè)計完成情況和報告質(zhì)量單獨評分，滿分100分；（2）以設(shè)計成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭獭?451期末考核60（1）大作業(yè)考核成績100分，以大作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要微機系統(tǒng)的組成及其工作原理，微機組成的基礎(chǔ)知識、基本概念，微機接口技術(shù)。（3）考核題型為：簡答、程序分析和設(shè)計題等?！獭獭獭?515255合計：100分26293510八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、期中考試、課程設(shè)計、期末大作業(yè)等方式對學(xué)生進行考核評價?？己丝偝煽冇善谀┐笞鳂I(yè)成績和過程性評價成績組成。其中：期末大作業(yè)成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），大作業(yè)題型主要以簡答題、分析題和設(shè)計題為主，主要考核學(xué)生對課程核心知識的綜合掌握程度和分析應(yīng)用能力；作業(yè)評價、課堂討論、課內(nèi)實驗和期中測試等過程性評價成績?yōu)?00