课程详情
课程评价
spContent=课程面向有志于从事计算机过程控制系统设计、或对计算机硬件结构感兴趣的学习者。总体目标是:具备输入/输出接口控制系统软硬件初步设计能力。 课程以“家庭安全防盗系统”案例引导,主要介绍:计算机基础知识、微型机基本工作原理、80x86基本指令集、汇编程序设计、存储器接口设计、接口控制技术等。
—— 课程团队
课程概述

在今天的信息化时代,计算机已成为了人类工作和生活中必不可少的一部分。计算机的主要应用方向之一是过程控制。工业过程控制的对象往往是一些连续变化的非电物理量,要使这类信号能够被计算机所识别和处理,需要经过一个复杂的过程。本课程面向有志于从事计算机过程控制系统设计、或对计算机硬件结构感兴趣的学习者,介绍包括计算机基础知识、微型计算机基本工作原理、存储器接口设计、输入输出接口控制技术等理论知识和设计方法,并最终实现简单I/O接口控制系统软硬件设计的初步能力

需要说明的是,随着计算机技术的发展,现实中更多情况下工业过程控制使用单片机技术更加适合,但考虑到我们日常见到和使用最多的计算机是微型计算机,建立微型计算机系统的整体概念,理解微型计算机的构成、工作原理、输入输出控制方法等,具有更普适的意义;并且,作为计算机的“微缩版”,单片机虽然在体系结构、指令集等多个方面与微型计算机存在较大差异,但许多的基本理论和控制方法是相似的。本课程所介绍的内容,将对进一步从事单片机技术、嵌入式技术开发,有着非常直接的指导意义。

课程按周组织,共12周,涉及8个章节的内容,包括:微型计算机系统概述、微处理器与总线、80x86基本指令集、汇编语言程序设计、半导体存储器、输入输出和中断技术、可编程并行数字接口、模拟量的输入输出。

需要特别强调的是:本课程属于“设计型”课程,需要对某些定义的记忆(如指令助记符),更需要对知识的理解,并融汇贯通。只有将课程所学知识真正理解并变成了自己的知识,才有可能按照要求去完成系统设计。

本课程参考教材为:吴宁 乔亚男主编.《微型计算机原理与接口技术》(第4版),清华大学出版社

授课目标

理解微型计算机硬件系统的基本组成和工作原理,具备输入/输出接口软硬件控制系统初步设计能力。

课程大纲
预备知识

本课程需要了解有关计算机的基础知识。如:字节(Byte)、位(bit)、字长等。因此,建议先修(或同时选修)我们在“中国大学MOOC”平台开设的“大学计算机”MOOC。如果在选修本课程之前有过数字电路和模拟电路相关课程的学习经历,将对本课程所介绍内容的理解有较大帮助。

证书要求

通过视频学习,完成测试和作业,达到课程要求后,可以获得课程主讲教师签名颁发的合格证书或优秀证书。

成绩以百分计,总分=作业完成与互评(占15%)+单元测验(占60%)+期末考试(占25%)

6079分:合格证书

80100分:优秀证书


参考资料

课程参考教材:

   吴宁,乔亚男主编《微型计算机原理与接口技术》(第4版). 清华大学出版社.2016.8


教学资源网站:

  http://mcit.xjtu.edu.cn


常见问题

1.如何才能学好这门课程?

答:这门课程是“设计型”课程,需要理解而不是背书。只有理解了,才能够设计。和学习其他计算机类课程一样,学习这么课也需要多上机练习、多设计。


2.如果我以前没有学习过“大学计算机”课程,学这门课程会有困难吗?

答:如果在选修这门课程之前没有任何计算机基础知识,学习中会有一些困难。虽然本课程第一周的内容也比较基础,但进展较快,对一些基本的概念没有做解释。特别是,在学习实模式下的存储器寻址部分,如果有“大学计算机”课程中有关操作系统的基础,理解这部分内容将会比较容易。


3.我已有冯博琴,吴宁主编的《微型计算机原理与接口技术》(第3版)书,是否还需要购买课程提出的参考教材?

答:本课程提供的参考教材是《微型计算机原理与接口技术》(第3版)的再版,主要作者及主体内容没有大的改变。两版教材的主要区别是:第4版除更新了部分计算机硬件发展新技术的描述之外,主要是采用了以案例贯穿内容的描述方法。