《微机原理与接口技术》课程教学大纲（本科）

1、微机原理与接口技术(Microcomputer Principle and Interface Technology)课程编号：05410079学 分：3.0学 时：48 （其中：课题教学学时：42实验学时：6上机学时：0）先修课程：电路原理、数字电子技术、模拟电子技术、电工原理适用专业：农业电气化与自动化教材：微型计算机原理与接口技术（第3版），张荣标主编，机械工业出版社一课程性质与课程目标（一）课程性质微机原理与接口技术是农业电气化与自动化专业的一门理论性与实践性很强的专业课，也 是本专业的主干课程之一，在教学计划中具有承上启下的作用，它建立在数学、物理学、数字电子 技术、模拟电子技术、电

2、工原理等先修课程知识的基础上。通过本课程的学习，学生能够掌握微型 计算机基础知识和工作原理、提高运用汇编语言进行程序设计能力、学会主要接口芯片的工作原理 和使用方法，为学生毕业后从事微型计算机控制系统设计相关领域工作打下理论及实践基础。本课 程既培养了学生分析问题、解决问题的能力，又使得学生能够具备一定的实践能力，具备利用微机 进行电气应用系统硬、软件开发的初步能力以及应用微机原理的相关知识，采用可编程接口芯片构 建实验系统，开展电气工程实验，并对实验数据进行分析、处理，以及运用微型计算机及其总线解 决工程问题的能力。（二）课程目标通过本课程的学习，使学生掌握微型计算机基础知识和工作原理、提高

3、学生运用汇编语言进行 程序设计能力、学会主要接口芯片的工作原理和使用方法，为学生毕业后从事微型计算机控制系统 设计相关领域工作打下理论及实践基础。本课程既培养学生分析问题、解决问题的能力，又使得学 生能够具备一定的实践能力，具备利用微机进行电气应用系统硬、软件开发的初步能力。本课程重 视理论与实际的结合，通过实验及相应课程设计来提高学生分析问题、解决问题的能力。课程的具 体目标有：课程目标1：掌握微机的组成及工作过程，主要计算机常用的码制、8086微型计算机的工作原.实验要求给定题目完成硬件接线、软件编程、最终运行观察现象。.重难点8259中断向量设置和中断服务子程序编写。实验3：可编程并行接

4、口 8255应用实验.实验目标(1)掌握可编程并行接口 8255的工作原理；(2)学会使用可编程并行接口芯片8255编程。.实验要求给定实验题目进行程序独立编写、调试正确，记录实验结果，并对程序加备注。.重难点可编程并行接口芯片8255A的工作方式、控制字编程方法。四、学时分配及教学方法及对指标点的支撑章 (按序填写)教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目 标堂学 课教实验Bi课程 实践小计第一章微型计算机基础55讲授、案例、演示、讨论1.1、1.2第二章80 x86微处理器55讲授、案例、演示、自学1.1、1.2第二章寻址方式与指令 系统66讲授、案例、演示、自学1.3第四章汇编语言语法

5、和DOS功能调用44讲授、案例、演示、自学验1.4、2.1第五章汇编语言程序设 计426讲授、演示、实验、自学1.4、2.1、2.2第六章存储器33讲授、案例、演示、自学1.2、2.6第七章中断系统与8237A DMA控制器426讲授、案例、实验、自学1.5、2.3、2.4、2.5第八章输入/输出接口 基础与总线33讲授、案例、演示、自学2.3、2.4、2.5第九章可编程并行接 口芯片与串行通讯技术426讲授、案例法、探究法、自 学、实验1.6、2.3、2.4、2.5第十章 计数器/定时器44讲授、案例、自学、探究1.7、2.3、2.4、2.5合计42648五、课程考核序号考核方式或途径考核要

6、求考核权重备注1平时作业和阶段测试课后完成1020个习题，主要考核学生对每 节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作 业的平均成绩再按10%计入总成绩；以随机的形 式，在每章内容进行中或结束后，随堂测试13 题，主要考核学生课堂的听课效果和课后及地复 习消化本章知识的能力，最后按5%计入课程总 成绩。也可让学生查阅资料，了解本课程相关技 术开展情况，以及新技术、新工艺、新方法的应 用对社会可持续开展的影响。15%根据平时 作业得分 取平均值2实验完成3个实验，主要考核学生应用微型计算 机硬件与软件实验系统，并进行实验的能力，最 后按15%计入课程总成绩。15%3期末考试试卷题型包括填空题、选

7、择题、计算题、简 答题、程序分析题、程序设计题和接口应用题7 大类，以卷面成绩的70%计入课程总成绩。70%六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）.周明德编主编.微型计算机系统原理及应用（第五版），清华大学出版社出版，2012.郑学坚、周斌主编，微型计算机原理及应用（第4版），清华大学出版社出版，2013.3,微机原理及控制实验指导书，王伟编写，印刷，2010.七、大纲说明.采用多媒体教学手段，建议采用讲授、案例、讨论相结合，多种教学手段综合运用。.课后共需完成大约20道习题作业，以加深学生对所学内容的理解和掌握，建议利用网络教 学平台。2017 年 09 月 10 H理

8、，数据寻址方式。课程目标2：掌握80X86微处理器的指令系统（包括伪指令系统），掌握汇编语言程序设计的常 用结构，掌握。课程目标3：掌握存储器的基本构成，能够根据需要设计存储器系统；掌握外部接口电路的作 用及中断响应过程的工作原理；掌握可编程芯片8289A、8255A及8253A等接口芯片的结构、工作方 式和编程方法。课程目标4：通过课堂教学和实验能正确使用微机及其总线解决各种实际问题，包括运用汇编 语言进行底层程序设计的初步设计，运用常用的可编程接口芯片构建实验系统，进行实验验证。课程目标5：能够运用常用的可编程接口进行典型应用系统的软硬件设计，能够运用微型计算 机及其总线解决各种工程问题，

9、能正确认识和评价微机技术的新开展新技术、新器件，并能根据工 程实际需要合理选择产品。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点1-3和4-2.指标点3.掌握计算机基础知识，具有分析和设计计算机软硬件系统的能力。指标点4-2：能够采用科学原理并采用科学方法，对复杂电气工程问题中的电气特性分析制定实验方案。果程目标 毕业要求指课程目标1课程目标 2课程目标 3课程目标 4课程目标 5课程目标 6毕业要求1-3qq毕业要求4-2qq二、课程内容与教学要求第一章微型计算机基础（-）课程内容.计算机中的数制与码制；.计算机各种数制之间的转换关系；.补码概念与补码

10、运算；.定点数和浮点数的表示方法；.二进制数编码的十进制数及ASCH码的表示方法、转换规那么;.微型计算机的基本组成；.计算机的基本工作原理。（二）教学要求. 了解本课程的性质、研究对象与基本任务；.理解计算机各种数制之间的关系，能够熟练地实现各种数制之间的转换；.理解计算机各种码制之间的区别和联系，尤其要掌握补码概念与补码运算；.掌握定点数和浮点数的表示方法；.掌握二进制数编码的十进制数及ASCII码的表示方法、转换规那么；. 了解微型计算机的基本组成；.掌握计算机的基本工作原理。（三）重点与难点.重点补码概念与补码运算；计算机的基本原理.难点补码概念与补码运算，特别是补码加减运算的溢出问题

11、；浮点数的表示。第二章80 x86微处理器（-）课程内容微处理器的开展；8086微处理器各寄存器的结构、特点、性能和标志位；8086微处理器的功能结构；8086微处理器基本工作原理和总线周期的概念；8086微处理器引脚信号及操作和时序；80386的功能结构、基本工作原理及其存储器管理工作原理。（二）教学要求了解的80X86微处理器开展过程；真正掌握8086微处理器各寄存器的结构、特点、性能和使用方法，特别掌握各标志位 的作用；了解8086微处理器的组成，尤其是存储器结构；掌握8086微处理器基本工作原理，尤其是流水作业的工作过程，了解与第一章模型机 的区别；了解8086微处理器引脚信号及操作和

12、时序;了解80386功能结构、基本工作原理，并掌握其存储器管理工作原理。（三）重点与难点.重点8086微处理器的组成及其存储器结构；8086微处理器的寄存器、逻辑地址、物理地址及相 互之间关系；80386基本工作原理及其虚拟存储器管理方法。.难点80386虚拟存储器管理问题。第三章寻址方式与指令系统（-）课程内容指令数据类型、存储规那么、计算机指令格式；8086微处理器的寻址方式；8086CPU指令系统；80 x86的寻址方式及新增的指令。（二）教学要求.掌握指令数据类型、存储规那么，了解计算机指令格式；.掌握8086微处理器的寻址方式；.掌握8086微处理器指令系统，熟练应用常用的传送类指令

13、、能运用8086微处理器的串 操作指令编程，灵活运用指令中操作数的各寻址方式；. 了解80 x86的寻址方式及新增的指令。（三）重点与难点.重点指令的数据类型及其存储规那么；8086微处理器指令系统。.难点串操作指令的使用场合、应用条件、步骤及前缀的作用；乘除法指令和十进制安排指令的 应用。第四章汇编语言语法和DOS功能调用（-）课程内容.汇编语言程序的格式与基本数据；.伪指令语句的定义；.汇编语言中的表达式及其使用方法；.汇编语言中的宏指令语句及其使用方法；.汇编语言中的DOS系统功能调用。（二）教学要求了解汇编语言程序的格式与基本数据；.掌握汇编语言中的伪指令语句，尤其是DB、DW及结构定

14、义伪指令；.掌握汇编语言中的表达式及其使用；. 了解汇编语言中的宏指令语句及其使用；. 了解汇编语言中的DOS系统功能调用。（三）重点与难点L重点汇编语言中的伪指令语句；汇编语言中的DOS系统功能调用。2,难点汇编语言中的结构定义伪指令。第五章汇编语言程序设计（-）课程内容.汇编语言程序的上机过程；.顺序结构程序、分支结构程序和循环结构设计；.子程序结构程序设计；.模块化程序设计。（二）教学要求. 了解汇编语言程序的上机过程；.掌握顺序结构程序设计与分支结构程序设计；.掌握循环结构程序设计与子程序结构程序设计；. 了解模块化程序设计。（三）重点与难点1.重点分支结构程序设计与循环结构程序设计;

15、子程序结构程序设计中的参数传送问题。2,难点子程序结构程序设计中的参数传送问题；独立编写汇编语言源程序。第六章存储器（一）课程内容.存储器的分类和性能指标；.随机存取存储器（RAM）的结构和工作原理；.只读存储器（ROM）的结构和工作原理；.存储器字扩展与位扩展的设计；.高速缓存存储器Cache的工作原理；.存储器系统与CPU系统连接实例；.儿种新型的半导体、存储器。（二）教学要求. 了解存储器的分类和性能指标；.掌握动态与静态随机存取存储器的结构和工作原理；.理解只读存储器（ROM）结构和工作原理；.掌握存储器字扩展与位扩展的设计；. 了解高速缓存存储器工作原理；. 了解存储器系统与CPU系

16、统连接方法及几种新型的半导体、存储器。（三）重点与难点1.重点动态与静态随机存取存储器的工作原理；存储器字扩展与位扩展的设计。2,难点动态随机存取存储器工作原理与高速缓存存储器工作原理的理解问题。第七章中断系统与8237A DMA控制器（一）课程内容.中断的基本概念、中断原理；. 8086CPU中断系统；.中断控制器Intel 8259A的应用；.微处理器异常的概念；.可编程DMA控制器8237A工作原理。（二）教学要求.理解中断系统的概念及其作用；.充分理解8086CPU中断系统；.掌握中断控制器Intel 8259A的应用；,了解微处理器异常的概念；. 了解可编程DMA控制器8237A工作

17、原理。（三）重点与难点.重点中断概念与中断处理系统；8259A可编程中断控制器的特点和各种工作方式及设置；中断 控制器Intel 8259A的应用编程。.难点中断控制器Intel 8259A的应用问题。第八章输入/输出接口基础与总线（-）课程内容.输入/输出接口的功能、外部设备及其信号；. CPU与端口之间的接口技术；. CPU与端口之间的数据传送方式；总线技术。（二）教学要求. 了解输入/输出接口的功能、外部设备及其信号；.掌握CPU与端口之间的接口技术；.掌握CPU与端口之间的数据传送方式；.掌握并行接口的结构、接口逻辑，端口地址译码电路；.掌握数据总线缓冲驱动电路，控制端口的工作原理；.

18、 了解总线技术作用和基本结构。（三）重点与难点.重点CPU与端口之间的软硬接口技术；CPU与端口之间的数据传送方式。.难点CPU与端口之间奇偶地址接口技术问题；端口地址译码的方式，硬件连接图。第九章 可编程并行接口芯片与串行通讯技术（一）课程内容.可编程并行接口芯片8255A的结构；.可编程并行接口芯片8255A的工作方式、控制字编程方法；. 8255A接口芯片的典型应用；.串行通信的基本概念、协议；.可编程串行通信接口芯片8251A工作方式及控制字编程方法；.标准接口 RS-232c的应用。（二）教学要求. 了解并行接口芯片8225A的结构；.掌握可编程并行接口芯片8255A的工作方式、控制字编程方法；.掌握8255A接口芯片的典型应用；.掌握同步与异步串行通信方法；. 了解可编程串行通信接口芯片8251A工作方式及控制字编程方法；.熟悉标准接口 RS-232c的应用。（三）重点与难点.重点可编程并行接口芯片8255A的工作方式与典型应用；同步与异步串行通信方法。.难点可编程并行接口芯片8255A典型应用的接口技术；8251在具体应用时的硬件连接与编程控 制。