微机原理与接口技术
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spContent=在这个信息社会的浪潮中,工业4.0、智能手机、云计算、大数据、机器人、人工智能等技术洪流中,你是否已经“乱花渐欲迷人眼”。“微机原理与接口技术”课程将带你追本溯源,探究IT技术的根基。通过学习,学生可以建立微型计算机系统的整体概念,初步掌握通过计算机解决本专业领域问题的基本方法。
—— 课程团队
课程概述

      《微机原理与接口技术》课程包括三部分内容:微处理器的工作原理、汇编语言程序设计方法和微型机接口技术。通过学习,学生可以了解微处理器的基本结构、指令系统和汇编语言程序设计方法、微处理器与主存储器的基本接口、微型计算机的基本输入输出接口、中断技术、数模(D/A)转换与模数(A/D)转换技术等。通过学习,学生可以掌握使用汇编语言控制外部设备实现输入输出,也可以用C语言编写复杂的控制程序。通过学习,学生可以读懂由逻辑门电路、触发器和各种逻辑部件组成的数字逻辑电路图,可以掌握可编程并行接口82C55、8253定时器/计数器、8251或16550可编程通信接口等的工作原理,学习控制LED显示器、点阵显示器、键盘、ADC、DAC,并能够掌握控制直流电机和步进电机的控制方法。


授课目标

《微机原理与接口技术》是工学类非计算机非电类各专业必修课,是一门实践性很强的课程。通过本课程的学习,使学生能够对微型计算机原理有一个系统的、全面的了解;掌握汇编语言程序设计方法;掌握微机接口技术;了解计算机技术的发展趋势,使学生初步具备利用计算机技术解决本专业领域问题的方法。

课程大纲

第1周  微型计算机基础知识

1.1 微型计算机系统简介

1.2 计算机中的数制

1.3 二进制数的算术运算

1.4 浮点数

1.5 基本逻辑运算与常用逻辑部件

1.6 编码

练习题

第2周  8086/8088微处理器

2.1 8086/8088微处理器的功能结构

2.2.1  8088CPU的引脚功能

2.2.2 8088CPU的时序

2.2.3 8088CPU系统总线形成

2.3.1 8088CPU的存储器组织-分段管理

2.3.2 8088CPU的编程结构

第2章 练习题

第3周  8086CPU指令系统

3.1  8086CPU指令系统简介

3.2  寻址方式

3.3  数据传送指令

3.4 算术运算指令

3.5 逻辑运算与移位指令

3.6  串操作指令

3.7 程序控制指令

3.8 处理器控制指令

第3章作业解析

第3章 练习题

第4周  汇编语言程序设计

4.1  汇编语言程序简介

4.2  伪指令

4.3  DOS功能调用

4.4  汇编语言程序设计

4.5 汇编语言源程序处理过程

第4周作业解析

第4章练习题

编程实验

第5周 存储器

5.1  存储器概述

5.2 静态随机存储器

5.3 静态RAM芯片应用

5.4 动态随机存储器

5.5 只读存储器

5.6 高速缓冲存储器

第5周作业解析

第5章练习题

第6周  输入输出

6.4 基本输入输出接口

6.5 数据传送控制方式

6.7 LED数码管显示接口

6.8 点阵接口

6.6 键盘接口

第6周作业解析

6.1 输入输出接口的功能

6.2 端口

6.3 IO端口的编址方式

第6周 输入输出接口

第6章练习题

第6章实验

第7周 中断

7.1 中断的基本概念

7.2 中断的基本过程

7.3 中断向量和中断向量表

7.4 硬件中断

7.5 中断处理流程

7.6 8259A应用

中断

第8周 作业

1. 杨枚同学存储器作业中的问题

2. 参考实验例程

第9周 通用可编程外围设备接口

9.1  8255A功能结构

9.2 8255A外部引脚

9.3 8255A的工作方式

9.4 8255A的控制字

9.5 8255A控制步进电机

9.6 8255A键盘接口

9.7 方式1输入输出举例

8255作业解析

作业

第10周 定时器/计数器8253、串行通信接口

10.1 8253功能结构

10.2 8253控制字

10.3 8253工作方式

10.4 8253应用

10.5 16550功能结构

10.6 16550控制字

10.7 16550应用

10.8 232接口

8253应用

8255、8253应用实验

第11周 数/模、模/数转换技术

11.1 数模转换原理简介

11.2 数模转换参数

11.3 DAC0832的功能结构

11.4 DAC0832 应用举例

11.5 模数转换简介

11.6 ADC0809简介

11.7 ADC0808应用举例

0832、0809应用实验

预备知识

本课程的先修课程是大学计算机基础、电工基础(电子技术基础、数字逻辑电路)。

证书要求

评分按照单元作业、期末考试情况进行,所占比例分别是60%、40%。‍评分高于 60 分颁发普通证书;高于85分颁发优秀证书。


参考资料

1.侯彦利主编,微型计算机原理与接口技术,北京,清华大学出版社,2017

2.秦贵和主编,微型计算机原理与汇编语言程序设计,北京:科学出版社,2012

3.赵宏伟主编,微型计算机原理与汇编语言程序设计,北京:科学出版社,2012

4.冯博琴,微型计算机原理与接口技术,北京:清华大学出版社,2002

5.[美]Barry B.Brey著Intel微处理器(第8版),金惠华,艾明晶,尚利宏等译,北京:机械工业出版社,2010