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微机接口及应用
课程概况： 273 个知识点，643 个教学活动
课程试学中，不记录课程学习情况~

教学大纲

课程名称：微机接口与应用

适用范围：（专业、层次）计算机科学与技术、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化

学分：3.5

一、课程的性质与任务

1．课程性质

该课程是面向计算机科学与技术、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等相关专业的专业课，是计算机科学与技术的专业主干课程，可作为电气工程及其自动以及机械设计制造及其自动化专业的专业选修课程。

在行业实践中结合本课程的专业知识，将帮助学生理解计算机软硬件的工作原理，特别是采用微机与外部控制对象之间的交互方法以及嵌入式系统的工作原理，从而具备一定的软硬件系统开发和维护能力。

2．课程任务

课程总的教学目标是熟悉计算机的基本工作原理，掌握指令系统和汇编语言程序设计方法，具备应用常见微机接口的能力。

通过本课程的学习，学生应了解计算机基本构成，中央处理器，存储器，总线，外部设备的基本工作原理，存储程序执行过程，掌握外设与主机之间交互方式，汇编语言程序设计方法，具备应用常见微机接口的能力，能够利用各类接口技术来拓展计算机系统的功能，以满足社会对于开发和设计嵌入式系统、物联网系统以及控制系统等广泛的需要。

二、与相关课程的联系

本课程的先修课程为：脉冲电路与数字逻辑，软件技术基础。

本课程的后续课程为：嵌入式系统。

三、本课程的基本要求

第一章计算机相关概念与基础知识

节	知识点	教学要求	重难点
第一节计算机系统的概述	1.1.1 计算机发展简史	识记
	1.1.2 处理器以及集成电路的发展史	识记
	1.1.3 计算机系统中常见术语	识记
	1.1.4 硬件系统简介	识记	难点
	1.1.5 软件系统简介	识记
	1.1.6 计算机系统的基本组成	理解	重点
	1.1.7 存储程序的概念	理解	重难点
第二节 8086微处理器	1.2.1 8086中指令执行过程	识记
	1.2.2 8086中的执行单元与接口单元	识记	重点
	1.2.3 8086内部的寄存器	简单应用	重点
	1.2.4 8086 外部引脚的定义	识记	重难点
	1.2.5 8086工作模式	识记
	1.2.6 时钟周期以及时钟电路	理解	难点
	1.2.7 存储器的读写时序	理解	难点
第三节 8086存储器的组织	1.3.1 8086的内存组织方式	理解	重难点
第三节 8086存储器的组织	1.3.2 堆栈及其应用	理解
第四节单片机系统	1.4.1 单片机的概念	识记
	1.4.2 单片机与微机的异同	理解
	1.4.3 8051系列单片机简介	理解
	1.4.4 80C51单片机内部结构	识记
	1.4.5 80C51外部引脚定义	识记
第五节计算机中数的表示（部分内容自学）	1.5.1 进位计数制	识记
	1.5.2 二进制数与十进制数之间的转换	识记
	1.5.3 二进制数与十六进制数之间的转换	简单应用	重难点
	1.5.4 补码的概念	理解	重难点
	1.5.5 补码的运算	理解
	1.5.6 字符表示	理解

第二章指令系统与汇编程序设计

节	知识点	教学要求	重难点
第一节编程结构	2.1.1 8086数据寄存器	识记	重点
	2.1.2 8086指针寄存器	识记	重点
	2.1.3 8086专用寄存器	识记	重点
	2.1.4 8086段寄存器	识记	重点
第二节寻址方式	2.2.1 什么是物理地址	识记	重点
	2.2.2 8086实模式	识记	重点
	2.2.3 8086立即寻址方式	识记	重点
	2.2.4 8086寄存器寻址方式	识记	重点
	2.2.5 8086直接寻址方式	识记	重点
	2.2.6 8086寄存器间接寻址方式	识记	重点
	2.2.7 8086寄存器相对寻址方式	识记	重点
	2.2.8 8086基址变址寻址方式	识记	重点
	2.2.9 8086相对基址变址寻址方式	识记	重点
	2.2.10 8086比例变址寻址方式	识记	重点
	2.2.11 8086转移地址寻址方式	识记	重点
	2.2.12保护模式	识记	重点
第三节指令系统	2.3.1 8086数据传送指令	识记	重点
	2.3.2 8086输入输出指令	识记	重点
	2.3.3 8086地址传送指令	识记	重点
	2.3.4 8086标志传送指令	识记	重点
	2.3.5 8086加法指令	识记	重点
	2.3.6 8086减法指令	识记	重点
	2.3.7 8086乘法指令	识记	重点
	2.3.8 8086除法指令	识记	重点
	2.3.9 8086符号位扩展指令	识记	重点
	2.3.10 8086逻辑运算指令	识记	重点
	2.3.11 8086移位指令	识记	重点
	2.3.12 8086串处理指令	识记	重点
	2.3.13 8086控制转移指令	识记	重点
	2.3.14 8086处理器控制指令	识记	重点
第四节汇编语言程序设计基础	2.4.1汇编语言概述	识记	重点
	2.4.2数据定义伪指令	识记	重点
	2.4.3段定义伪指令	识记	重点
	2.4.4 符号定义伪指令	识记	重点
	2.4.5 常数与变量	识记
	2.4.6 操作符	识记
	2.4.7 宏指令	识记	重点
第五节汇编程序设计示例	2.5.1 顺序结构程序设计示例	识记	重点
	2.5.2 分支结构程序设计示例	简单应用
	2.5.3 循环结构程序设计示例	简单应用
	2.5.4 子程序结构设计示例	简单应用
第六节 BIOS/DOS功能调用	2.6.1 DOS功能调用概述	识记
第六节 BIOS/DOS功能调用	2.6.2 BIOS功能调用概述	识记
第七节其它汇编技术简介	2.7.1 51单片机汇编技术简介	识记
第七节其它汇编技术简介	2.7.2 ARM汇编技术简介	识记

第三章存储器

节	知识点	教学要求	重难点
第一节存储器概述	3.1.1存储器的分类	识记
	3.1.2主存储器的性能指标	识记
	3.1.3存储器的层次结构	识记	重点
第二节典型存储器	3.2.1 SRAM	识记	重点
	3.2.2 DRAM	理解	重难点
	3.2.3 ROM	识记
	3.2.4高性能的主存储器	识记
	3.2.5 Flash存储器概述与编程模式	识记	重点
第三节主存储器与CPU的连接	3.3.1存储芯片简介	识记
	3.3.2存储器容量扩展的三种方法	理解	重难点
	3.3.3主存储器与CPU的连接	简单应用	重难点
第四节高速存储器	3.4.1双端口存储器	识记
	3.4.2多体交叉存储器	识记
	3.4.3相联存储器	识记
第五节单片机存储系统简介	3.5.1单片机存储器物理结构	识记
	3.5.2 89C51单片机存储器配置概述	识记
	3.5.3片内RAM	识记
	3.5.4片外RAM/ROM	识记
	3.5.5堆栈区	识记
	3.5.6特殊功能寄存器(SFR)	识记

第四章基本输入输出

节	知识点	教学要求	重难点
第一节输入输出接口	4.1.1 概述	识记
	4.1.2 I/O口的编址方式	识记	重点
	4.1.3 I/O端口地址的译码	识记
	4.1.4 I/O数据的传送方式	识记
第二节输入输出的控制方式	4.2.1 程序查询	识记
	4.2.2 中断传送	理解	重难点
	4.2.3 DMA传送	识记	难点

第五章中断

节	知识点	教学要求	重难点
第一节中断的概念	5.1.1中断系统	识记	重点
	5.1.2 中断源	识记	重点
	5.1.3 中断请求	识记	重点
	5.1.4 中断响应过程	识记	重点
	5.1.5 中断服务	识记	重点
	5.1.6 中断返回	识记	重点
	5.1.7 中断方式的特点	识记	重点
第二节中断系统结构及中断控制	5.2.1 89C51中断系统结构	识记	重点
	5.2.2中断技术实现的功能	识记	重点
	5.2.3 89C51中断源	识记	重点
	5.2.4通常情况的中断源	识记
	5.2.5中断请求标志	识记
	5.2.6中断允许控制	理解
	5.2.7中断优先级控制	理解	重难点
第三节中断处理过程	5.3.1中断处理过程的三个阶段	识记	重点
	5.3.2中断响应	理解	重难点
	5.3.3中断处理	理解	重难点
	5.3.4中断返回	理解	重点
第四节外部中断扩展方法	5.4.1利用定时器扩展外部中断源	理解	重点
第四节外部中断扩展方法	5.4.2中断加查询扩展外部中断源	理解	重点
第五节中断程序举例	5.5.1主程序	理解	重难点
	3.5.2 中断服务程序	理解	重难点
	3.5.3中断服务程序举例	简单应用	重难点

第六章常用数字接口芯片以及应用

节	知识点	教学要求	重难点
第一节并行接口技术	6.1.1 并行接口以及其特点	识记
	6.1.2 8255A并口芯片的结构	理解
	6.1.3 8255A各个引脚定义	简单应用
	6.1.4 8255A的三种工作方式	理解
	6.1.5 8255A控制字	简单应用
	6.1.6 8255A 与总线连接的方式	简单应用	重难点
	6.1.7 8255A在微机中的应用	理解
	6.1.8 8255A应用举例	综合应用	重点
第二节串行接口技术	6.2.1串口通信技术	识记
	6.2.2 数据传输方式	理解	重点
	6.2.3 同步与异步传输	理解	重点
	6.2.4 串口芯片8251A简介	识记
	6.2.5 8251A内部的结构	识记
	6.2.6 8251A 的控制字和状态字	简单应用
	6.2.7 8251A与总线连接和编程方式	简单应用	重难点
	6.2.8 8251A 在微机中的应用	简单应用
	6.2.9 RS232接口标准	理解
	6.2.10 利用串口进行通信	理解	重点
	6.2.11 单片机中的串口接口以及举例	综合应用
第三节定时与计数器及其应用	6.3.1 计数器的概念	识记
	6.3.2 定时器与计数器的关系	理解	难点
	6.3.3 8253计数器简介	识记
	6.3.4 8253计数器的内部结构	识记
	6.3.5 8253计数器的外部引脚	简单应用
	6.3.6 8253的5种工作模式	识记
	6.3.7 8253中的控制字和状态字	简单应用
	6.3.8 8253在微机中的应用	理解	重点
	6.3.9 定时器应用举例	简单应用
	6.3.10 单片机中的定时器的使用	简单应用
第四节 DMA控制器	6.4.1 DMA数据交换方式	识记	难点
	6.4.2 DMA控制器8237	识记
	6.4.3 8237的工作模式	识记
	6.4.4 8237的编程方式	理解
	6.4.5 8237在微机中的应用	理解	重难点

第七章模/数和数/模转换芯片以及应用

节	知识点	教学要求	重难点
第一节模/数转换技术	7.1.1 模/数转换的原理和作用	识记	重点
	7.1.2 双积分型模数转换方法及其特点	理解
	7.1.3 逐次逼近型A／D转换方法及其特点	理解
	7.1.4 并行AD转换芯片简介	识记
	7.1.5 ADC0809芯片简介	识记
	7.1.6 ADC0809与总线连接方式	理解	重点
	7.1.7 ADC0809的应用举例	简单应用
第二节数/模转换技术	7.2.1 数/模转换的原理和作用	识记	重点
	7.2.2 权电路网络	理解
	7.2.3 T型电路网络	理解
	7.2.4 D／A转换器的主要技术指标	理解
	7.2.5 并行接口的DAC0832芯片	理解
	7.2.6 DAC0832芯片应用举例	简单应用
第三节采样保持器（S/H）	7.3.1 采样保持器的工作原理	理解
	7.3.2 S/H的常用芯片	理解
	7.3.3 S/H的主要技术参数	理解

第八章 32位微型计算机系统及接口

节	知识点	教学要求	重难点
第一节微型计算机的总线技术	8.1.1 总线概述	识记
	8.1.2 ISA总线	识记
	8.1.3 EISA总线	识记
	8.1.4 PCI总线	识记
第二节 32位微处理器的结构与特点	8.2.1 80386的性能概述	识记
	8.2.2 80386的内部结构	识记
	8.2.3 80386的寄存器结构	识记
	8.2.4 80386的引脚与信号	识记
	8.2.5实模型	理解	重点
	8.2.6保护方式寄存器模型	理解	重点
	8.2.7保护方式存储管理和地址变换	理解	重点
	8.2.8特权级与保护	理解	重点
	8.2.9中断和异常	理解	重点
	8.2.10多任务和任务切换	识记	重点
	8.2.11虚拟8086方式	理解	重点
	8.2.12 80386新增指令	识记	重点
	8.2.13 保护方式下编程	理解	重点
第三节 Cache的基本结构和工作原理	8.3.1 Cache的工作原理	理解	重点
	8.3.2 Cache的基本结构	理解	重点
	8.3.3 Cache的组织方式	理解	重点
第四节 PCIE接口	8.4.1 PCIE的概念	识记
	8.4.2 PCI Express 与PCI 2.3、PCI-X的比较	识记
	8.4.3 PCI Express协议组成	识记
	8.4.4 基于PCIE互联的微机结构	识记
第五章 USB接口	8.5.1差分信号技术	理解	难点
	8.5.2 USB通信的格式	理解	难点
	8.5.3 USB总线接口	识记
	8.5.4 USB设备的端点	识记
	8.5.5 USB接口（功能接口）	识记
	8.5.6 USB总线标准	识记
	8.5.7 USB的通讯封包及格式	识记
	8.5.8 USB的通讯事务	识记
	8.5.9 USB的控制传输	识记
	8.5.10 USB控制传输	识记
	8.5.11 USB设备列举	识记
	8.5.12 USB模块的编程方法	理解	重难点

四、教学活动安排

1．开篇导学

在课程学习之初，向学生介绍：为什么学习这门课程，激发学生的学习兴趣；在课程中可以学到哪些知识和技能，帮助学生了解课程内容和应用范围；如何学习这门课程，使学生掌握课程学习方法。

2．自学

本课程的学习方式以学生自主学习为主，课程为学生提供了纸质教材和网络课件供学生随时学习，教师和网络教育学院的管理人员为学生提供尽可能完善的教学支持服务。

本课程需要学生重点自学的内容有：计算机中进位计数制、二进制数据的表示、单片机的概念、汇编仿真软件EMU8086、以及电路仿真软件Proteus。

3．阶段导学

在学生的自主学习的基础上，根据教学进度安排，本课程每学期至少会安排3次阶段导学，教师将对本课程的重点、难点及热点问题对学生进行讲解及辅导，并进行实时语音答疑活动。

4．网上作业

在本课程的学习过程中，除课件里各个章节点之后所附的练习题外，还根据教学进度和学生的实际情况，在网上发布3次作业，来加深对存储程序、中断机制、接口原理的理解和掌握，熟悉串口、并口、计数器等常用接口芯片以及汇编程序的应用。

5．论坛交流

除了固定的即时辅导答疑外，学生可以随时在BBS论坛上提问，教师将在48小时之内解答学生的疑难问题。

6．其他教学活动

实验与实践教学活动，主要是通过使用仿真软件EMU8086以及电路仿真软件Proteus的使用来加深对本课程中理论教学内容的掌握。该部分由学生按照实验指导书采用自学方式完成。

五、考核方式

课程成绩由网上学习成绩、作业成绩、考试成绩三部分组成。其中：网上学习成绩占10%，作业成绩占20%，考试成绩占70%。考试采用（开卷）现场考试方式。

六、建议教材及教学参考书

1．建议教材

微型计算机技术及应用（第四版）．戴梅萼．清华大学出版社．2008年2月

2．教学参考书

单片机原理实用教程:基于Proteus虚拟仿真(第2版) ．徐爱钧．电子工业出版社． 2011年3月

微型计算机接口技术及应用．刘乐善等．华中科技大学出版社．2011年7月

计算机硬件技术及应用基础 (下册?微机接口部分) ．陈立刚．中国水利水电出版社．2010年3月

3．网上教学资源

同济大学“微机原理与接口技术”上海市精品课程网站：

http://jpkc.tongji.edu.cn/jpkc/wjyl/lirunjiaoxue/linrunjiaoxue-3.htm

东南大学“微机系统与接口”精品课程网站：

http://zlgc.seu.edu.cn/jpkc2/declare/08wjjkx/index.asp

EMU8086仿真软件官方网站：http://www.emu8086.com/

Protues仿真软件社区： http://www.protues.com.cn/