《微机技术及应用》课程教学大纲 Microcmputer Technology and aplications

微型计算机技术及应用课程教学大纲 一、课程中文名称：微型计算机技术及应用 二、课程英文名称：Microcmputer Technology and aplications 三、课程编码：1006435 四、课程性质：专业课 五、学时数、学分数、开课学期：课堂授课：60学时实验：24学时，学分：3.5 六、课程目的与要求： 本门课程是计算机及相关专业的本科学生所必修的基本课程：主要是向广大同学讲授 微型计算机系统CPU的基本结构和工作原理以及常用的接口芯片的具体应用方法（包括计 算机主机的外设的连接和数据交换，存储器的组织形式，外设的工作原理等)。它着眼于微 型计算机内各部件的功能以及各部件的联系：微型计算机主机和外设信息交换方式。从而为 广大同学将来从事计算机方面的研究工作，微型计算机应用等起到抛砖引玉的作用 七、本课程与其它课程的联系： 本课程是后续计算机专业课程的必要理论基础和技术基础。计算机应用基础、数字逻辑、 汇编语言等为该课程的先修课程 八、教学方法： 课堂授课与实验相结合，课堂授课采用多媒体与板书相结合的教学方法。 九、考核方法：考试采用百份制，其中期末笔试成绩占70%，实验课程成绩统占期 末成绩的20%，平时作业占总成绩的10%。 十、选用教材参考书目： 1、《微型计算机技术及应用》第三版，戴梅萼主编，清华大学出版社 2、《微型计算机原理及应用》第二版，郑学坚主编，科学出版社。 3、《高等计算机系统结构》王鼎兴郑纬民等译清华大学出版社 4、《微机原理与接口技术》黄永强主编科学出版社 十一、教学进程安排表： 学时 序号 章节教学内容 理论 实贱 合计 1 第1章微型计算机概述 1 2 第2章16位和32位微处理器 8 8 3 第3章16位和32位微处理器指令系 1 统 第5章微型计算机和外设的数据传 6 6

微型计算机技术及应用课程教学大纲 一、课程中文名称：微型计算机技术及应用 二、课程英文名称：Microcmputer Technology and aplications 三、课程编码：1006435 四、课程性质：专业课 五、学时数、学分数、开课学期：课堂授课：60 学时 实验：24 学时，学分：3.5 六、课程目的与要求： 本门课程是计算机及相关专业的本科学生所必修的基本课程；主要是向广大同学讲授 微型计算机系统 CPU 的基本结构和工作原理以及常用的接口芯片的具体应用方法（包括计 算机主机的外设的连接和数据交换，存储器的组织形式，外设的工作原理等）。它着眼于微 型计算机内各部件的功能以及各部件的联系；微型计算机主机和外设信息交换方式。从而为 广大同学将来从事计算机方面的研究工作，微型计算机应用等起到抛砖引玉的作用 七、本课程与其它课程的联系： 本课程是后续计算机专业课程的必要理论基础和技术基础。计算机应用基础、数字逻辑、 汇编语言等为该课程的先修课程 八、教学方法： 课堂授课与实验相结合，课堂授课采用多媒体与板书相结合的教学方法。 九、考核方法：考试采用百份制，其中期末笔试成绩占 70%，实验课程成绩统占期 末成绩的 20%，平时作业占总成绩的 10%。 十、选用教材参考书目： 1、《微型计算机技术及应用》第三版，戴梅萼主编，清华大学出版社。 2、《微型计算机原理及应用》第二版，郑学坚主编，科学出版社。 3、《高等计算机系统结构》 王鼎兴 郑纬民等译 清华大学出版社 4、《微机原理与接口技术》 黄永强主编 科学出版社 十一、教学进程安排表： 序号 章节教学内容 学时 理论 实践 合计 1 第 1 章 微型计算机概述 1 1 2 第 2 章 16 位和 32 位微处理器 8 8 3 第 3 章 16 位和 32 位微处理器指令系 统 1 1 4 第 5 章 微型计算机和外设的数据传 6 6

5 第6章串并行通信和接口技术 16 25 6 第7章中断控制器、DMA控制器和 18 6 24 定时/计数器 7 第8章模/数和数/模转换 6 8 第9章键盘和LED 10 合计 24 84 十一、主要教学内容、重点和难点 注：未列出的章节由学生自学 第1章微型计算机摄述 主要内容：包括微型计算机CPU的发展史，微处理器、微型计算机、微型计算机系统 之间的关系。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解微型计算机CPU的发展史，掌握，微处理器、微型计算机、 微型计算机系统之间的关系。本章计划1学时。 二、课程内容 了解微型计算机CPU的发展史，掌握，微处理器、微型计算机、微型计算机系统之间 的关系。理解本门课程的总体教学内容和教学思路，教学方法 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点： 微处理器、微型计算机、微型计算机系统之间的关系，使学生理解本门课程的总体教学 内容和教学思路，教学方法。 (二)教学难点 微处理器、微型计算机、微型计算机系统之间的关系。 (三)教学手段及教学环节 课堂讲授 四、思考与练习

输 5 第 6 章 串并行通信和接口技术 16 9 25 6 第 7 章 中断控制器、DMA 控制器和 定时/计数器 18 6 24 7 第 8 章 模/数和数/模转换 6 3 9 8 第 9 章 键盘和 LED 4 6 10 合计 60 24 84 十一、主要教学内容、重点和难点 注：未列出的章节由学生自学。 第 1 章 微型计算机概述 主要内容：包括微型计算机 CPU 的发展史，微处理器、微型计算机、微型计算机系统 之间的关系。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解微型计算机 CPU 的发展史，掌握，微处理器、微型计算机、 微型计算机系统之间的关系。本章计划 1 学时。 二、课程内容 了解微型计算机 CPU 的发展史，掌握，微处理器、微型计算机、微型计算机系统之间 的关系。理解本门课程的总体教学内容和教学思路，教学方法 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： 微处理器、微型计算机、微型计算机系统之间的关系，使学生理解本门课程的总体教学 内容和教学思路，教学方法。 （二）教学难点 微处理器、微型计算机、微型计算机系统之间的关系。 （三）教学手段及教学环节 课堂讲授 四、思考与练习

1、微型计算机CPU发展历程 2、微处理器、微型计算机系统和微型计算机系统之间的关系 第2章16位和32位微处理器 主要内容：包括16位微处理器8086、8088的编程结构，引脚信号及工作模式、8086 的操作时序、8086的中断操作、存储器和V0接口的编址。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解8086的编程结构，掌握8086引脚信号及工作模式、8086 的操作中断系统以及8086读写时序存储口及I/0接口的编址方式和编址范围。本章计划8 学时。 二、课程内容 8086的编程结构 8086引脚及工作模式： 8086的操作中断系统： 8086读写时序存储器及I/0编 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点： 8086引脚信号，8086的操作中断系统，8086读写时序 (二)教学难点 8086的操作中断系统，8086读写时序 (三)教学手段及教学环节 借助多媒体教学和板书授课相结合的手段进行教学，以便学生对抽象理论知识的理解更 加深入。 四、思考与练习 1.8086的总线周期的概念，包含几个时钟周期，简述其在每个状态的功 能 2.非屏蔽中断信号和可屏蔽中断请求信号分别从CPU哪个引脚接入？有效 电平是多少？

1、微型计算机 CPU 发展历程 2、微处理器、微型计算机系统和微型计算机系统之间的关系 第 2 章 16 位和 32 位微处理器 主要内容：包括 16 位微处理器 8086、8088 的编程结构，引脚信号及工作模式、8086 的操作时序、8086 的中断操作、存储器和 I/O 接口的编址。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解 8086 的编程结构，掌握 8086 引脚信号及工作模式、8086 的操作中断系统以及 8086 读写时序存储口及 I/O 接口的编址方式和编址范围。本章计划 8 学时。 二、课程内容 8086 的编程结构； 8086 引脚及工作模式； 8086 的操作中断系统； 8086 读写时序存储器及 I/O 编址 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： 8086 引脚信号，8086 的操作中断系统，8086 读写时序 （二）教学难点 8086 的操作中断系统，8086 读写时序 （三）教学手段及教学环节 借助多媒体教学和板书授课相结合的手段进行教学，以便学生对抽象理论知识的理解更 加深入。 四、思考与练习 1. 8086 的总线周期的概念，包含几个时钟周期，简述其在每个状态的功 能？ 2. 非屏蔽中断信号和可屏蔽中断请求信号分别从CPU哪个引脚接入？有效 电平是多少？

3.ALE地址所存允许信号的作用在一个总线周期的什么时候有效？有效电 平是多少？ 8086复位和启动操作需要的条件是什么？ 简述8086系统中断的分类请求 第3章16位和32位徽处理器指令系统 主要内容：包括对学过的汇编语言的基本内容回顾，重点讲授输入输出指令的具体用 法 一、学习目的 通过本章的学习，使学生回顾汇编语言编程的基本思路和基本方法。掌握输入榆出指 令的具体用法。本章计划2学时。 二、课程内容 汇编语言编程的基本思路和基本方法，输入输出指令的具体用法。 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点： 输入输出指令的具体用法 (二)教学难点 输入输出指令的使用时的具体主意事项 (三)教学手段及教学环节 课堂讲授 四、思考与练习 1、描述汇编语言程序的基本结构。 2、IN和0UT指令在使用时应该注意哪些具体的问题。 第5章徽型计算机和外设的数据传输 主要内容：接口电路的作用，CPU和外设之间传输的信号的种类，CPU和外设之间数 据传送方式。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解接口电路的作用，掌握CPU和外设之间传输的信号的种 类，CPU和外设之间数据传送方式。本章计划6学时

3. ALE 地址所存允许信号的作用在一个总线周期的什么时候有效？有效电 平是多少？ 4. 8086 复位和启动操作需要的条件是什么？ 5. 简述 8086 系统中断的分类请求？ 第 3 章 16 位和 32 位微处理器指令系统 主要内容：包括对学过的汇编语言的基本内容回顾，重点讲授输入/输出指令的具体用 法。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生回顾汇编语言编程的基本思路和基本方法。掌握输入/输出指 令的具体用法。本章计划 2 学时。 二、课程内容 汇编语言编程的基本思路和基本方法，输入/输出指令的具体用法。 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： 输入/输出指令的具体用法 （二）教学难点 输入/输出指令的使用时的具体主意事项 （三）教学手段及教学环节 课堂讲授 四、思考与练习 1、描述汇编语言程序的基本结构。 2、IN 和 OUT 指令在使用时应该注意哪些具体的问题。 第 5 章 微型计算机和外设的数据传输 主要内容：接口电路的作用，CPU 和外设之间传输的信号的种类，CPU 和外设之间数 据传送方式。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解接口电路的作用，掌握 CPU 和外设之间传输的信号的种 类，CPU 和外设之间数据传送方式。本章计划 6 学时

二、课程内容 CPU和外设间的信号接口部件的I/0端口 CPU和外设间的数据传送方式 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点： CPU和外设间的数据传送方式及不同方式传抢数据的特点 (二)教学难点 CPU和外设间的数据传送方式 (三)教学手段及教学环节 借助多媒体教学和板书授课相结合的手段进行教学，以便学生对抽象理论知识的理解更 加深入。 四、思考与练习 1、指出下面电路图的基本功能并说明基本工作原理四 数据总线 选通信号 ACK 朦地址总线 -M/I0 +5V RD ≥>BUSY 第6章串并行通信和接口技术 主要内容：接口的功能及系统中的连接，串行接口和串行通信，串行接口芯片8251A 的编程及应用：并行接口和并行通信，并行接口芯片8255A的编程及应用

二、课程内容 CPU 和外设间的信号接口部件的 I/O 端口 CPU 和外设间的数据传送方式 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： CPU 和外设间的数据传送方式及不同方式传输数据的特点 （二）教学难点 CPU 和外设间的数据传送方式 （三）教学手段及教学环节 借助多媒体教学和板书授课相结合的手段进行教学，以便学生对抽象理论知识的理解更 加深入。 四、思考与练习 1、指出下面电路图的基本功能并说明基本工作原理四 R D Q ACK +5V WR BUSY M/IO RD 输 出 设 备 数 据 锁 存 器 数据总线 状 态 寄 存 器 地址总线 选通信号 端 口 译 码 & & 第 6 章 串并行通信和接口技术 主要内容：接口的功能及系统中的连接，串行接口和串行通信，串行接口芯片 8251A 的编程及应用；并行接口和并行通信，并行接口芯片 8255A 的编程及应用

一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解可编程通信接口的概念。掌握串行接口芯片8251A和并 行接口芯片8255A的编程及应用方法，本章计划25学时。其中9学时实验。 二、课程内容 串行通信和串行通信概述 串行通信及接口 8251A工2作原理及信号 8251A编程 8251A应用举例 并行通信及接口 8255A原理及引脚 8255A编程 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点： 8251A和8255A的工作原理和编程方法。 (二)教学难点 8251A和8255A的工作原理和编程方法， (三)教学手段及教学环节 理论教学与实践教学相结合，通过3个实验验证所学的理论知识，使学生其正掌握所学 理论的具体应用方法。 四、思考与练习 1、通过编程实现使得8255A的PC3引脚输出高电平、低电平、方波信号，8255A的端口地 址分别为207H、209H、20BH、20DH。 2、8251A有几个控制字，说明8251A芯片的初始化流程

一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解可编程通信接口的概念。掌握串行接口芯片 8251A 和并 行接口芯片 8255A 的编程及应用方法，本章计划 25 学时。其中 9 学时实验。 二、课程内容 串行通信和串行通信概述 串行通信及接口 8251A 工 2 作原理及信号 8251A 编程 8251A 应用举例 并行通信及接口 8255A 原理及引脚 8255A 编程 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： 8251A 和 8255A 的工作原理和编程方法。 （二）教学难点 8251A 和 8255A 的工作原理和编程方法。 （三）教学手段及教学环节 理论教学与实践教学相结合，通过 3 个实验验证所学的理论知识，使学生真正掌握所学 理论的具体应用方法。 四、思考与练习 1、通过编程实现使得 8255A 的 PC3 引脚输出高电平、低电平、方波信号，8255A 的端口地 址分别为 207H、209H、20BH、20DH。 2、8251A 有几个控制字，说明 8251A 芯片的初始化流程

第7章中断控制器、DMA控制器和定时/计数器 主要内容：中晰控制器8259A的工作原理及编程应用，简单了解DMA控制器8237， 定时计数器8253的工作原理、编程及具体应用。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解DMA控制器8237A的基本功能。掌握中断控制器8259A 的工作原理及编程应用和定时计数器8253的工作原理、编程及具体应用，本章计划24学时， 其中实验6学时。 二、课程内容 8259A概述及原理 8259A工作方式 8259A初始化 8259A应用 8237基本工作原理概述 8253工作原理 8253工作方式及编程 8253应用 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点： 8259A工作方式、8259A初始化及应用： 8253工作原理、工作方式、编程及应用 (二)教学难点 8259A初始化及应用：8253综程及应用. (三)教学手段及教学环节 理论教学与实践教学相结合，通过2个实验验证所学的理论知识，使学生真正掌握所学 理论的具体应用方法

第 7 章 中断控制器、DMA 控制器和定时/计数器 主要内容：中断控制器 8259A 的工作原理及编程应用，简单了解 DMA 控制器 8237， 定时计数器 8253 的工作原理、编程及具体应用。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解 DMA 控制器 8237A 的基本功能。掌握中断控制器 8259A 的工作原理及编程应用和定时计数器 8253 的工作原理、编程及具体应用。本章计划 24 学时， 其中实验 6 学时。 二、课程内容 8259A 概述及原理 8259A 工作方式 8259A 初始化 8259A 应用 8237 基本工作原理概述 8253 工作原理 8253 工作方式及编程 8253 应用 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： 8259A 工作方式、8259A 初始化及应用； 8253 工作原理、工作方式、编程及应用 （二）教学难点 8259A 初始化及应用；8253 编程及应用。 （三）教学手段及教学环节 理论教学与实践教学相结合，通过 2 个实验验证所学的理论知识，使学生真正掌握所学 理论的具体应用方法

四、思考与练习 1、通过8259A最多可以把8086计算机系统的可屏蔽中断扩展到多少个？是如何实现的，画 图说明。 2、某系统中8253芯片占用的端口地址分别为200H一203H,定义通道0工作名 方式2（方波发生器），CLK0=5MHZ,要求输出OUT0=1KHZ方波：定义通道2 工作在方式0（定时结束申请中断），用OUT0作计数脉冲，定时时间到1秒后 从OUT2输出高电平 要求 3、画出简单的系统连接图 3、8253有几种工作方式，说明各工作方式的特点 第8章模/数和数模转换 主要内容：数/模转换器的基本工作原理及DACO832的具体应用，模/数转换器的基本 工作原理及AD570的应用实例。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解数/模转换器的基本工作原理。掌握数/模转换器DAC0832 及模/数转换器模/数转换器的具体应用，本章计划6学时其中3个学时为实验学时。. 二、课程内容 D/A工作原理及分类 DACO823工作原理及应用 A/D转换器基本原理、分类 AD570应用 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点： DACO823工作原理及应用：AD570应用 (二)教学难点 DAC0823工作原理 (三)教学手段及教学环带

四、思考与练习 1、通过 8259A 最多可以把 8086 计算机系统的可屏蔽中断扩展到多少个？是如何实现的，画 图说明。 2、某系统中 8253 芯片占用的端口地址分别为 200H—203H，定义通道 0 工作在 方式 2（方波发生器），CLK0=5MHZ，要求输出 OUT0=1KHZ 方波；定义通道 2 工作在方式 0（定时结束申请中断），用 OUT 0 作计数脉冲，定时时间到 1 秒后 从 OUT2 输出高电平 要求： 1、分别确定通道 0 和通道 1 的控制字格式和应该写入的端口地址。 2、分别计算通道 0 和通道 1 的计数初值和写入的端口地址 3、画出简单的系统连接图 3、8253 有几种工作方式，说明各工作方式的特点 第 8 章 模/数和数/模转换 主要内容：数/模转换器的基本工作原理及 DAC0832 的具体应用，模/数转换器的基本 工作原理及 AD570 的应用实例。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解数/模转换器的基本工作原理。掌握数/模转换器 DAC0832 及模/数转换器模/数转换器的具体应用，本章计划 6 学时其中 3 个学时为实验学时。 二、课程内容 D/A 工作原理及分类 DAC 0823 工作原理及应用 A/D 转换器基本原理、分类 AD570 应用 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： DAC 0823 工作原理及应用；AD570 应用 （二）教学难点 DAC 0823 工作原理 （三）教学手段及教学环节

理论教学与实践教学相结合，通过2个实验验证所学的理论知识，使学生真正掌握所学 理论的具体应用方法。 四、思考与练习 1、DAC0832有几种工作方式，各个工作方式的特点是什么 2、多路AD转换器的不同模拟信号的输入是通过什么方式进行选择的，比如AD570, 第9章键盘和LED 主要内容：键盘的基本工作原理，LED数字显示器的工作原理及多位显示的解决方式简单 了解微型计算机的键盘子系统。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解。本章计划10学时，其中实验6学时。 二、课程内容 健盘矩阵工作原理及应用 LED数码显示原理及应用 三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点： 健盘矩阵工作原理及应用：LD数码显器的应用 (二)教学难点 矩阵健盘的编码及应用：LED数码显器的应用 (三)教学手段及教学环节 理论教学与实践教学相结合，通过1个综合设计实验验证所学的理论知识，并应用一起 章节中学过的内容进行综合设计，提高学生的动手实践能力和理论知识的实际应用能力，使 学生真正掌握所学理论的具体应用方法。 四、思考与练习 1、矩阵键盘的按键识别方法有哪几种，简单说明各方式的工作原理 2、LD数码管的分类，如果用8255驱动一个8段数码管应该如何实现

理论教学与实践教学相结合，通过 2 个实验验证所学的理论知识，使学生真正掌握所学 理论的具体应用方法。 四、思考与练习 1、DAC0832 有几种工作方式，各个工作方式的特点是什么。 2、多路 AD 转换器的不同模拟信号的输入是通过什么方式进行选择的，比如 AD570. 第 9 章 键盘和 LED 主要内容：键盘的基本工作原理，LED 数字显示器的工作原理及多位显示的解决方式简单 了解微型计算机的键盘子系统。 一、学习目的 通过本章的学习，使学生了解。本章计划 10 学时，其中实验 6 学时。 二、课程内容 键盘矩阵工作原理及应用 LED 数码显示原理及应用 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： 键盘矩阵工作原理及应用；LED 数码显器的应用 （二）教学难点 矩阵键盘的编码及应用；LED 数码显器的应用 （三）教学手段及教学环节 理论教学与实践教学相结合，通过 1 个综合设计实验验证所学的理论知识，并应用一起 章节中学过的内容进行综合设计，提高学生的动手实践能力和理论知识的实际应用能力，使 学生真正掌握所学理论的具体应用方法。 四、思考与练习 1、矩阵键盘的按键识别方法有哪几种，简单说明各方式的工作原理 2、LED 数码管的分类，如果用 8255 驱动一个 8 段数码管应该如何实现