微机原理与汇编语言教学大纲

《微机原理与汇编语言》课程教学大纲一、课程基本信息

二、教学目标和要求

本课程是计算机专业的专业主干课。课程以当今主流微处理器80X86为结合点，分析它的结构特点、操作原理、指令系统以及汇编语言设计的基本方法，为后续课程打下必要的基础。通过本课程的学习，要求学生掌握微型计算机的基本

工作原理、汇编语言程序设计基本方法、微型计算机接口技术、建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的初步能力。应能掌握计算机的基本工作原理及汇编语言编程的技能和技巧，养成良好的程序设计风格，为今后的工作打下必要的技术基础。

三、教学难点

重点是8086CPU内部结构，引腿信号及功能，指令系统；汇编语言程序设计；接口的基本技术，接口芯片的内部结构和工作原理。难点是CPU操作时序，各种接口芯片的控制字，模式字的设置及其含义，接口与外设子系统的硬件设计及软件编程。

四、教学内容及基本要求

第一章微型机算计概述 (2学时)

教学目标和要求：理解微型机的分类和发展概况；掌握微处理器、微型计算机和微型机系统的差别；掌握CPU的功能和组成部件；掌握计算机的基本结构。

教学重点和难点：无。

教学方式：（课堂讲授）

第一节微型计算机的特点和发展

一、微型计算机的特点

二、微型计算机的发展

第二节微型机的分类

一、微型计算机的分类

第三节微处理器、微型计算机和微型计算机系统

一、微处理器

二、微型计算机

三、微型计算机系统

第四节微型机算机的应用

一、微型计算机的应用

复习思考题:

1. 微处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有什么不同?

2. 微型计算机采用总线结构有什么优点?

3. 数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?

第二章 16位和32位微处理器 ( 6学时 )

教学目标和要求：

1、掌握：8086微处理器的编程结构，常用引腿信号的功能，8086的中断系统，总线操作及时序;

2、理解：80386的体系结构，三种工作方式，指令流水线和地址流水线，虚拟存储机制和片内两级存储管理；Pentium采用的先进技术，原理结构，技术发展。

教学重点和难点：8086微处理器的结构，内部寄存器的功能，主要的引脚信号及功能，中断响应过程，存储器组织和I/O组织。

教学方式：(课堂讲授6学时)

第一节 16位微处理器8086 (2学时 )

一、8086的编程结构

总线接口部件和执行部件的组成及各自功能,8086总线周期的概念。

二、8086的引腿信号和工作模式

1. 最小模式和最大模式的概念

为了适应各种应用场合，在设计8086/8088CPU芯片时，使它们可以在两种模式下工作，及最小模式和最大模式。

2. 8086/8088的引腿信号和功能

8086/8088CPU有40条引腿，这里介绍在两种模式下公用的32条引腿和他们的传递方向及有效跳变。

3. 最小模式

讲述8086在最小模式下的典型配置及有关引腿信号。

4. 最大模式

讲述8086在最大模式下的典型配置及有关引腿信号。

三、8086的操作和时序

1. 系统复位和启动操作

8086/8088复位时各内部寄存器的值，复位时序，总线信号状态。

2. 总线操作

最小操作下的读写周期，最大操作下的读写周期。

3. 中断操作和中断系统

8086的中断分类，中断向量和中断向量表，硬件中断和软件中断，中断响应总线周期。

4. 最小模式下的总线保持

8086/8088提供了一对专用于最小模式下的总线控制联络信号HOLD和HLDA 总线保持请求响应时序。

5. 最大操作下的总线请求允许

在最大操作下8086/8088提供了总线主模块间传递总线控制权的手段。

四、储存器组织和I/O组织

1. 8086的储存器组织

8086的储存器分段结构，段地址和偏移地址，物理地址的计算方法8086/8088系统中1M存储空间的几个固定部分。

2. 8086的I/O组织

在8086系统中I/O端口采用独立编址的方法用专门的输入输出指令访问。

复习思考题：

1. 8086总线接口部件有什么功能?执行部件有什么功能？

2. 总线周期的含义是什么？8086的基本总线周期由几个时钟组成？如CPU

的时钟频率为24MHz，那么它的一个时钟周期为多少?一个基本总线周期为多少?如主频为15MHz呢?

3. CPU启动时，有哪些特征？如何寻找系统的启动程序?

4. 8086是怎样解决地址线和数据线复用问题的？

5. BHE#信号和A0信号是通过怎样的组合解决存储器和外设端口的读写操作

的?

6. 非屏蔽中断有什么特点？可屏蔽中断有什么特点？分别用在什么场合？第二节 32位微处理器80386 (2学时)

一、80386的体系结构

80386的内部结构和功能部件。

二、80386的三种工作方式

80386的实地址方式、保护方式和虚拟8086方式。

三、80386的寄存器

80386的7类寄存器：通用寄存器、指令指针寄存器和标志寄存器、段寄存器和段描述符寄存器、控制寄存器、系统地址寄存器、调试寄存器和测试寄存器。

四、指令流水线和地址流水线

指令流水线由总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件和执行部件构成。

地址流水线由分段部件分页部件和总线接口部件组成。

五、80386的虚拟存储机制和片内两级存储管理

分段管理、分页管理，转换检测缓冲器TLB。

六、80386的中断

在实地址方式下,80386采用8086相同的方式处理中断;在保护方式下80386通过中断描述符表协助中断响应和处理。

七、80386的信号和总线状态

80386的信号,总线周期。

复习思考题：

1.虚拟存储器是一种什么样的存储器?80386的虚拟存储器可以有多大容量?

2.80386有哪三种工作方式?为什么要这么多工作方式?

3.80386的指令流水线由哪些部件组成?它们的主要功能是什么?

4.TLB是一种什么样的功能部件?说明其中存放什么内容,起什么作用?

5.80386的数据线既可传送16位数据，也可传送32位数据，还可传送单字

节数据，具体是如何实现上述传送的?

第三节 32位微处理器Pentium (2学时)

一、 Pentium采用的先进技术

Pentium采用多项先进技术，最重要的是CISC和RISC相结合的技术、超标量流水线技术、分支预测技术。

二、 Pentium的技术特点

论述了Pentium的4项特点。

三、 Pentium的原理结构