SPOC学校专有课程
微机原理与接口技术
第1次开课
开课时间: 2020年02月17日 ~ 2020年06月27日
学时安排: 4
当前开课已结束 已有 180 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=本课程是提升应用计算机新技术能力,探究智能制造、机器人、网络技术等的根基。内容包含微机的工作原理与结构、指令、汇编程序设计、存储器组织及典型接口。讲解过程自然、流畅,穿插由emu8086和proteus应用基础理论、知识与技能解决实际问题的仿真。学习者可轻松愉快地学习,掌握应有的知识与技能。
本课程是提升应用计算机新技术能力,探究智能制造、机器人、网络技术等的根基。内容包含微机的工作原理与结构、指令、汇编程序设计、存储器组织及典型接口。讲解过程自然、流畅,穿插由emu8086和proteus应用基础理论、知识与技能解决实际问题的仿真。学习者可轻松愉快地学习,掌握应有的知识与技能。
—— 课程团队
课程概述

“微机原理与接口技术”是提升应用计算机新技术能力,探究智能制造、机器人、网络技术等的根基,实现中国制造2025与人工智能2.0的基础,是电类专业的一门重要的专业基础课。

    学习本课程可以掌握微型计算机的逻辑结构、工作原理、典型CPU的指令系统、存储器扩展及其典型接口电路等知识;初步掌握汇编语言程序设计的基本方法,初步掌握微机与输入输出设备的典型接口电路,初步具备微机应用系统的分析能力;具备进行微机应用系统软、硬件设计开发的能力;能够了解微机系统发展的新技术和新知识。


授课目标

1)理解并掌握计算机中数的表示、微机的逻辑结构、工作原理、典型CPU的指令系统、汇编语言程序设计的基本方法,存储器扩展及其典型接口电路等知识。

 2)初步具备典型微机应用系统的分析能力以及简单控制系统软硬件的设计能力,制定合适的实验方案,构建(仿真)实验系统并开展实验研究。

 3)进一步养成自主学习的习惯。


课程大纲
计算机基础知识
课时目标:理解微型计算机系统的结构,掌握数值数据、符号信息在计算机中的表示与运算。
1.1计算机中数值数据的表示(4个视频)
1.2 计算机中常用编码(1个视频)
1.3 计算机运算基础(1个视频)
1.4 微型计算机系统(1个视频)
单元内容回顾与问题解答(2个视频)
测验一
CPU 系统结构
课时目标:掌握CPU的组成与内部结构、工作模式、引脚功能、工作时序,了解微机系统存储器结构,理解CPU外总线的形成以及微机系统中的总线结构。
2.1 8086/8088微处理器的内部结构(1个视频)
2.2 8086/8088微处理器的工作模式与引脚功能(1个视频)
2.3 CPU的工作时序(1个视频)
2.4 微机系统存储器结构(2个视频)
2.5 CPU外总线的形成(1个视频)
单元内容回顾(1个视频)
测验二
指令系统
课时目标:理解寻址方式的含义,掌握8086/8088 CPU的指令系统。
3.1 寻址方式(2个视频)
3.2 数据传送指令(3个视频)
3.3 算术运算指令(4个视频)
3.4位处理指令(2个视频)
3.5 串操作指令(2个视频)
3.6 控制转移指令(3个视频)
3.7 处理器控制指令(1个视频)
问题解答(2个视频)
实验一(2个视频)
测验三
汇编语言程序设计
课时目标:了解汇编语言、汇编语言程序以及汇编程序,理解伪指令的含义与功能,掌握采用分支、循环、子程序等结构设计典型算法程序并能调试程序。
4.1 基本概念(1个视频)
4.2 伪指令(1个视频)
4.3 典型汇编语言程序设计举例(6个视频)
实验二(2个视频)
测验四
作业一
存储器组织
课时目标:理解存储器的分类、性能指标以及现代微机中存储器的层次结构,理解高速缓冲存储器与虚拟存储器的含义与作用,掌握半导体存储器及其与CPU的连接方法,具备设计并调试半导体存储器系统的能力。
5.1 存储器概述(1个视频)
5.2 半导体存储器(2个视频)
5.3 半导体存储器与CPU的连接(2个视频)
5.4 训速 缓冲存储器与虚拟存储器(1个视频)
实验三(2个视频)
测验五
作业二
并行输入/输出接口
课时目标:理解并行接口的定义、功能、基本结构、端口的编址方式,理解CPU与外设之间传送信息的4种方式,能利用无条件传送与程序查询方式、8255芯片等设计并调试并行接口的典型应用系统。
6.1 基础知识(1个视频)
6.2 CPU与外设之间的数据传送(1个视频)
6.3 简单并行I/O接口(1个视频)
6.4 可编程并行I/O接口芯片 8255(2个视频)
6.5 8255的应用举例(2个视频)
实验四(2个视频)
测验六
中断处理与定时/计数技术
课时目标:理解中断、中断处理过程、中断优先级与中断嵌套的含义,掌握中断矢量表的初始化方法与中断服务子程序的设计方法,能利用8259、8253等芯片设计应用系统。
7.1 中断的基本概念(1个视频)
7.2 8086中断结构(1个视频)
7.3 可编程中断控制器8259(2个视频)
7.4 可编程定时/计数器8253(2个视频)
实验五(2个视频)
测验七
模拟接口技术
课时目标:了解A/D、D/A在计算机应用系统中的作用,能应用DAC0832、ADC0809设计微机模拟信号采集、信号发生器等应用系统。
8.1 模拟接口基础知识(1个视频)
8.2 典型D/A转换器及其应用(2个视频)
8.3 典型A/D转换器(1个视频)
8.4 典型A/D转换器的应用(1个视频)
实验六(2个视频)
测验八
串行通信及其接口电路
课时目标:了解串行同步通信、串行异步通信的含义与数据帧格式,理解典型的串行接口标准,能应用8251芯片设计串行接口。
9.1 串行通信的基本概念(1个视频)
9.2 串行接口标准(1个视频)
9.3 可编程串行接口芯片 8251(2个视频)
实验七(2个视频)
测验九
展开全部
预备知识

具备计算机程序设计,数字电子技术,模拟电子技术等课程内容知识与技能。

参考资料

1.《微型计算机基本原理与接口技术》(第三版),陈红卫主编,科学出版社,2015.3

 


2.《微型计算机基本原理与接口技术学习指导》,陈红卫主编,科学出版社,2010.9

3.微型计算机原理与应用学习指导》,赵荣昌等编著,清华大学出版社,2009.3

4.《微型计算机接口技术》,古辉等编著科学出版社,2011

5.《微机原理与接口技术》,楼顺天,周佳社编等,科学出版社,2013.1

6.《微机原理与接口技术》,杨立主编,天津大学出版社2010.1

常见问题

1.如何才能学好《微机原理与接口技术》这门课程?

答:微机原理与接口技术课程是设计型课程,需要对相关知识进行理解并应用,单纯的记忆知识无法达到学习目标这是一门实践性较强的课程,学习内容的过程中需要进行多练习、多设计。在学习期间可多利用EMU8086、PROTEUS仿真环境多进行验证练习、设计练习以及应用系统设计与调试,在条件允许的前提下再将仿真设计的系统实物化。只要多花时间与精力去理解内容、然后多设计多应用,你肯定会觉得本课程非常有意思,也肯定会学好这门课程。

2.我以前的基础较差,能学习这门课程吗?

答:在选修这门课程之前需要计算机基础、程序设计概念、数电与模电等相关知识,若这些知识不够扎实,则学习中会存在一些困难,但不是不能学。好在现在MOOC上相关内容很多,提供了多种学习途径,而且本课程的内容也可多次反复听、学、练。只要你是有心想学肯定是会有收获的。


3.听说汇编语言源程序设计内容较难,如何才能提高编程能力呢?

答:(1)汇编语言是面向机器的,对于不同的微处理器其指令系统是有差异的,因此需要了解微处理器的指令系统,理解指令的功能。

2)多阅读程序,分析一些典型算法,并记忆一些典型问题的解决思路与程序模块。

3)针对问题进行程序编写练习,可以先参考相关资料上的程序,再独立设计解决问题的程序,对自己完成的程序一定要进行调试,发现问题再修改、再调试。

经过以上过程的不断反复练习,一定能提高编程能力。


源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

江苏科技大学
4 位授课老师
陈红卫

陈红卫

教授

李众

李众

教授

袁伟

袁伟

副教授

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