《微型计算机原理》非计算机专业课程教学大纲

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1、微型计算机原理课程教学大纲(非计算机各专业,64学时)课程名称：微型计算机原理英文名称：Principles of Microcomputers学 时：50(理论教学)+14(实验)学 分：4适用专业：工科非计算机各专业课程性质：必修先修课程：模拟电子技术，数字电路逻辑设计等一、 课程性质与任务本课程是工科各专业非常重要的计算机基础课之一。本课程以Intel 80x86CPU构成的微机为主讲机型，系统深入地介绍微型计算机的工作原理、80x86指令系统、汇编语言程序设计、半导体存储器、输入/输出与中断以及可编程接口芯片及应用等知识。通过本课程学习，使学生真正掌握微型计算机的工作原理、汇编语言程序

2、设计方法以及接口电路设计技术等内容，培养学生初步具备软硬件方面的实际开发能力。 二、教学内容、学习要求及重点难点第1章 微型计算机系统导论（一） 教学内容本章简要介绍微型计算机的发展历史；根据冯.诺依曼计算机设计思想，主要介绍微型计算机硬件系统的组成，三总线结构（地址总线AB、数据总线DB、控制总线CB）以及组成计算机的五大部件（运算器、控制器、存储器、输入及输出设备）；介绍软件在计算机系统中的作用；通过在模型机上运行一个简单的程序说明计算机的工作过程。具体内容如下：1、计算机发展概况2、微型计算机系统的组成3、微型计算机硬件系统4、微型计算机的工作过程（二） 学习要求通过本章学习，应对微型计

3、算机的基本概念、基本组成及工作过程有一个基本了解，建立计算机整机概念，为后续各章节的学习打下基础。具体要求如下： 1、了解微处理器及微型计算机的发展、分类和特点。2、熟悉微型计算机系统各个组成部分的功能，掌握地址总线AB、数据总线DB、控制总线CB的概念及其作用。3、掌握CPU的概念、组成及基本工作原理。4、了解存储器在微型计算机的作用和内存的读写操作过程，掌握有关概念：位、字节、字、存储器容量、存储单元地址等。5、熟悉微型计算机的工作过程，初步建立计算机整机的概念（三） 重点难点微型计算机硬件系统的结构；地址总线AB、数据总线DB、控制总线CB的概念及其作用；CPU的组成及基本工作原理；存储

4、器的分类、作用及有关概念。 第2章 计算机中的数制与编码（一） 教学内容本章首先简要介绍无符号数的表示方法、各种数制的相互转换以及二进制数的运算规则等；然后重点介绍带符号数的表示方法、补码加减法运算以及运算时溢出的判断方法；最后介绍十进制数的二进制编码（BCD编码）、字符（包括字母、数字和符号）的ASCII编码以及数的定点和浮点表示方法等。具体内容如下：1、无符号数的表示方法2、带符号数的表示方法3、信息的编码 4、数的定点与浮点表示法（二） 学习要求通过本章学习，应该熟练掌握数据（包括无符号数和有符号数）、信息等在计算机中的表示方法，具体要求如下：1、掌握十进制数、二进制数、十六进制数的表示

5、方法及其相互转换。2、熟练掌握带符号数的原码、反码、补码表示方法。3、掌握进位和溢出的概念及其判断方法4、了解BCD码、ASCII码的概念以及数的定点与浮点表示法。（三） 重点难点带符号数的原码、反码、补码表示方法；进位与溢出的概念及其判断方法。 第3章 80x86微处理器 （一） 教学内容本章在简要介绍80x86系列微处理器的发展概况及其性能特性的基础上，首先重点介绍8086/8088 CPU的内部结构、寄存器结构、引脚功能以及存储器管理等；之后简要介绍具有代表性的Intel 主流CPU系列的最新技术发展方向，从应用角度介绍80x86系列微处理器内部寄存器结构及其使用方法；然后对80x86存

6、储器管理方式（实方式、保护方式和虚拟8086方式）进行介绍；最后分别简要介绍80286到Pentium CPU 的内部结构特点。具体内容如下：1、80x86微处理器简介2、8086/8088微处理器3、8086/8088存储器和I/O组织（二） 学习要求微处理器(CPU)是构成微型计算机的核心部件，是全机的控制中心，它控制全机各功能部件协调工作，它的性能决定了整个微型计算机的性能和系统结构。因此，学习和掌握微处理器的内部结构和工作原理是学习微型计算机原理的重要基础。本章具体学习要求如下：1、掌握8086/8088CPU的内部结构及工作原理。2、掌握8086/8088CPU中14个寄存器的分类、

7、作用及有关寄存器的特定用法。3、掌握8086/8088存储器的分段管理方式；掌握逻辑地址、物理地址的概念以及如何由逻辑地址求物理地址。4、了解8086/8088CPU的引脚及其功能。（三） 重点难点8086/8088CPU的内部结构及工作原理；寄存器结构；存储器分段管理方式；逻辑地址和物理地址的概念等。对程序设计人员来讲，了解CPU内部寄存器结构并掌握其使用方法是进行汇编语言程序设计的关键和基础，因此，牢记8086/8088CPU内部的14个16位寄存器的名称和使用方法是本章学习的重点，也是初学者一时难于理解和掌握的内容。 第4章 80x86指令系统 （一） 教学内容本章重点介绍8086指令格

8、式和寻址方式，包括操作数的寻址方式和转移地址的寻址方式；然后介绍8086指令系统，包括数据传送、算术运算、位操作、串操作、控制转移以及处理器控制等六大类指令。最后简要介绍80x86/Pentium新增的寻址方式和增强与增加的指令。具体教学内容如下： 1、8086/8088指令格式2、8086/8088指令系统的寻址方式3、8086/8088指令系统（二） 学习要求指令系统是程序员编写程序的基础，因此很好地掌握本章内容是后续进一步学习汇编语言程序设计的关键。通过本章学习，应该达到如下要求：1、了解8086/8088指令格式。2、熟练掌握8086/8088（包括后续CPU）的寻址方式。3、掌握80

9、86/8088指令系统中的各种指令的名称、功能及对操作数寻址方式的约定。（三） 重点难点操作数的寻址方式；指令中操作数允许的寻址方式，避免写出指令系统中不存在的非法指令。 第5章 汇编语言程序设计 （一）教学内容本章以Microsoft公司的宏汇编程序MASM为背景，介绍面向80x86的汇编语言程序设计方法。包括汇编语言源程序的格式、伪指令、宏指令以及顺序结构、分支结构、循环结构、过程调用等汇编语言程序设计方法。具体内容如下：1、汇编语言源程序的格式及汇编语言上机过程2、伪指令3、宏指令4、汇编语言程序设计的基本方法（包括顺序程序、分支程序、循环程序、子程序）（二）学习要求汇编语言程序设计是微

10、型计算机原理课程非常重要的内容之一。通过本章学习，应该达到如下要求：1、熟练掌握汇编语言格式及调试方法。 2、掌握子程序和宏指令的概念、定义及其调用方法。3、掌握DOS调用和BIOS调用的方法。4、掌握顺序程序、分支程序、循环程序设计的基本方法和一般技巧。（三）重点难点汇编语言源程序的编写及调试。只有通过大量的上机实践，才能真正掌握汇编语言程序的设计。 第6章 半导体存储器 （一）教学内容本章在简要介绍半导体存储器的分类和基本存储元电路的基础上，重点介绍了常用的几种典型存储器芯片及其与CPU之间的连接与扩展问题，并简要介绍了目前广泛应用的几种新型存储器。具体内容如下：1、半导体存储器的分类2、

11、随机读写存储器3、只读存储器4、存储器与CPU的连接（二）学习要求1、了解各种半导体存储器的特点及应用场合。2、了解随机读写存储器和只读存储器的结构原理及工作特点。3、掌握存储器芯片的位扩展和字扩展方法。特别应注意掌握存储器芯片与地址总线的连接问题。（三）重点难点存储器扩展时如何由高位地址产生片选信号。 第7章 输入/输出与中断 （一） 教学内容本章介绍输入输出接口的基本概念，CPU与外设间的数据传送方式，中断传送方式及相关技术，以及可编程中断控制器8259A的结构及编程方法。具体内容如下：1、I/O接口概述2、CPU与外设之间数据传送的方式3、中断技术4、8086/8088中断系统5、可编程

12、中断控制器Intel 8259A（二） 学习要求1、了解I/O作用，掌握I/O的编址方式。2、理解I/O设备与主机之间交换数据的控制方式。3、了解8086/8088中断系统。4、熟悉8259A中断控制器的结构及应用。（三） 重点难点8259A的工作方式及编程。 第8章 可编程接口芯片及应用 （一） 教学内容接口电路是联系主机与各种I/O设备的桥梁。接口技术是微型计算机应用中的重要技术。本章从应用角度介绍了与80x86系列微处理器配套使用的通用可编程接口芯片，包括可编程定时/计数器8253/8254，并行接口芯片8255A，串行接口芯片8251A，数/模转换芯片DAC0832和DAC1210以及

13、模/数转换芯片ADC0809和AD574。具体教学内容如下：1、定时器/计数器8253/82542、并行接口芯片8255A3、A/D与D/A芯片（二） 学习要求通过本章学习，读者不仅要掌握所介绍的各种常用可编程接口芯片的工作原理与使用方法，更重要的是要能够触类旁通，以便日后遇到其他芯片时能够很快掌握其使用方法。具体要求如下：1、掌握8253/8254工作方式、初始化编程及其应用技术。2、掌握8255的工作原理、初始化编程及其应用。 3、掌握D/A转换芯片DAC0832和DAC1210的使用方法。4、掌握A/D转换芯片ADC0809和AD574的使用方法。（三） 重点难点通过学习应重点掌握I/O接口芯片的共有特点，为日后其它接口芯片的学习和应用打下基础。三、实验指导实验一 寻址方式与基本指令实验1.1 实验目的1 熟悉80x86寻址方式及基本指令的功能，进一步理解和巩固课堂学习内容。2 掌握汇编语言程序设计上机过程, 掌握汇编语言源程序结构，为后续汇编语言程序设计打好基础。3 熟悉Microsoft的DEBUG或Borland的Turbo DEBUG调试工具的使用方法。1.2 实验预习要求1 认真阅读本书第一部分第1章，熟悉汇