《微機原理與接口技術》課程教學大綱
一、課程說明
二、學時分配表
三、教學目的與要求
1.本課程總體教學目的和要求
通過本課程的學習、上機操作，使學生較熟練地掌握微機的基本結構、基本工作原理，初步掌握匯編語言程序設計及微機接口技術，具有微機應用系統設計開發能力，并為其它后續課程奠定基礎。
教學要求是通過課堂教學與演示，課后習題練習等環節，掌握微型計算機的基本組成與工作原理的基礎知識，包括理解計算機硬件原理，能夠設計或調試基本的微機硬件接口及驅動程序等多方面的技能。
2.各章教學要求和知識考核點
（一）微型計算機系統概述
目的和要求：主要了解微型計算機系統的構造及微型計算機工作過程。
重點：微型計算機的基本組成
難點：微型計算機工作過程
（二）微處理器
目的和要求:掌握8086/8088 CPU寄存器結構、作用、CPU引腳功能、存儲器分段與物理地址形成、
最小/最大模式的概念和系統組建、系統總線形成；理解存儲器讀/寫時序；了解微處理器的發展。重點：Intel 微處理器的基本結構，寄存器、堆棧，引腳及其功能；最小/最大模式下系
統總線形成；存儲器分段與物理地址形成
難點：Intel 的內部結構、典型時序分析
（三）尋址方式和指令系統
目的和要求:掌握有關尋址的概念；8086的6種基本的尋址方式及有效地址的計算；掌握8086指令系統
重點：掌握尋址方式；掌握常用指令的功能和用法
難點：區別指令的正確與錯誤。
（四）匯編語言程序設計
目的和要求：了解匯編語言特點、匯編程序功能、匯編語言結構；掌握匯編語言中的表達式、偽指令、宏定義的含義和用法；掌握DOS功能調用基本I/O，返回DOS方法，了解文件管理；理解順序程序、分支程序、循環程序、含子程序的程序設計的基本方法，能編寫、運行、調試簡單的匯編語言程序。
教學重點：匯編的概念及其方法, 掌握匯編程序的基本格式，常用運算符的使用方法，匯編的步驟；順序程序、分支程序、循環程序、含子程序的程序設計的基本方法。
教學難點：偽指令、宏定義的用法；程序設計算法與流程圖。
（五）輸入輸出接口
目的與要求:掌握輸入/輸出的基本概念；I/O的編址方法、特點；CPU與外設數據傳遞的方式及接口技術；理解程序控制傳送方式、中斷傳送方式；掌握 I/O特點。
重點： I/O的編址方法、譯碼電路及CPU與外設數據傳遞的方式;掌握 I/O特點。
難點：程序控制、中斷、DMA方式特點及其應用場合
（六）存儲器系統
目的與要求:了解存儲器的作用、分類、結構及性能指標，了解存儲器系統的多層結構；掌握靜態RAM、動態RAM及EPROM的特點、基本結構、地址形成方法及典型芯片；了解DRAM刷新；掌握存儲器芯片的擴充的常用方法.
重點：存儲器的分類、性能指標；讀寫存儲器RAM、只讀存儲器ROM、存儲器擴展及其與CPU的連接
難點：存儲器的位/字擴充方式的方法及連接
（七）中斷系統
目的與要求:掌握中斷基本概念；深刻理解中斷類型碼、中斷矢量和中斷向量表的概念，以及如何對中斷服務程序尋址；了解8259A的編程結構，理解8259A工作方式、有關命令和初始化編程及其在PC機中應用
重點：實模式下的中斷操作, 中斷類型碼中斷矢量和中斷向量表的概念，以及如何對中斷服務程序尋址；對外部可屏蔽中斷響應過程;中斷控制器8259A的結構、初始化和應用
難點：中斷向量概念、8259A級連工作方式、命令的理解
（八）計時器/計數器與DMA控制器
目的與要求:了解定時/計數器的作用，掌握結構和基本工作方式，掌握的編程方法、應用；了解DMA的工作原理
重點：8253性能、工作方式，與系統的連接，計數初值的設定，初始化編程
難點：各種方式異同
（九）并行接口與串行接口
目的與要求:掌握8255A編程結構、控制字和初始化編程；掌握8255A與微機總線接口技術和應用；掌握8251A主要性能、引腳、編程結構及初始化編程和應用；了解串行通信的基本概念、數據傳送
方向、調制與解調，異步和同步通信規程、各自數據格式。
重點：8255A工作方式和初始化編程；掌握8251初始化編程方法
難點：8255A方式1和2的握手信號，時序；異步串行通信格式；8251初始化編程
（十）總線
目的與要求: 了解典型的總線技術；了解ISA總線、PCI總線、USB總線微機常用的總線；理解RS-232C 標準在串行通信中計算機與外設或終端的連接。
重點：總線的概念、分類及應用；ISA總線；RS-232C標準
難點：總線的時序、握手技術。
（十一）模擬量輸入/輸出通道接口
目的與要求：了解AD/DA轉換的基本原理，了解常用AD/DA芯片的使用方法及其與微機的連接。掌握AD/DA芯片在微機系統中的應用。
重點：AD/DA轉換的原理
難點：D/A、A/D轉換芯片的接口。
（十二）人機交互設備及其接口
目的與要求：了解PC微機系統中的鍵盤、LED的工作原理及其與主機的接口。
重點：鍵盤與LED的工作原理。
難點：鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等幾種常見的人機交互設備的工作原理和他們與計算機的接口。
四、教學內容綱要
第１章微型計算機概述
1.1 微型計算機的基本結構
1.2 微型計算機系統
1.3 微型計算機的運算基礎
第2章微處理器
2.1 8086微處理器的結構
2.2 8086的系統組成和總線時序
2.3 微處理器發展及其新技術
第3章尋址方式與指令系統
3.1 指令格式與尋址方式
3.2 8086指令系統
3.3 80x86與擴充和增加的指令
第4章匯編語言程序設計
4.1 匯編語言程序格式
4.2 匯編語言的數據與表達式
4.3 偽指令
4.4 宏命令偽指令
4.5 程序設計
4.6 匯編語言與c語言的接口
第5章輸入輸出接口
5.1 微機接口與接口技術
5.2 I／O端口及其編址方式
5.3 端口地址譯碼
5.4 CPU與外設之間的數據傳送方式
第6章存儲器
6.1 半導體存儲器的分類和性能特點
6.2 隨機存取存儲器
6.3 只讀存儲器
6.4 半導體存儲器接口技術
6.5 高速緩沖存儲器
6.6 虛擬存儲器
第7章中斷系統
7.1 中斷的基本概念
7.2 8086的中斷系統
7.3 可編程中斷控制器8259A
7.4 中斷調用
第8章計數器／定時器與DMA控制器
8.1 計數器／定時器的工作原理
8.2 可編程計數器／定時器8253
8.3 DMA傳送的基本原理
8.4 DMA控制器8237A
第9章并行接口與串行接口
9.1 并行接口概述
9.2 可編程并行接口8255A
9.3 串行通信的基本概念
9.4 可編程串行接口8251A
第１0章總線
10.1 總線的概念
10.2 系統總線
10.3 PCI局部總線與高速總線
10.4 外部總線
第１1章模擬量輸入／輸出通道接口
11.1 模擬量輸入／輸出通道的組成
11.2 D／A轉換及其接口
11.3 A／D轉換及其接口
第１2章人機交互設備及其接口
12.1 鍵盤及其接口
12.2 鼠標器及其接口
12.3 液晶顯示器及其接口
12.4 打印機及其接口
12.5 網絡接入設備
12.6 其他人機交互技術
五、課程教材
教科書：
《微機原理與接口技術》（第二版），洪永強，科學出版社，2009
參考書：
[1] 戴梅萼《微型計算機技術及應用》（第三版）清華大學出版社 2003
[2] 王永山，《微型計算機組成與應用》（第二版），西安電子科技大學出版社，2004
[3] 馬維華，《微原理與接口技術—從80X86 到 X》科學出版社，2005
[4] 楊文顯,《現代微型計算機與接口技術》清華大學出版社，2003
[5] 艾德才，《微機原理及接口技術》微處理器與外設大學教程，中國水利水電出版社微處理器與外設大學教程，2004
[6]《Intel系列微處理器結構、編程和接口》（第六版）
Barry B.Brey著，金惠華等譯，電子工業出版社，2004
六、考核方式
課程的考核方式：期末筆試（50%）+期中成績（20%）+平時（含實驗）成績（30%）
七、其他說明
本課程具有較強的實踐性，要求理論聯系實際。
1.實踐教學環節詳見《微機原理與接口技術》實驗教學大綱。
2.本大綱涵蓋微機原理與接口技術的各個方面，CPU與接口技術都比較抽象，建議采用動畫解說，并在實驗驗證時回顧、對照相關原理。
執筆人：沈文龍審核人：陳瑋審定人：黃朝輝