《微机原理及应用》教学大纲.doc

应用电子技术专业教学大纲微机原理及应用安徽工业经济职业技术学院计算机网络技术专业微机原理及应用教学大纲一、课程的性质、任务本课程是应用电子技术专业的一门必修职业技术课。主要讲授微型计算机的基本工作原理、特点、系统组成及接口技术,结合典型机型和通用可编程接口芯片，说明工作原理及其基本应用。课程内容兼顾硬件和软件两个方面，具有实践性强、涉及知识面广的特点。为学生今后分析和设计微机应用系统打好基础。通过本课程的学习、上机操作，充分发挥学生学习积极性，增强学生的计算机应用能力，促进学生综合素质的提高。二、教学目的、要求本课程系统介绍了Intel 8086 16位微型机的组成、工作原理、系统结构以及各种相关的接口技术。课程内容由浅入深，学生可根据本教学大纲的要求结合辅导材料和作业练习，以及必要上机实验，从而达到巩固掌握相关知识的目的。在教学中主要介绍基本概念、基本方法，重点按大纲规定范围的内容进行讲授。并可适当讲授一些难度较大的内容。本课程是一门实践性和工程性很强的职业技术课，因此不仅要重视理论教学更应注意实践技能的培养和训练。实验是本课程的重要组成部分，通过实验，使学生学会分析实验现象排除故障，从而巩固、加深和拓宽学习内容的理解，培养他们分析、设计和调试8086微机系统的能力。三、教学内容（一）理论教学1. 绪论1.1 微型计算机概述1.2 微型计算机的组成和结构1.3 微型计算机的工作原理1.4 数制、二进制数的运算及其加法电路基本要求u 掌握微型计算机的组成及硬件系统结构,掌握微型计算机的工作原理,掌握原码、反码、补码概念及运算,掌握用硬件电路实现二进制数运算的原理及方法。u 理解二进制减法变为加法运算的原理。u 了解摩根定理对电路设计的作用。重点、难点u 计算机中有符号数的原码、反码、补码表示及补码运算；数的进位制表示约定；微机计算机的体系结构。2. 微机计算机的基本组成电路2.1 算术逻辑单元, 触发器, 寄存器, 存贮器2.2 三态输出电路, 总线结构2.3 D/A及A/D转换器工作原理基本要求u 掌握微机中最常见的基本电路部件的名称及电路原理，掌握微型计算机中内存贮器的类别、功能及其性质。u 理解控制字、三态、总数结构的定义及意义，理解“地址”概念。u 了解计算机开机后的动作顺序和现象,了解D/A及A/D工作原理。重点、难点u 微机的组成及工作，控制字的意义，存贮器性质及地址译码器的作用，微机内部的信息流通过程。3. 微型计算机的基本工作原理3.1 微型计算机结构的简化形式3.2 指令系统3.3 程序设计3.4 执行指令的例行程序3.5 控制部件3.6 微型计算机功能的扩展3.8 控制部件的扩展3.9 现代技术在微型计算机中的应用基本要求u 掌握微型计算机的基本工作原理，掌握微机中各个基本电路和部件之间的信息流通过程，指令系统的意义，程序设计步骤，控制部件的功能及其结构。u 理解控制矩阵产生控制字的过程;理解例行程序的意义及执行过程。u 了解存贮器的字位扩展意义及方法，地址信号线的确定及其连接；了解现代技术在微机中的应用。重点、难点u 微机的三大组成部分及其功能，例行程序，执行指令的总线时序，控制部件的内部结构。4 16位微处理器4.1 16位微处理器概述4.2 8086/8088CPU的结构4.3 8086/8088CPU的引脚信号和工作模式4.4 8086/8088的主要操作功能基本要求u 掌握8086/8088CPU的内部结构及功能，掌握CPU内部各寄存器惯用方法，掌握内存贮器分段概念及其物理地址的形成，掌握CPU最小工作模式配置及其工作过程，掌握中断及其相关操作。u 理解8086总线的工作周期，引脚信号的意义，内总线与系统总线的概念。u 了解8086/8088的主要操作功能，了解8086最大工作模式。重点、难点u 8086/8088CPU的内部结构，从8086/8088CPU引线到系统总线形成，内部寄存器及内存地址的形成，时序的概念，中断的概念。5 86系列微型计算机的指令系统5.1 86系列汇编语言及指令的格式与寻址方式5.2 传送类指令5.3 数据操作类指令5.4 串操作指令5.5 控制类指令基本要求u 掌握和牢记一些常用的指令及其功能，能编写出50条指令内的短小程序。u 理解一些常用指令，能读懂几十条指令以内的程序。u 了解8086CPU的寻址方式，见到某条指令能知道其寻址方式，并能写出某种寻址方式的指令。重点、难点u 8086CPU的寻址方式，8086CPU的指令系统，重点是堆栈操作指令，不改变操作数的一些指令，串操作指令，程序控制指令，地址传送指令，BCD和ASCII码的算术运算，输入输出指令。6 微型计算机的程序设计6.1 程序设计步骤6.2 简单程序6.3 分支程序6.4 循环程序6.5 子程序6.6 查表程序基本要求u 掌握基本的程序设计方法，运用所学的指令系统编写出一些典型的小程序。u 理解各个小的、简单的程序模块的功能并能读懂长的、复杂的程序及其所实现的功能。u 了解程序设计时所用流程图对编程的辅助作用，了解程序设计的基本步骤。重点、难点u 程序设计7 微型计算机汇编语言及汇编程序7.1 宏汇编语言的基本语法7.2 伪指令7.3 宏指令7.6 汇编语言程序设计基本要求u 掌握汇编语言的基本格式及其语法、汇编语言源程序的结构，掌握伪指令及宏指令在汇编语言源程序中的作用及其使用方法。u 理解汇编语言中的一些硬性的规定并记住这些规定。u 了解汇编程序的功能及汇编过程，了解系统功能调用。重点、难点u 汇编语言源程序的设计，伪指令的使用。8 32位微处理器8.1 80386微处理器的结构8.2 32位微处理器的地址总线和数据总线8.3 32位微处理器的工作方式8.4 实地址方式8.5 保护方式8.6 虚拟8086方式8.8 Pentium微处理器基本要求u 掌握32位微处理器的三种工作方式及其特点，掌握32位微处理器的寻址机制。u 理解80386微处理器结构及内部寄存器功能。u 了解Pentium微处理器特点，了解32位微处理器的保护机制。重点、难点u 32位微处理器的寻址机制及地址转换。9 微型计算机在自动控制系统中的应用9.1 微型计算机应用的意义9.2 典型微型计算机控制系统的组成9.3 微型计算机在开环控制系统中的应用基本要求u 掌握微型计算机控制系统组成的必要要素。u 理解微型计算机在自动控制系统中的作用。u 了解微型计算机应用的类型及相关系统的控制方法。重点、难点u 微型计算机控制系统的组成（二）实践教学（课内实验） 1、实践教学简介微机原理及应用实践教学是课内实验课程，是理论教学的深化和补充，具有较强的实践性。由于还有后续课程微机接口技术，因此微机原理及应用实验只要求掌握Intelx86CPU的指令系统、掌握基本的汇编语言程序设计方法和技巧、掌握汇编语言程序的上机方法、了解高级汇编语言技术。2、实验项目序号实验名称基本要求实验学时实验属性必做选做1DEBUG调试程序1. 熟悉DEBUG的调试环境2. 掌握DEBUG常用的命令A、U、D、E、T、G3. 理解8086系统的寻址方式2验证必做28086指令系统常用指令1 掌握Intelx86CPU的传送类、数据操作类、控制类指令2 进一步熟悉DEBUG命令2验证必做3宏汇编程序1 熟悉完整的汇编语言源程序的书写格式2 掌握编辑、汇编、连接、运行汇编语言源程序的操作步骤2验证必做4输入输出系统功能调用1 了解DOS系统功能调用的使用方法2 学会调用系统功能来进行程序设计2设计选做5分支程序设计1 了解条件转移指令的格式及功能，学会在分支程序中选用合适的指令2 学会设计及调试分支程序2设计选做6循环程序设计1. 了解循环程序的结构及循环控制方法2. 初步掌握循环程序的设计方法及调试方法2设计选做7子程序设计1 掌握子程序的定义及调用方法2 学会子程序的编程方法3 进一步熟练循环程序的编写2设计选做8模块程序设计1 进一步掌握子程序的设计方法2 学会合理划分模块的方法3 掌握各模块间的连接和通讯方法4 熟练应用各种编程方法4综合选做3、实验指导书微机原理及应用实验讲义，自编，2005。4、说明1本实验大纲提供可开实验项目8个，各专业（年级）根据专业教学计划应开出所有必做项目，必做项目达不到教学计划规定学时数时，在选做实验项目中选择部分项目开设，以达到教学计划规定的学时数。选做实验项目还供学生在规定实验项目外自行选做。2本实验课程要求单人单组进行实验。3实验成绩根据考勤、实验态度、动手能力、创新能力、实验报告来综合评定。实验成绩占该理论课程总成绩的20%。四、本课程与其它课程关系本课程的先修课为数字电子技术、模拟电子技术、电路分析。后续课程为微机接口技术、单片机原理及应用。本课程是为高职高专院校的学生学习微型计算机知识而开设的，是先修课程的相关理论与具体电路进一步的应用，是微电子学的基本电路元件及其逐步向大规模发展的集成电路的具体实施，是计算数字的数值计算方法与数据结构的实际应用。是为进一步深入学习微机硬件知识的汇编语言程序设计及提高微机系统软硬件开发能力做的铺垫。所以学好本课程必须学好先修课程，同时也为后续课程打下牢固的基础。五、教学时数分配本大纲基本要求适用于招收高中、中职毕业生，基本学制为三年的高职应用电子技术专业。完成本课程教学的总学时数为56学时，其中理论课38学时、实践课18学时。教 学 内 容授课时数理论实践1绪论22微型计算机的基本组成电路43微型计算机的基本工作原理8416位微处理器10586系列微型计算机的指令系统106微型计算机的程序设计47微型计算机汇编语言及汇编程序10832位微处理器69微型计算机在自动控制系统中的应用2合 计56六、考核方法考试命题应该根据本课程大纲内容进行，应从基本概念、基本理论、基本方法和基本技巧等方面考察学生的学习质量，检查学生的基本概念是否清楚、理论依据是否正确，采用的方法是否得当，解题技巧是否熟练等。本课程为考试课程，平时成绩占10%，实验成绩占20%，考试成绩占70%。七、教材及参考书推荐教材：微型计算机原理及应用（第三