微机原理及应用

附件一: 微机原理及应用(黑体三号)

大纲号:01028202 学分:3 学时:48 执笔人:聂伟荣 审订人:王 芳 课程性质:学科基础课(宋体五号)

一、课程的地位与作用(黑体小四加粗)

《微机原理与应用》是为“测控技术与仪器”及“机电工程及自动化”专业的学生开设的一门专业基础课。现代测控系统的发展,离不开计算机。计算机的应用技术已经成为测控技术与仪器专业的学生及从业科技工作者所必须具备的基础知识。本课程的设置为学生今后的计算机技术的应用打下一良好的基础。(宋体五号)

二、课程的教学目标与基本要求

1. 教学目标

《微机原理及应用》以16位微型计算机系统为主,兼顾高档微机,通过课堂讲授、辅导答疑、上机实验等教学手段,使学生深入了解微型计算机系统的基本组成、工作原理及接口技术,掌握汇编语言程序设计、接口电路设计及常用接口芯片的原理和使用方法。学生经过对该课程的学习,了解并掌握微型计算机软硬件开发的基本方法,对微型计算机系统开发应用的基本技能得到锻炼。

2. 基本要求

(1) 了解和掌握微型计算机的基本组成和工作原理;

(2) 掌握基本的汇编语言程序设计方法;

(3) 掌握微型计算机系统的基本接口技术包括存储器的组织、中断技术等。(宋体五号)

三、主要内容 0 绪 论(宋体五号加粗) 0.1电子数字计算机的发展(宋体五号) 0.2微处理器的发展 1 微机基础 1.1 计算机基本结构 1.1.1 电子数字计算机基本组成及工作过程 1.1.2 △微型计算机基本结构 1.2 关于微机的基本概念 1.2.1 微处理器 1.2.2 微型计算机 1.2.3 微型计算机系统 1.2.4 微机常用术语 1.3 计算机中数的表示和编码 1.3.1 数制 1.3.2 数制间的转换 1.3.3 △带符号数的表示 1.3.4 △计算机中常用的编码 1.4 微型计算机基本工作原理 1.4.1 △微型计算机硬件组成 1.4.2 微型计算机软件系统 1.4.3 微型计算机指令执行的基本过程 1.4.4 评估计算机系统的主要技术指标 1.5 8088/8086微处理器 1.5.1 △8088/8086CPU内部结构 1.5.2 △8088/8086内部寄存器配置 1.5.3 △8088/8086对存储器的组织 1.5.4 △8088/8086CPU的功能结构 1.5.5 80286、80386CPU功能结构简介 2 8088/8086的指令系统 2.1 8088/8086指令的寻址方式 2.1.1 △★基本寻址方式 2.1.2 ★各种寻址方式的应用 2.1.3 8088/8086指令格式及特点。 2.2 8088/8086指令系统 2.2.1 △数据传送类指令 2.2.2 △算术运算类指令 2.2.3 △逻辑运算与移位指令 2.2.4 △串操作指令 2.2.5 △★控制转移类指令 2.2.6 △处理器控制类指令 3 汇编语言程序设计 3.1 汇编语言和汇编程序 3.1.1 机器语言、汇编语言和高级语言 3.1.2 汇编语言程序及汇编程序 3.2 汇编语言程序的语句 3.2.1 汇编语言程序的语句类型 3.2.2 △汇编语言程序的语句格式 3.3 8088/8086指示性语句和伪指令 3.3.1 △段定义语句 3.3.2 △过程定义语句 3.3.3 △★数据定义语句和运算符 3.3.4 △符号定义语句 3.4 △8088/8086 汇编语言程序结构 3.4.1 程序分段结构 3.4.2 标准程序前缀与文件头PSP 3.4.3 段寄存器赋值 3.4.4 汇编结束语句 3.5 △基本结构程序设计 3.5.1 顺序结构 3.5.2 分支结构 3.5.3 循环结构 3.5.4 ★子程序结构 3.6 操作系统资源的使用 3.6.1 字符输入输出DOS功能调用 3.6.2 磁盘文件管理DOS功能调用 3.7 宏汇编与条件汇编 3.8 外部引用与全局说明 4 8088/8086的总线操作和时序 4.1 指令周期、总线周期和T状态 4.1.1 时钟周期(T状态) 4.1.2 总线周期 4.1.3 指令周期 4.2 △8088/8086的引脚特性 4.2.1 地址/数据总线 4.2.2 地址/状态总线 4.2.3 控制总线 4.3 △★8088/8086的两种组态 4.3.1 最小组态的构成 4.3.2 最大组态的构成 4.3.3 与CPU工作方式相关的控制信号 4.4 △★IBM PC/XT机系统及控制核心 4.4.1 8284时钟发生器 4.4.2 8288总线控制器 4.4.3 地址锁存器 4.4.4 数据收发器 4.5 8088/8086的典型时序分析(最大组态下) 4.5.1 △存储器读/写操作总线周期时序分析 4.5.2 △I/O端口操作总线周期时序分析 4.5.3 △中断响应周期 4.5.4 DMA操作周期 4.6 IBM PC/XT机的系统总线及时序 4.6.1 △IBM PC/XT总线 4.6.2 IBM PC/XT总线时序 4.7 PC系统的总线简介 5 输入输出接口技术 5.1 接口技术的基本概念 5.1.1 △★接口的概念与功能 5.1.2 △CPU与I/O设备之间的接口信息 5.1.3 △端口的编址方式 5.2 直接存储器存取方式(DMA) 5.3 I/O端口读写技术 5.3.1 IBM PC/XT机的I/O端口地址分配 5.3.2 △★端口地址译码 5.4 可编程定时器/计数器8253 5.4.1 △8253内部功能结构与外部引脚 5.4.2 △8253的控制字与接口方式 5.4.3 8253的工作方式与操作时序 5.5 可编程并行输入输出接口芯片8255A 5.5.1 △8255A内部功能结构与外部引脚 5.5.2 △8255A的控制字与状态字 5.5.3 8255A的工作方式与操作时序 6 中断技术 6.1 中断原理及过程 6.1.1 中断控制方式的优点 6.1.2 中断源 6.1.3 中断系统应具备的功能 6.1.4 △★中断过程 6.2 △IBM PC/XT的中断及中断管理 6.2.1 8088的中断类型 6.2.2 8088的中断管理 6.3 中断优先权管理 6.3.1 软件查询法 6.3.2 硬件优先权排队电路 6.3.3 软、硬件结合方式——可编程优先权管理 6.4 中断控制器8259A 6.4.1 △8259A的功能结构 6.4.2 △8259A的外部引脚 6.4.3 △★8259A的中断操作方式 6.4.4 8259A的编程 6.4.5 8259A的中断响应过程 6.5 IBM PC/XT微机的中断结构 6.5.1 中断源接口设计 6.5.2 中断服务程序的编制 6.5.3 中断服务程序的装载 7 半导体存储器 7.1 半导体存储器的分类及特点 7.1.1 存储器的分类 7.1.2 半导体存储器的分类 7.1.3 △半导体存储器的性能指标 7.2 随机存取存储器RAM 7.2.1 静态RAM 7.2.2 动态RAM 7.3 只读存储器ROM 7.3.1 掩膜ROM 7.3.2 可编程ROM(EPROM) 7.3.3 电可擦可编程ROM(EEPROM) 7.3.4 新型ROM 7.4 CPU与存储器的连接 7.4.1 △CPU与存储器连接时应注意的问题 7.4.2 △CPU时序与存储器存取速度之间的配合 7.4.3 △★存储器的组织、地址分配 7.5 IBM PC/XT机中的存储器 7.5.1存储器空间的分配 7.5.2 ROM子系统 7.5.3 RAM子系统 四、时间分配(黑体小四加粗,表格内为五号宋体) 课程分段标识 序 号 0 1 2 3 4 5 6 7 绪 论 微机基础 8088/8086的指令系统 汇编语言程序设计 8088/8086的总线操作和时序 输入输出接口技术 中断技术 半导体存储器 教学环节(学时) 教 学 内 容 讲 课 1 5 6 8 4 6 4 4 习题 2 实验 2 2 上 机 2 2 8 课 外 小 计 1 5 10 10 4 8 6 4 48 总 计 38 2

五、课程说明(黑体小四加粗,表格内为五号宋体) 课程英文名称 主要先修课程 适用专业类别 Microcomputer Principles and Application 计算机文化基础、模拟电路与数字电路 机械工程学科的机械工程及自动化、测控技术与仪器等各相关专业 1. 雷丽文. 微机原理与接口技术,北京:电子工业出版社 主要教材(作者、教2. 吴宁. 80X86/Pentium微型计算机原理及应用,北京:电子工业出版材名称、出版社) 社 考核方式 闭卷考试 本课程的主要内容有微机基础、典型CPU——Intel8088的指令系统、汇编语言程序设计、PC机总线结构和时序、输入输出接口技术、课程简介 中断技术等。通过对本课程的学习,学生可全面深入地了解微型计算机系统的工作原理、基本组成及接口技术,掌握汇编语言程序设计的基本方法、接口电路的基本设计方法,并结合上机实验掌握一些常用接口芯片的使用方法。

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