微型计算机原理与接口技术教学大纲

大纲：微型计算机原理与接口技术【考查目标】1、深刻理解并掌握计算机专业的基础知识，熟悉微型计算机的组成及工作原理，包括微型计算机的内部接口、总线、串行通信接口、并行通信接口、中断控制接口、DMA接口等，具有针对工程问题进行软硬件协同分析与设计的知识，并具有在工程中运用的能力。2、能够清楚解释各种接口的工作原理，掌握接口的设计方法以及大量的应用案例。具有科学的思维方法，并能够设计并实现实际应用系统。针对硬件的具体参数指标，能够运用科学研究方法，基于专业理论、方法和工具，设计可行的实验方案，包括确定、提取和组织实验数据。3、【考查大纲】第一章绪论1.1微型计算机的结构1.1.1PC/XT和PC/AT机的基本结构1.1.280386/80486机的基本结构1.1.3Pentium机的基本结构1.1.4新一代微机的基本结构1.2接口的基本概念1.2.1接口概述1.2.2接口的功能1.2.3输入输出数据的传送方式1.3端口的编址方法1.3.1I/O独立编址1.3.2存储器映象编址1.4I/O接口的译码电路1.4.1固定单端口译码1.4.2固定多端口译码1.4.3可选单端口译码1.4.4可选多端口译码1.5接口的分类1.5.1按传送方式分类1.5.2按使用灵活性分类1.5.3按接口的通用性分类1.5.4按输入输出信号分类第二章微型计算机的内部接口2.1微处理器的发展概况2.280386/80486微处理器2.2.180386的内部结构2.2.280386寄存器结构 2.2.380386的引脚信号 2.2.480486微处理器的内部结构 2.2.580486寄存器结构 2.2.680486的引脚信号 2.380386/80486与存储器的接口 2.3.180386/80486与主存储器的接口 2.3.2高速缓冲存储器接口 2.4智能存储器控制器82C212 2.4.182C212引脚信号 2.4.282C212的内部结构 2.4.3影子RAM和BIOS 2.4.4扩展存储器和存储器映象 2.4.582C212配置寄存器 2.5高速缓存控制器82385 2.5.182385的引脚信号 2.5.280386与82385的系统总线结构2.5.382385的功能 2.5.482385的基本操作 2.5.582385与80386的接口电路 2.5.682385与Cache本体的连接方式 第三章汇编语言程序设计 3.1汇编语言的基本格式 3.1.1字符集 3.1.2汇编语句格式 3.2寻址方式 3.2.1操作数的种类 3.2.2寻址的种类 3.3输入输出指令和中断指令 3.3.1输入输出指令 3.3.2中断指令 3.4接口程序设计方法与汇编程序示例 3.4.1接口程序设计方法 3.4.2接口程序实例 第四章总线 4.1总线的基本概念 4.1.1总线的规范 4.1.2总线的性能指标 4.2IBMPC总线 4.3ISA总线 4.4PCI总线 4.4.1PCI总线概述 4.4.2PCI总线命令 4.4.3PCI总线的寻址 4.4.4PCI总线数据传输过程 4.4.5总线仲裁 4.4.6PCI总线配置 4.4.7PCI总线的应用4.5PCIExpress总线 4.5.1PCIExpress的系统架构 4.5.2PCIExpress分层第五章串行通信及接口 5.1串行通信的基本概念 5.1.1数字信号的并行传输和串行传输 5.1.2串行通信的同步方式 5.1.3数据编码技术 5.1.4数据传输速度 5.1.5多路复用技术 5.1.6数据传输介质 5.1.7差错控制 5.2串行通信标准 5.2.1RS-232-C接口标准 5.2.2RS-449接口标准 5.2.3RS-485接口标准 5.3USB接口标准 5.3.1USB概述 5.3.2USB体系结构 5.3.3USB数据传输方式 5.3.4USB电气特性 5.3.5USB数据编码和解码 5.3.6USB总线传输协议 5.3.7USBType-C 5.3.8USBPD 5.3.9USB4 5.4可编程串行接口芯片Ins8250 5.4.18250的引脚信号 5.4.28250的内部结构 5.4.38250内部寄存器的结构 5.4.48250在IBMPC系列机中的应用 5.5USB接口芯片CH375 5.5.1CH375的内部结构 5.5.2CH375芯片的引脚 5.5.3CH375固化命令代码 5.5.4CH375接口电路的设计 5.5.5CH375的应用程序第六章并行接口 6.1并行接口与并行通信 6.2可编程并行接口8255A 6.2.18255A的引脚信号 6.2.28255A的结构 6.2.38255A的控制字 6.2.48255A的工作方式 6.38255A的程序设计 6.3.18255A的初始化 6.3.28255A的应用实例 6.48255A在IBMPC系列机中的应用 第七章中断控制接口 7.1中断系统概述 7.1.1中断请求与中断源 7.1.2中断系统的功能 7.1.3中断响应 7.1.486系列微处理机的中断系统 7.2中断控制器8259A 7.2.18259A的引脚信号 7.2.28259A内部结构 7.2.38259A中断响应顺序 7.38259A的程序设计 7.3.1初始化命令字ICW 7.3.2操作命令字OCW 7.48259A在IBMPC系列机中的应用 7.4.18259A在PC、PC/XT中的应用 7.4.28259A在PC/AT中的应用 第八章DMA接口 8.1直接存储器存取（DMA）概述 8.1.1直接存储器存取（DMA）简介 8.1.2DMAC的基本功能 8.1.3DMAC的工作过程 8.2Intel8237ADMA控制器 8.2.18237A的引脚信号 8.2.28237A的内部结构 8.2.38237A的操作方式 8.38237A在IBMPC系列机中的应用 8.3.18237A在PC、PC/XT中的应用 8.3.28237A在PC/AT、386和486等中的应用 8.3.38位通道与16位通道 8.3.48237A的地址扩展 8.48237A的程序实例 第九章定时器/计数器接口 9.1概述 9.28253/8254可编程定时/计数器 9.2.18253的引脚信号 9.2.28253的内部结构 9.2.38253的控制字 9.2.48253的工作方式 9.38253在IBMPC系列机中的应用 9.3.18253在PC系列机中的应用 9.3.2利用8253的输出产生声音 9.4MC146818CMOSRAM/实时时钟 9.4.1MC146818的引脚信号 9.4.2MC146818的内部结构 9.5MC146818在IBMPC/AT机中的应用 9.5.1MC146818与系统的连接 9.5.2PC/AT机的配置信息 9.5.3对MC146818内部RAM的存取 第十章82380多功能接口芯片 10.1概述 10.1.182380结构 10.1.2主接口 10.282380与80386的接口 10.2.1主态和从态 10.2.282380的引脚排列及与80386接口信号 10.2.382380的总线时序 10.382380的DMA控制器 10.3.1结构 10.3.2功能描述 10.3.3接口信号 10.3.4操作方式 10.3.5DMA控制器中的寄存器 10.3.6DMA控制器编程 10.3.7与8237A的兼容性 10.4可编程中断控制器（PIC） 10.4.1功能描述 10.4.2接口信号 10.4.3总线功能描述 10.4.4操作方式 10.4.5中断控制器中的寄存器组 10.4.6程序设计 10.5可编程的定时/计数器 10.5.1功能与内部结构 10.5.2接口信号 10.5.3工作方式 10.5.4可编程定时/计数器中的寄存器组 10.5.5程序设计 10.6等待状态发生器 10.6.1功能描述 10.6.2接口信号 10.6.3总线功能 10.6.4寄存器组 10.6.5程序设计 10.7DRAM刷新控制器 10.7.1功能描述 10.7.2接口信号 10.7.3总线功能 10.7.4操作方式 10.7.5寄存器组 10.7.6程序设计 10.8重定位寄存器和地址译码 10.8.1重定位寄存器 10.8.2地址译码 10.9CPU复位和关机检测 10.9.1硬件复位 10.9.2软件复位 10.9.3关机检测 10.10内部控制和诊断端口 10.10.1内部控制端口 10.10.2诊断端口 第十一章磁盘与光盘接口 11.1硬盘与固态盘接口 11.1.1IDE接口 11.1.2EIDE接口 11.1.3SCSI接口 11.1.4SATA接口 11.1.5m.2接口 11.2光盘接口 第十