《微机原理及其应用》教学大纲.doc

微机原理及其应用教学大纲课程名称：微机原理及其应用适用专业：计算机网络技术总 学 时：68学时执 笔 人：编制日期：一、课程性质与目的本课程是计算机专业学生的一门主干专业课程，是提高学生微型计算机应用与开发能力的重要课程，为学生进一步学习专业知识打下基础。本课程介绍微型计算机工作原理及主要接口电路。通过本课程的学习，使学生从应用角度出发，在理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及硬件连接，掌握汇编语言的编程技术，建立微型计算机系统的整体概念，培养学生软硬件相结合的基本思想。二、学时分配章次教学内容总学时理论学时实训学时第一章计算机基础440第二章8086微处理器与汇编语言16106第四章存储器结构660第五章微机中断系统和DMA控制方式10100第六章微机接口及其应用261610第八章A/D和D/A转换器642合计685018三、课程教学内容（一）理论教学部分第一章 计算机基础（4学时）1、教学目的与要求（1）掌握冯.诺依曼型计算机硬件系统的构成；进位制之间的相互转换；数值的编码；字符的编码；基本逻辑电路非、与或门的符号表示；补码加法和减法；微机的主要性能指标。（2）理解计算机的基本工作原理；微机的基本结构；一些微机、存储器相关的概念。（3）了解计算机的发展，触发器逻辑电路2、教学重点与难点重点：计算机硬件系统的构成；微机的主要性能指标；微机的基本结构；补码加法和减法。难点：计算机硬件系统的构成；微机的基本结构。3、教学内容第一节 计算机系统概述第二节 计算机中的数制和编码第三节 基本数字逻辑电路第四节 微型计算机概述第二章 8086微处理器与汇编语言（10学时）1、教学目的与要求（1）掌握8086微处理器引脚的功能；8086存储器分体结构；8086最小和最大模式系统配置。（2）理解总线周期的概念；8086微处理器的内部结构两大部件的功能。（3）了解8086微处理器的内部结构中各寄存器的用法； 8086中存储器的组织；8086中20位地址的形成；8086存储器的分段方法。2、教学重点与难点重点：8086微处理器引脚功能；8086最小模式系统配置和8086存储器分体结构。难点：8086微处理器引脚功能；8086最小模式系统配置。3、教学内容第一节 8086系统结构第二节 寻址方式第三节 指令系统第四节 汇编语言第五节 汇编语言程序设计第六节 DOS系统功能调用和BIOS功能调用第七节 宏指令、条件汇编及上机过程第四章 存储器结构（6学时）1、教学目的与要求（1）重点掌握存储器的基本结构；存储器容量扩展；CPU与存储器的连接。（2）理解SRAM和DRAM存储单元基本工作原理（3）了解存储器的分类；微机系统的主存存储器；80X86与存储器的连接。2、教学重点与难点重点：存储器的基本结构中每部分的功能。存储器容量扩展。CPU与存储器的连接。 难点：存储器容量扩展。CPU与存储器的连接3、教学内容第一节 存储器分类第二节 存储器组织第三节 存储容量扩展第四节 CPU与存储器的连接第五节 80X86与存储器的连接第六节 存储空间的分配和使用第五章 微机中断系统和DMA控制方式（10学时）1、教学目的与要求（1）掌握中断、中断源、中断向量、中断屏蔽、DMA控制方式的概念；8259A的结构和主要引脚功能； 8259A的使用方法和初始化编程方法； 8237A的主要引脚功能；8259A、8237A与CPU的连接；DMA传输方式；（2）理解DMA的基本操作过程；DMA控制方式的概念；（3）了解中断响应的过程；8237A的初始化编程；2、教学重点与难点重点：中断、中断向量、中断屏蔽、DMA控制方式的概念；8259A的结构、主要引脚功能和编程；DMA传输方式难点：8259A的结构、主要引脚功能和初始化编程方法。3、教学内容第一节 中断系统概述第二节 8259A可编程中断控制器及其应用第三节 DMA控制方式和8237A可编程控制器第六章 微机接口及其应用（16学时）1、教学目的与要求（1）掌握微机I/O接口、总线、串行通信相关概念；8251A、8255A和8253的功能、内部结构和工作原理。熟练掌握8251A、8255A和8253的初始化编程及其应用编程。（2）理解I/O接口、串行通信的概念。（3）了解微机I/O地址与寻址方式；PC/XT、ISA、PCI总线的主要引脚功能；串行通信接口RS232C标准。2、教学重点与难点重点：I/O接口概念；8251A、8255A和8253的功能、工作原理、初始化和应用编程；难点：8251A、8255A和8253的工作原理和编程。3、教学内容第一节 微机I/O接口和总线第二节 串行通信和可编程接口8251A第三节 并行接口芯片8255A及其应用第四节 8253可编程计数器/定时器及其应用第八章 A/D和D/A转换器（4学时）1、教学目的与要求（1）掌握A/D转换器的相关概念；模数转换的过程；分辨率的计算；A/D主要性能指标；A/D转换原理；ADC0809转换器的主要引脚功能、工作原理及其应用；D/A转换器的工作原理；线性误差的概念（2）理解精度、分辨率和线性误差的概念；A/D转换原理；D/A转换器的工作原理。（3）了解实现A/D技术的几种方法；DAC0832转换器的引脚功能和工作原理。2、教学重点与难点重点：模数转换的过程；分辨率的计算；A/D转换原理；ADC0809转换器的主要引脚功能、工作原理及其应用；D/A转换器的工作原理。难点；A/D和D/A转换器的工作原理；ADC0809转换器的应用。3、教学内容第一节 A/D转换器第二节 实现A/D技术的几种方法第三节 D/A转换器（二）实训教学部分项目一（2学时）1、实训项目名称：分支、循环程序设计2、目的与任务（1） 掌握分支程序、循环程序的设计方法。（2）熟悉汇编程序的编辑、编译、连接和运行过程3、内容、要求与安排形式内容：统计各档成绩的人数，设在数据段BUFFER区中存放着10个学生的考试成绩。试编程分别统计低于60分、6069分、7079分、8089分和90分以上的人数，并分别存放于r1，r2，r3，r4，r5单元中。要求：考试成绩在源程序中输入；可以把统计结果显示在屏幕上。安排形式：每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告4、场地与设备场地：计算机实训室设备：计算机项目二（2学时）1、实训项目名称：子程序设计2、目的与任务（1）掌握主程序与子程序的调用关系，及其调用方法；（2）掌握子程序调用时参数传递的方法。3、内容、要求与安排形式内容：用子程序调用实现表达式a2+b2的计算。要求：平方值的计算用子程序实现，a、b的值可以源程序中给定，或用户自己输入。可以把统计结果显示在屏幕上。安排形式：每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告4、场地与设备场地：计算机实训室设备：计算机项目三（2学时）1、 实训项目名称：DOS系统功能调用2、目的与任务（1）掌握DOS功能调用的使用。（2）了解BIOS功能调用的使用。3、内容、要求与安排形式内容：利用系统功能调用实现人机对话的程序。要求：自己设计一个对话过程。例如：屏幕一开始显示：Whats your name? 用户输入自己的名字：Li Ping 然后屏幕上显示：Hello，Li Ping安排形式：每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告4、场地与设备场地：计算机实训室设备：计算机项目四（2学时）1、实训项目名称：LED显示控制实验2、目的与任务（1）掌握其引脚连接方法和初始化编程方法；（2）了解并行接口电路8255A的基本性能；（3）学会利用PC总线组织一个并行接口的基本方法； （4）初步学会对并行端口进行一般输出控制的方法。3、内容、要求与安排形式内容：利用8255A扩展一组（3个）并行口，利用这些并行口连接24个发光二极管，使之组成一个连环，然后通过编程控制这些发光二极管，使其按照一定规律交替闪亮。要求：写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。安排形式：每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告4、场地与设备场地：计算机实训室设备：计算机项目五（2学时）1、实训项目名称：数码管显示控制实验2、目的与任务（1）掌握七段数码管显示数字的原理； （2）了解8255A与CPU的连接；（3）用8255A的并行口来控制四个七段数码管。3、内容、要求与安排形式内容：（1）循环显示数字0000、1111、.、9999； （2） 依次循环显示数字 6；要求：写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。安排形式：每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告4、场地与设备场地：计算机实训室设备：计算机项目六（2学时）1、实训项目名称：键盘接口实验2、目的与任务（1） 了解键盘基本结构，掌握键盘接口设计原理；（2） 通过编程掌握按键识别方法。3、内容、要求与安排形式内容：利用 8255A 设计一个 4x4 的小键盘接口和 4 位数码管显示混合电路, 通过编程实现以下功能：（1）识别按键并在微机屏幕上显示当前按键上的字符 0、1、 、9、A、b、C、D 、E 、F；（2）在数码管上显示按键的行、列号。要求：写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。安排形式：每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告4、场地与设备场地：计算机实训室设备：计算机项目七（2学时）1、实训项目名称：交通灯控制系统设计2、目的与任务（1）掌握交通灯控制系统的设计思路和实现方法；（2）掌握8255A在控制系统中的应用； （3）加深对8255A工作方式和编程方法的了解。 3、内容、要求与安排形式内容：根据交通规则要求，对某一假想十字路口的交通灯实施控制。（1）了解目前交通灯的一般要求，并结合实际拟定一个控制方案；（2）利用8255A设计硬件接口电路，以便用PC机实施控制；（3）根据方案要求，确定程序流程和定时的方法，并编制和调试程序，完成设计。要求：写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。安排形式：每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告4、场地与设备场地：计算机实训室设备：计算机项目八（2学时）1、实训项目名称：8253方波输出实验2、目的与任务（1）了解8253定时器的硬件连接方法及时序关系；（2）掌握8253的各种模式的编程及其原理。3、内容、要求与安排形式内容：将8253计数器/定时器0的工作方式分别设置为方式2、方式3，用示波器观察输出波形的变化。要求：写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。安排形式：每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告4、场地与设备场地：计算机实训室设备：计算机项目九（2学时）1、实训项目名称：AD0809环境温度监控设计2、目的与任务（1）了解有关传感器的使用方法和温度等现场信息监控系统的设计方法。3、内容、要求与安排形式内容：对某环境温度进行实时监测和控制，要求系统具有如下基本功能：（1）正常情况（温度18）下，绿灯亮、红灯灭、控温设备（如空调）不工作；（2）温度18时，红灯亮、绿灯灭、控温设备仍不工作；（3） 温度20时，给出警告声音并发出启动控温设备的控制信号，此后当温度回落到20时，灯和控温设备仍保持现有状态不变；（4） 温度继续回落到18时，红灯灭、绿灯亮，控温设备停止工作。要求：写出编程思路、画出流程图、写出程序代码及程序运行结果。安排形式：每个学生为一组，完成实训之后写出实训报告4、场地与设备场地：计算机实训室设备：计算机四、测试内容及方式：1、考试方式及评分方法平时成绩 10%期中考试 20%期末考试 50%实验成绩 20%2、本课程采用笔试闭卷考试；考试题型包括单选题、填空题、简答题、判断题、名词解释题、设计题等。五