曲阜师范大学：电子信息工程专业《微机原理》课程教学大纲

“微机原理与接口技术”课程教学大纲教研室主任：黄勇坚执笔人：张景虎一、课程基本信息开课单位：物理工程学院课程名称：微机原理与接口技术课程编号：072211英文名称：MicrocomputerPrincipleand InterfaceTechnology课程类型：专业基础课总学时：70理论学时：54实验学时：16学分：4开设专业：电子信息工程、通信工程先修课程：模拟电路、数字电路、计算机文化基础、C语言程序设计二、课程任务目标（一）课程任务本课程是一门电子信息工程、通信工程类专业基础必修课程，也是工科学生学习和掌握计算机硬件知识和汇编语言程序设计的入门课程。本课程的任务是使学生从应用角度出发，在理论和实践上掌握微机的基本组成、工作原理、接口电路及硬件的连接，建立微机系统整体概念，使学生具有微机应用系统软、硬件开发的初步能力，为后续课程的学习和应用开发打下坚实基础。（二）课程目标在学完本课程之后，学生能够：1.掌握计算机内数据的表示方法及运算基础；2.掌握微型计算机系统的组成及工作原理；3.掌握微处理器8086的内部结构及工作原理：4.掌握汇编语言程序设计的语法知识和编程方法，具有初步编程能力：5.学会存储器的扩展；6.掌握各种典型接口的工作原理、连接方法，会编写初始化及简单的应用程序：7.掌握微型计算机的整体结构，达到开发设计微机应用系统的初步能力。三、教学内容和要求（一）理论教学的内容及要求1

1 “微机原理与接口技术”课程教学大纲 教研室主任：黄勇坚 执笔人：张景虎 一、课程基本信息 开课单位：物理工程学院 课程名称：微机原理与接口技术 课程编号：072211 英文名称：Microcomputer Principle and Interface Technology 课程类型：专业基础课 总 学 时：70 理论学时：54 实验学时：16 学 分：4 开设专业：电子信息工程、通信工程 先修课程：模拟电路、数字电路、计算机文化基础、C 语言程序设计 二、课程任务目标 （一）课程任务 本课程是一门电子信息工程、通信工程类专业基础必修课程，也是工科学生学习和掌握计算机 硬件知识和汇编语言程序设计的入门课程。本课程的任务是使学生从应用角度出发，在理论和实践 上掌握微机的基本组成、工作原理、接口电路及硬件的连接，建立微机系统整体概念，使学生具有 微机应用系统软、硬件开发的初步能力，为后续课程的学习和应用开发打下坚实基础。 （二）课程目标 在学完本课程之后，学生能够： 1.掌握计算机内数据的表示方法及运算基础； 2.掌握微型计算机系统的组成及工作原理； 3.掌握微处理器 8086 的内部结构及工作原理； 4.掌握汇编语言程序设计的语法知识和编程方法，具有初步编程能力； 5.学会存储器的扩展； 6.掌握各种典型接口的工作原理、连接方法，会编写初始化及简单的应用程序； 7.掌握微型计算机的整体结构，达到开发设计微机应用系统的初步能力。 三、教学内容和要求 （一）理论教学的内容及要求

第一章绪论本章重点为微型计算机系统基本组成结构，难点为补码的概念及加减运算。第一节微型计算机的发展概况了解微型计算机和微处理器发展概况；第二节微型计算机系统1.了解冯诺依曼计算机结构和基本原理；2.理解微型计算机和微型计算机系统基本组成结构，了解模型微处理器基本结构，了解存储器的分类及特点；3.了解接口概念和常用接口，了解总线概念、结构及分类：第三节计算机数据格式1.理解计算机中常用数制的表示，掌握不同数制之间的转换方法：2.理解原码、反码和补码的含义，掌握补码的加减法运算，理解BCD码和ASCII码，了解常用数据类型，了解计算机中数的定点和浮点表示法：第二章8086系统结构本章重点为8086CPU内部结构，难点为存储器组织的分段和分体结构。第一节8086CPU结构1.理解8086CPU内部结构；2.掌握8086寄存器结构，理解溢出和判断溢出的方法；第二节8086CPU的引脚及其功能1.理解8086CPU最小模式引脚功能；2.了解8086CPU最大模式引脚定义，了解8088与8086CPU的不同之处：第三节8086存储器组织1.掌握8086CPU存储器组织的分段和分体结构：2.理解堆栈的概念和出入栈过程；第四节8086系统配置1．理解8086系统的最小模式系统，了解最大模式系统；2.理解8086CPU工作时序；第三章8086的寻址方式和指令系统本章重点为8086的指令系统，难点为寻址方式、字符串处理指令、控制转移指令。第一节8086的寻址方式理解8086CPU寻址方式2

2 第一章 绪论 本章重点为微型计算机系统基本组成结构，难点为补码的概念及加减运算。 第一节 微型计算机的发展概况 了解微型计算机和微处理器发展概况； 第二节 微型计算机系统 1．了解冯诺依曼计算机结构和基本原理； 2．理解微型计算机和微型计算机系统基本组成结构，了解模型微处理器基本结构，了解存储器 的分类及特点； 3. 了解接口概念和常用接口，了解总线概念、结构及分类； 第三节 计算机数据格式 1. 理解计算机中常用数制的表示，掌握不同数制之间的转换方法； 2. 理解原码、反码和补码的含义，掌握补码的加减法运算，理解 BCD 码和 ASCII 码，了解常用 数据类型，了解计算机中数的定点和浮点表示法； 第二章 8086 系统结构 本章重点为 8086CPU 内部结构，难点为存储器组织的分段和分体结构。 第一节 8086CPU 结构 1. 理解 8086CPU 内部结构； 2. 掌握 8086 寄存器结构，理解溢出和判断溢出的方法； 第二节 8086CPU 的引脚及其功能 1. 理解 8086CPU 最小模式引脚功能； 2. 了解 8086CPU 最大模式引脚定义，了解 8088 与 8086CPU 的不同之处； 第三节 8086 存储器组织 1. 掌握 8086CPU 存储器组织的分段和分体结构； 2. 理解堆栈的概念和出入栈过程； 第四节 8086 系统配置 1. 理解 8086 系统的最小模式系统，了解最大模式系统； 2. 理解 8086CPU 工作时序； 第三章 8086 的寻址方式和指令系统 本章重点为 8086 的指令系统，难点为寻址方式、字符串处理指令、控制转移指令。 第一节 8086 的寻址方式 理解 8086CPU 寻址方式；

第二节指令的机器码表示方法了解指令的机器码表示方法：第三节8086指令系统掌握8086CPU指令系统的功能和应用：第四章宏汇编语言程序设计本章重点为汇编语言程序结构和结构化程序设计方法，难点为循环结构和子程序结构设计方法。第一节汇编语言程序格式理解汇编语言程序结构和格式：理解指令语句、伪指令语句、数据类型和表达式中各种运算符；第二节伪指令语句掌握运用常用的指令语句、伪指令语句和常用运算符：第三节DOS系统功能调用和BIOS中断调用掌握运用常用的DOS系统功能调用和BIOS中断调用第四节程序设计方法掌握运用顺序结构、分支结构、循环结构和子程序结构等设计程序的基本方法：第五节宏汇编和条件汇编了解宏汇编和条件汇编的概念；第五章存储器本章重点为SRAM、DRAM和EPROM的结构特点、存储器扩展，难点为存储器扩展。第一节存储器概述1．了解存储器的分类；2.理解存储器组织；第二节随机存取存储器RAM1.理解SRAM和DRAM的结构与特点：2．了解Cache-主存-辅存多层次存储器结构；第三节只读存储器了解ROM、PROM、EPROM、EEPROM性能特点；第四节CPU与存储器的连接掌握CPU与存储器的连接及存储器系统的扩展方法：第六章I/0接口和总线本章重点为I/O结构的功能和外设与CPU数据传送方式，难点为程序传送数据的I/O接口电路。3

3 第二节 指令的机器码表示方法 了解指令的机器码表示方法； 第三节 8086 指令系统 掌握 8086CPU 指令系统的功能和应用； 第四章 宏汇编语言程序设计 本章重点为汇编语言程序结构和结构化程序设计方法，难点为循环结构和子程序结构设计方法。 第一节 汇编语言程序格式 理解汇编语言程序结构和格式；理解指令语句、伪指令语句、数据类型和表达式中各种运算 符； 第二节 伪指令语句 掌握运用常用的指令语句、伪指令语句和常用运算符； 第三节 DOS 系统功能调用和 BIOS 中断调用 掌握运用常用的 DOS 系统功能调用和 BIOS 中断调用； 第四节 程序设计方法 掌握运用顺序结构、分支结构、循环结构和子程序结构等设计程序的基本方法； 第五节 宏汇编和条件汇编 了解宏汇编和条件汇编的概念； 第五章 存储器 本章重点为 SRAM、DRAM 和 EPROM 的结构特点、存储器扩展，难点为存储器扩展。 第一节 存储器概述 1. 了解存储器的分类； 2. 理解存储器组织； 第二节 随机存取存储器 RAM 1. 理解 SRAM 和 DRAM 的结构与特点； 2. 了解 Cache-主存-辅存多层次存储器结构； 第三节 只读存储器 了解 ROM、PROM、EPROM、EEPROM 性能特点； 第四节 CPU 与存储器的连接 掌握 CPU 与存储器的连接及存储器系统的扩展方法； 第六章 I/O 接口和总线 本章重点为 I/O 结构的功能和外设与 CPU 数据传送方式，难点为程序传送数据的 I/O 接口电路

第一节I/0接口1．理解输入/输出接口的概念和功能；2．理解常用接口芯片缓冲器和锁存器的使用方法；3．理解I/0端口及其寻址方式；4．理解CPU与外设之间的数据传送方式，即程序传送、中断传送和DMA传送等方式；5．掌握程序传送数据的1/0接口电路分析方法；6.了解PC机中I/0地址分配；第二节总线了解总线的概念和分类，了解常用系统总线的结构和应用特点：第七章微型计算机中断系统本章重点为中断的概念和中断响应过程，难点为中断控制器8259的应用。第一节概述理解中断的概念和分类；第二节可屏蔽中断处理过程1.理解中断的处理过程，理解中断向量和中断向量表；2.了解中断服务程序结构，了解中断响应时序：第三节中断优先级和中断嵌套理解中断优先级和中断嵌套；第四节可编程中断控制器8259A理解可编程中断控制器8259A的功能和应用：第八章可编程计数器/定时器8253/8254及其应用本章重点为8253的工作原理和应用，难点为定时器与计数器的使用区别。第一节8253的工作原理1.理解8253的结构和工作原理；2.掌握8253的工作方式和初始化编程方法第二节8253/8254的应用1.掌握8253在定时和计数方面的应用；2.了解8253在PC机中的应用：第九章可编程外围接口芯片8255A及其应用本章重点为8255的工作原理与应用编程，难点为8255工作方式一与方式二的应用。第一节8255A的工作原理4

4 第一节 I/O 接口 1. 理解输入/输出接口的概念和功能； 2. 理解常用接口芯片缓冲器和锁存器的使用方法； 3. 理解 I/O 端口及其寻址方式； 4. 理解 CPU 与外设之间的数据传送方式，即程序传送、中断传送和 DMA 传送等方式； 5. 掌握程序传送数据的 I/O 接口电路分析方法； 6. 了解 PC 机中 I/O 地址分配； 第二节 总线 了解总线的概念和分类，了解常用系统总线的结构和应用特点； 第七章 微型计算机中断系统 本章重点为中断的概念和中断响应过程，难点为中断控制器 8259 的应用。 第一节 概述 理解中断的概念和分类； 第二节 可屏蔽中断处理过程 1. 理解中断的处理过程，理解中断向量和中断向量表； 2. 了解中断服务程序结构，了解中断响应时序； 第三节 中断优先级和中断嵌套 理解中断优先级和中断嵌套； 第四节 可编程中断控制器 8259A 理解可编程中断控制器 8259A 的功能和应用； 第八章 可编程计数器/定时器 8253/8254 及其应用 本章重点为 8253 的工作原理和应用，难点为定时器与计数器的使用区别。 第一节 8253 的工作原理 1. 理解 8253 的结构和工作原理； 2. 掌握 8253 的工作方式和初始化编程方法； 第二节 8253/8254 的应用 1. 掌握 8253 在定时和计数方面的应用； 2. 了解 8253 在 PC 机中的应用； 第九章 可编程外围接口芯片 8255A 及其应用 本章重点为 8255 的工作原理与应用编程，难点为 8255 工作方式一与方式二的应用。 第一节 8255A 的工作原理

1.理解8255的结构和工作原理；2．掌握8255的工作方式、初始化编程方法；第二节8255A的应用1.掌握8255的应用；2.了解8255在PC机中的应用；第十章串行通信和可编程接口芯片8251A本章重点为串行通信的概念及8251的应用，难点为8251的编程方法第一节串行通信的基本概念理解串行通信基本概念：第二节可编程串行通信接口芯片8251A1.理解8251的结构和工作原理；2.掌握8251的工作方式和初始化编程方法和应用第三节EIARS-232C串行口和8251A应用理解EIARS-232C标准接口概念和应用：（二）实践教学的内容及要求1：实验环境的使用掌握EMU8086仿真环境的使用，理解MASM建立汇编程序的过程，了解DEBUG的使用方法。2.顺序结构程序设计掌握8086指令系统，掌握顺序结构程序设计方法，实现数据段中多字节数据的加法、两个16位无符号二进制数乘法和平方表的查询。3.分支结构程序设计掌握分支结构程序设计方法，实现求某数的绝对值、对学生成绩划分等级。4.循环结构程序设计掌握循环结构程序设计方法，实现两个多位BCD数的加法、统计一个字中“1”的个数。5.子程序设计掌握子程序设计的基本方法，实现将十六位二进制数转换为四位压缩BCD码。6.中断控制器8259的应用理解中断的概念，理解中断处理过程，掌握中断程序编写过程，统计利用8259引入可屏蔽外部中断的次数。7.定时器/计数器8253的应用掌握8253的工作方式和初始化编程方法，利用8253产生方波。5

5 1. 理解 8255 的结构和工作原理； 2. 掌握 8255 的工作方式、初始化编程方法； 第二节 8255A 的应用 1. 掌握 8255 的应用； 2. 了解 8255 在 PC 机中的应用； 第十章 串行通信和可编程接口芯片 8251A 本章重点为串行通信的概念及 8251 的应用，难点为 8251 的编程方法。 第一节 串行通信的基本概念 理解串行通信基本概念； 第二节 可编程串行通信接口芯片 8251A 1. 理解 8251 的结构和工作原理； 2. 掌握 8251 的工作方式和初始化编程方法和应用； 第三节 EIA RS-232C 串行口和 8251A 应用 理解 EIA RS-232C 标准接口概念和应用； （二）实践教学的内容及要求 1．实验环境的使用 掌握 EMU8086 仿真环境的使用，理解 MASM 建立汇编程序的过程，了解 DEBUG 的使用方法。 2. 顺序结构程序设计 掌握 8086 指令系统，掌握顺序结构程序设计方法，实现数据段中多字节数据的加法、两个 16 位无符号二进制数乘法和平方表的查询。 3. 分支结构程序设计 掌握分支结构程序设计方法，实现求某数的绝对值、对学生成绩划分等级。 4. 循环结构程序设计 掌握循环结构程序设计方法，实现两个多位 BCD 数的加法、统计一个字中“1”的个数。 5. 子程序设计 掌握子程序设计的基本方法，实现将十六位二进制数转换为四位压缩 BCD 码。 6. 中断控制器 8259 的应用 理解中断的概念，理解中断处理过程，掌握中断程序编写过程，统计利用 8259 引入可屏蔽外部 中断的次数。 7. 定时器/计数器 8253 的应用 掌握 8253 的工作方式和初始化编程方法，利用 8253 产生方波

8.并行接口芯片8255的应用掌握8255的工作方式、初始化编程方法，利用8255模拟交通灯。四、学时分配各教学环节学时分配小讨章次讲实上习课备注计授机题论外验33第一章绪论66第二章8086系统结构9211第三章8086的寻址方式和指令系统8179第四章汇编语言程序设计66第五章存储器33第六章I/0接口和总线862第七章微型计算机中断系统第八章可编程计数器/定时器825362及其应用第九章可编程外围接口芯片8255及5其应用第十章串行通信和可编程接口芯片48251A705416合计五、考核说明本课程考核方法为闭卷考试，成绩评定包括期末考试成绩、期中考试成绩、实验成绩和平时成绩，其中期末考试成绩占60%，期中考试成绩占10%，实验成绩占20%，平时成绩占10%。六、主要教材及教学参考书目（一）主要教材吴秀清周荷琴《微型计算机原理与接口技术》，中国科学技术大学出版社，2008年（二）主要参考书目1.王玉良《微型计算机原理与接口技术》，北京邮电大学出版社，2001年2：徐福培《计算机组成及结构》，电子工业出版社，2001年3.沈美明《IBM-PC汇编语言程序设计》，清华大学出版社，2001年6

6 8. 并行接口芯片 8255 的应用 掌握 8255 的工作方式、初始化编程方法，利用 8255 模拟交通灯。 四、学时分配 章 次 各教学环节学时分配 小 计 讲 授 实 验 上 机 习 题 讨 论 课 外 备 注 第一章 绪论 3 3 第二章 8086 系统结构 6 6 第三章 8086 的寻址方式和指令系统 11 9 2 第四章 汇编语言程序设计 17 9 8 第五章 存储器 6 6 第六章 I/O 接口和总线 3 3 第七章 微型计算机中断系统 8 6 2 第八章 可编程计数器/定时器 8253 及其应用 6 4 2 第九章 可编程外围接口芯片 8255 及 其应用 6 4 2 第十章 串行通信和可编程接口芯片 8251A 4 4 合 计 70 54 16 五、考核说明 本课程考核方法为闭卷考试，成绩评定包括期末考试成绩、期中考试成绩、实验成绩和平时成 绩，其中期末考试成绩占 60%，期中考试成绩占 10%，实验成绩占 20%，平时成绩占 10%。 六、主要教材及教学参考书目 （一）主要教材 吴秀清 周荷琴 《微型计算机原理与接口技术》，中国科学技术大学出版社，2008 年 （二）主要参考书目 1．王玉良 《微型计算机原理与接口技术》，北京邮电大学出版社，2001 年 2．徐福培 《计算机组成及结构》，电子工业出版社，2001 年 3．沈美明 《IBM-PC 汇编语言程序设计》，清华大学出版社，2001 年