微型计算机原理及应用教学大纲
微机原理及应用教学大纲
二、实验教学部分
序号 实验项目 汇编语言程序设计
1 (1) 汇编语言程序设计
第三章 8086 的指令系统 主要内容：8086 的寻址方式、8086 中的标志寄存器、8086 的指令系统 重点：8086 的寻址方式和指令系统。 难点：8086 的寻址方式 教学目标： 1. 弄清什么是寻址方式; 掌握汇编语言的寻址方式 2. 掌握8086的指令系统, 尤其是MOV指令的用法
第四章 汇编语言程序设计 主要内容：汇编语言的格式、语句行的构成、指示性语句、指令语句的格式及应用；汇
教学目标：
1. 存储器的分类和组成 2. 存储器的扩展方法 第六章 微型计算机和外设的数据传输 主要内容：CPU和输入输出设备之间的信号、接口部件的I/O端口、CPU和外设之间的数 据传送方式。中断的概念，中断控制器8259A及DMA控制器8237A的结构，工作原理和使用 方法。 重点：CPU和外设之间的数据传送方式。中断的概念. 难点： DMA传输方式 教学目标：通过本章的学习，学生应掌握： 1. 接口电路的功能 2. CPU和外设之间的三种数据传输方式、各自优缺点和使用场合 第七章 计数器/定时器 8253 主要内容： 8253 的结构及使用方法。8253 的功能、信号、工作方式、时序、控制字及 8253 的硬件连接，初始化编程。 重点和难点：8253 的硬件连接及初始化编程。 教学目标：通过本章的学习，学生应掌握： 1. 计数器/定时器 8253 的编程结构和工作原理 2. 8253 控制寄存器的格式和编程 3. 8253 的 6 种工作模式及其使用 第八章 串并行通信和接口技术 主要内容： 接口的功能以及在系统中的连接、串行接口和串行通信、可编程串行通信 接口8251A、并行通信和并行接口、可编程并行通信接口8255A。 重点和难点： 8251A和8255A的工作原理及初始化程序的编制。 教学目标：通过本章的学习，学生应掌握： 1. 串行通信的几种方式 2. 8251A 的结构，模式、控制和状态寄存器的格式 3. 8251A 的初始化流程及使用 4. 8255A 和 CPU 的信号连接以及和外设的信号连接 5. 8255A 的三种工作方式和设置方法 6. 8255A 的初始化流程及使用 第九章 高档计算机技术简介
微机的原理及应用教学大纲设计
天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：微机原理及应用课程代码：3358第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《微机原理及应用》是高等教育自学考试电气专业的一门专业基础课，是在完成电路、模拟电路、数字电路课程学习后开设的必修课程之一,本课程是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。
通过学习，使考生获得在专业领域内应用微型计算机的初步能力。
课程特点：（一）工作原理与编程方法、接口技术并重；（二）软件与硬件结合；（三）理论与实践结合。
本课程紧密结合电气类的专业特点，围绕微型计算机原理和应用主题，以Intelx86CPU 为主线，系统介绍微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构和工作模式，从而使学生能较清楚的了解微机的结构与工作流程，建立起系统的概念。
在此基础上，课程详细介绍了微机中的常用接口电路原理和应用技术，并对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要分析。
主要是让学生掌握微型计算机基本结构、工作原理以及单片机应用系统的设计和使用，为学生今后分析和设计微机应用系统打好基础。
课程通过课堂教学和一定量的实验教学相结合，使学生建立起“程序存储和程序控制”的牢固概念，培养学生进行微机扩展的应用能力和独立分析问题、解决问题的能力。
促进学生综合素质的提高。
本大纲是根据教育部制定的高等教育自学考试电气专业培养目标编写的，立足于培养高素质人才，适应电气专业的培养方向。
本大纲叙述的内容尽可能简明实用，便于自学。
二、课程目标与基本要求本课程的目标和任务是使学生通过本课程的自学和辅导考试，能较清楚的了解微机的结构与工作流程，微机系统的应用。
建立起系统的概念。
同时，配以适当的实验教学培养学生的独立分析问题和解决问题的能力，使学生具有一定的软硬件开发能力，为未来的工作和后继课程的学习打下基础。
课程基本要求如下：1、掌握微型计算机的基本工作原理。
2、掌握汇编语言程序设计的基本方法。
《微机原理及应用》教学大纲
《微机原理及应用》教学大纲安徽工业经济职业技术学院计算机网络技术专业《微机原理及应用》教学大纲一、课程的性质、任务本课程是应用电子技术专业的一门必修职业技术课。
主要讲授微型计算机的基本工作原理、特点、系统组成及接口技术,结合典型机型和通用可编程接口芯片，说明工作原理及其基本应用。
课程内容兼顾硬件和软件两个方面，具有实践性强、涉及知识面广的特点。
为学生今后分析和设计微机应用系统打好基础。
通过本课程的学习、上机操作，充分发挥学生学习积极性，增强学生的计算机应用能力，促进学生综合素质的提高。
二、教学目的、要求本课程系统介绍了Intel 8086 16位微型机的组成、工作原理、系统结构以及各种相关的接口技术。
课程内容由浅入深，学生可根据本教学大纲的要求结合辅导材料和作业练习，以及必要上机实验，从而达到巩固掌握相关知识的目的。
在教学中主要介绍基本概念、基本方法，重点按大纲规定范围的内容进行讲授。
并可适当讲授一些难度较大的内容。
本课程是一门实践性和工程性很强的职业技术课，因此不仅要重视理论教学更应注意实践技能的培养和训练。
实验是本课程的重要组成部分，通过实验，使学生学会分析实验现象排除故障，从而巩固、加深和拓宽学习内容的理解，培养他们分析、设计和调试8086微机系统的能力。
三、教学内容（一）理论教学1. 绪论1.1 微型计算机概述1.2 微型计算机的组成和结构1.3 微型计算机的工作原理1.4 数制、二进制数的运算及其加法电路基本要求◆掌握微型计算机的组成及硬件系统结构,掌握微型计算机的工作原理,掌握原码、反码、补码概念及运算,掌握用硬件电路实现二进制数运算的原理及方法。
◆理解二进制减法变为加法运算的原理。
◆了解摩根定理对电路设计的作用。
重点、难点◆计算机中有符号数的原码、反码、补码表示及补码运算；数的进位制表示约定；微机计算机的体系结构。
2. 微机计算机的基本组成电路2.1 算术逻辑单元, 触发器, 寄存器, 存贮器2.2 三态输出电路, 总线结构2.3 D/A及A/D转换器工作原理基本要求◆掌握微机中最常见的基本电路部件的名称及电路原理，掌握微型计算机中内存贮器的类别、功能及其性质。
《微机原理及应用》课程教学大纲
《微机原理及应用》教学大纲一、课程教学目标1. 对专业人才培养目标支撑微计原理及应用是机械设计制造及其自动化专业本科生的一门必修课程，先修课包括《计算机组成原理》等，本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。
然后讲解80Ｘ86主要外围支援芯片的功能、结构、编程方法以及基本外部设备的接口技术。
在此基础上， 对键盘、ＬＥＤ数码显示器、ＡＤ与ＤＡ转换器等基本外部设备的原理与接口技术进行讨论。
此外对微计算机系统总线、其它微处理器结构也给以介绍。
2. 在课程体系中地位、作用微机原理及应用是机电工程专业的一门重要的本科专业课。
它是为培养满足材料类高等人才的需要而设置的。
微机原理及应用是一门研究微电子技术基本理论在微计算机中的应用和计算机软件和硬件结合应用问题的科学。
微机原理及应用课程对微处理器及微计算机内部结构的进行深入的研究，课程包括汇编语言的学习及应用。
还包括中断、接口、总线的使用技术的应用，如何使用软件编程控制硬件的正确方法。
微机原理及应用是机械设计制造及其自动化的一门核心课程。
电工电子微机原理及应用模拟电子、数字电子技术图1 微机原理及应用与已学相关课程的关系图2 微机原理及应用与机自专业其他专业基础课程和专业课程中的关系3. 对专业培养要求支撑通过课程学习学生应获得以下几方面毕业要求中的知识、能力与素质：(1).毕业要求3中的掌握工程基础知识和机械设计制造及其自动化相关的专业基础理论知识，了解材料机械设计制造及其自动化的理论前沿、发展前景和发展动态，包括新工艺、新方法、先进的成型设备和新的成型理论知识；(2).毕业要求5中的具有综合运用机械设计制造及其自动化的理论和技术手段设计系统和过程的能力。
二、教学内容及基本要求第一章绪论理解微处理器、微计算机、微计算机系统这三个名词术语的内涵；掌握微处理器、微计算机、微计算机系统概念术语；;了解微处理器技术的发展概况。
微机原理及应用教学大纲
微机原理及应用教学大纲一、课程介绍该课程主要介绍微型计算机的基本原理、结构与应用，包括计算机硬件、操作系统及相关软件的基本知识和技能。
通过理论与实践相结合的教学方法，培养学生运用微型计算机解决实际问题的能力。
二、课程目标1.了解微型计算机的基本组成和工作原理；2.掌握微型计算机的硬件配置和软件安装方法；3.掌握微型计算机的操作系统原理和基本操作技能；4.能够独立完成一项基本的计算机系统搭建并进行简单应用。
三、教学内容及学时安排1.计算机基本知识与历史发展（2学时）1.1计算机的定义和基本特点；1.2计算机的历史发展概述；1.3计算机的分类及应用领域。
2.计算机硬件系统（10学时）2.1计算机硬件的组成与功能；2.2中央处理器（CPU）的结构和工作原理；2.3存储器的类型和层次结构；2.4输入/输出设备的类型和功能；2.5性能评价指标。
3.计算机软件系统（12学时）3.1操作系统的基本概念和功能；3.2常见操作系统的介绍与安装；3.3常用办公软件的使用方法；3.4网络和安全软件的基本概念与应用。
4.微型计算机的组装与应用（16学时）4.1计算机硬件的选购与组装；4.2操作系统的安装与配置；4.3常见硬件故障的排除与维修；4.4常见应用软件的安装与使用。
5.计算机网络与互联网应用（8学时）5.1计算机网络的基本概念与组成；5.2局域网和广域网的介绍与搭建；5.3互联网的基本原理与应用。
6.计算机编程基础（14学时）6.1程序设计语言的分类与特点；6.2基本的程序设计方法和思想；6.3常见编程语言的入门知识；6.4实践项目的设计与实现。
四、教学方法1.授课与互动采用讲授、示范、实验等方式进行教学，并倡导师生互动，促进学生的主动参与和思考。
2.实验与实践设计实践项目，引导学生动手实际操作，巩固理论知识，培养解决问题的能力。
3.讨论与研究打破传统的教学模式，鼓励学生自主学习、课堂互动和小组合作，促进思维的碰撞和深入研究。
《微机原理与应用》课程教学大纲
《微机原理与应用》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：04110108课程名称：微机原理与应用课程英文名称：The Theory and Application of the Microcomputer课程所属单位：电气信息工程系自动化教研室课程面向专业：机械设计制造及自动化，包装工程课程类型：选修先修课程：电路、模拟电子技术、数字逻辑、汇编语言等学分：2.0总学时：40 （其中理论学时：32实验学时：8）二、课程性质与目的《微机原理与应用》是自动化、工业电气自动化、电子信息和通信工程专业的一门重要的专业基础课，同时也是非电类专业（机械设计制造及自动化，包装工程）的一门重要的专业基础课。
通过对微型计算机结构、原理和功能的介绍，让学生掌握微机的基本原理，初步熟悉微机在工业领域中的应用，能将微机接口的硬件电路设计和汇编程序的编制有机结合，解决工业控制中尤其是计算机控制的一些最基本的问题，为其后的计算机控制技术、单片机技术等打下良好的基础。
本课程以课堂理论教学为主干，辅助于以实验教学环节。
加强实践性教学环节，紧密围绕当前微机新技术，给学生直观的感性认识，使学生能了解最新技术及其开展方向。
三、课程教学内容与要求第一章计算机基础知识基本要求：了解微型计算机中最基本的电路元件及最主要数学知识。
1.1数制1.2逻辑电路1.3布尔代数1.4二进制数运算及其加法电路本章重难点内容：二进制数运算及其加法电路。
第二章微型计算机的基本组成电路基本要求：主要是熟悉微型计算机中最常见的基本电路部件的名称及电路原理，这些基本电路中最主要的是算术逻辑单元，触发器，寄存器，存储器及总线结构等。
2.1算术逻辑单元2.2触发器2.3寄存器2.4三态输出电路2.5总线结构2.6存储器本章重难点内容：触发器以及如何由各种触发器组成相应的寄存器，存储器的主要作用以及分类。
第三章微型计算机的基本工作原理基本要求：熟悉微型计算机的基本的工作原理。
《微机原理及应用》课程教学大纲
《微机原理及应用》课程教学大纲课程编号:012032课程名称（中／英文）：《微机原理及应用》/ The Principle & Application of Microcomputer课程类型: 模块课总学时：48 学时讲课学时：38 学时实验学时：10学时学分：3适用对象: 工科类本科生先修课程：计算机应用基础后续课程：开课单位：机械工程学院一、课程性质和教学目标本课程是一门面向应用的、实践性与综合性很强的专业基础课。
通过学习本课程，使学生建立有关计算机结构、计算机工作原理、计算机主要组成部分的认识，掌握汇编语言、接口技术等方面的知识。
通过教学的配套实验，掌握微型计算机的基本工作原理、汇编语言程序设计的基本方法、微机与存储器、输入输出设备的实际应用，获得在机械工程及自动化专业领域内应用微型计算机及相关技术的初步能力，为后续专业课的学习奠定基础。
目标1：掌握微机的硬件组成。
目标2：掌握微机的汇编语言。
目标3：能够构建基本的微机运用系统。
目标4：初步能够用微机原理解决实际问题本课程所能支撑的毕业要求、以及本课程的教学目标与毕业要求的对应关系如下:熟练掌握计算机基础知识，掌握8086微处理器的工作原理。
掌握存储器的译码与扩展，掌握存储器的体系结构。
熟练运用8086指令系统，能够用汇编语言设计简单的应用程序。
掌握微型计算机接口、端口的概念，掌握微型计算机I/O 地址空间及端口地址分配原则，了解I/O的扩展。
能根据地址空间分配要求设计地址译码逻辑，或者根据译码电路原理图分析出地址空间分配方案。
常用简单接口电路的原理、设计，能分析简单接口电路。
基本掌握DOS系统功能调用；对课程介绍的各类接口芯片的功能应比较熟悉，能根据实际需要正确地选择接口芯片，对于给定较为简单的常用接口原理图及接口控制程序，能够读懂接口电路的功能。
三、教学内容及要求第1章微型计算机基础4学时1.1.1半导体器件与基本门电路3.TTL集成逻辑门电路精讲，让学生明白一般的逻辑电路末端都可以等效成反相器这样的模型。
(完整word版)微型计算机原理及应用课程教学大纲
《微机原理与接口技术A》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:DX2006课程名称:微机原理与接口技术A课程性质:必修课课程类别：大类学科基础与专业基础课程适用专业：电子信息工程专业、通信工程专业、计算机专业及网络专业总学时：80总学分：5。
0先修课程：《线性电子电路》、《脉冲与数字电路》、《数字逻辑》后续课程:《单片机原理及应用》、《嵌入式系统》、《计算机网络》、《计算机控制技术》课程简介：本课程是电子信息工程和通信工程专业的主干课程。
课程系统讲授以INTEL 80X86微型计算机为背景，从硬件和软件的结合上对微型计算机的组成原理和接口技术进行了较为详细论述,重点对INTEL 8086微型计算机的体系结构及可编程接口等做全面介绍。
课程内容主要包括微型计算机系统的基本结构；8086 CPU的内部结构、系统配置、操作时序和存储器组织；8086的指令系统；汇编语言程序设计方法以及编程实验；存储器系统的电路分析和设计；微型计算机系统中输入输出的基本方法；8086中断系统及中断控制器的工作原理;各种（可编程)接口芯片的实际电路分析、设计以及电路实验；D/A和A/D转换电路工作原理及应用.选用教材:1。
《微型计算机原理与接口技术》.周荷琴,吴秀清编著.第3版。
合肥:中国科技大学出版社,2004.2.《微型计算机原理与接口技术》.赵彦强编著。
第2版。
合肥：合肥工业大学出版社,2010。
参考书目：1.《32位微型计算机原理与接口技术》谢瑞和编著高等教育出版社2.《微型计算机技术及应用》清华大学出版社戴梅萼编著3。
《微机原理及接口技术》谭浩强编电子工业出版社4。
《微机原理与接口技术》周明德著人民邮电出版社5。
《32位微型计算机原理与接口技术》陈建铎编著高等教育出版社6。
《微型计算机原理》姚燕南编西安电子科技大学出版社7。
《微型计算机原理及应用》李伯成编著西安电子科技大学出版社二、课程总目标本课程是电子信息工程和通信工程专业的一门重要的专业技术基础课。
微机原理与应用课程教学大纲
《微机原理与应用》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码： 210523课程名称：微机原理与应用英文名称： Principles and Applications of Computers课程类别：专业基础课学时：讲授学时48，实验课时15，总学时63学分： 3合用对象: 电子信息工程、通信工程大三学生考核方式：考试先修课程：数字电子技术二、课程简介近年来，随着微电子技术的飞速发展，微型计算机性能不断上升，价格不断下降，使得微机的应用日益渗透到各行各业，成为科学技术发展水平的主要标志之一。
由于微型计算机在电子控制、数据处理、通信等方面用途广泛，于是掌握微机原理对于电子、通信类学生显得尤其重要。
With the technology of micro-electronics improves quickly in recent years,the performances of microcomputer increased and the price drop down, which caused the applications of microcomputers throughout everywhere, and become one of important marts of the science level. As microcomputers have a wide application in electronic control, data process, telecommunication, and so on, it is very important to the students who are majoring in Electronics and Telecommunication Engineering to master the principles of computers.三、课程性质与教学目的《微机原理与应用》是高等院校计算机类、电子类专业学生必修的专业课程，具有特殊重要的专业基础地位，它强调的是计算机内部体系结构的组织与实现、微机工作原理及其应用的方法，是特殊针对微机硬件(包括系统以及接口) 的一门课程。
微型计算机原理及应用教学大纲
《微型计算机原理及应用》教学大纲课程代码：课程类别：专业必修课程授课对象：计算机类、人工智能类、电子信息类、自动化类等相关本科专业开课学期：2下或3上学分：2+1学分主讲教师：指定教材：微型计算机原理及应用—基于Arm微处理器前导知识：高等数学、模拟电子技术与数字电路电子技术一、教学目的本课程主要目的在于从底层开始理解微型计算机是如何工作的，属于计算机、人工智能、电子信息、自动化等理工类本科专业的专业基础课程。
在理论层面，要使学生理解微型计算机基本工作原理；在实践层面，要运用直接与硬件打交道的汇编语言进行编程，理解计算机程序基本运行过程。
通过本课程，可使学生基本理解微型计算机的基本结构、信息表示、系统时钟、三总线、硬件系统、指令系统、汇编语言框架和汇编程序设计方法，基本理解微型计算机的存储器、串行通信接口、中断系统、定时器、模数与数模转换、直接存储器存取等，并可以通过汇编语言编程体会其中的工作过程，为高级语言程序设计、微型计算机应用系统软硬件设计、嵌入式人工智能等提供知识基础。
二、教学内容第1章微型计算机基本结构及信息表示【目的要求】了解微型计算机的基本概况与发展简史、基本结构（包括CPU、存储器、I/O接口、三总线等基本概念）；了解微机原理的实践选型；理解和掌握计算机中常用的数制，以及数制之间的转换方法；理解和掌握计算机中信息的表示方式，包括位、字节、浮点数等基本含义，也包括字符编码方式等基本内容。
【重点难点】计算机中信息的表示方式【教学内容】1.1 微型计算机概述1.2 微机原理的实践选型1.3 数制及数制之间的转换方法1.4 计算机中信息的基本表示方式1.5 文字在计算机中的存储方式—字符编码第2章微型计算机的硬件系统【目的要求】理解微型计算机的硬件最小系统，理解CPU中的寄存器、微型计算机存储器映像，以一个MCU芯片为例，理解微型计算机硬件最小系统的构件化设计方法【重点难点】硬件最小系统、CPU中的寄存器、存器器映像、通用嵌入式计算机【教学内容】2.1 微型计算机的硬件共性结构及基本性能指标2.2 Arm Cortex-M微处理器概述2.3 CPU内部寄存器与存储器映像2.4 Arm Cortex-M4内核的微型计算机芯片实例2.5 由STM32L431构建的通用嵌入式计算机第3章指令系统【目的要求】理解寻址方式，理解基本指令系统，记住几个简单指令；归纳基本指令的理解方法；通过汇编环境了解指令对应的机器码，直观的基本理解助记符与机器指令的对应关系；了解GUN汇编器的基本语法【重点难点】归纳基本指令的理解方法、基本理解助记符与机器指令的对应关系【教学内容】3.1 指令保留字与寻址方式3.2 基本指令系统3.3 指令集与机器码对应表3.4 GUN汇编器的基本语法第4章汇编语言框架【目的要求】理解汇编语言编程框架及各部分作用；理解第一个汇编程序的运行过程；理解软件干预硬件的基本方法；通过实例完成第一个工程的入门，学会下载程序与调试程序的基本方法【重点难点】第一个汇编程序的运行过程；GPIO构件【教学内容】4.1 初识程序运行4.2 汇编工程框架及执行工程分析4.3 认识工程框架中的GPIO构件4.4 实验一：理解汇编程序框架及运行第5章基于构件的汇编程序设计方法【目的要求】理解软件构件基本概念及构件设计中所需遵循的基本原则；理解程序流程控制基本方法，包括顺序结构、分支结构、循环结构等【重点难点】汇编语言中程序流程控制基本方法【教学内容】5.1 构件及其设计方法5.2 程序流程控制5.3 汇编程序设计实例5.4 实验二：基于构件方法的汇编程序设计第6章存储器【目的要求】了解存储器的功能与分类，了解随机存储器、只读存储器等；掌握Flash存储器的读取与写入方法；理解高速缓存原理。
微型计算机原理及应用教学大纲
微型计算机原理及应用教学大纲第三版教学大纲一、课程基本信息：课程名称：《微型计算机原理及应用》（The Principle and its Application of Microcomputer ）课程性质：专业基础课先修课程：《数字电路与逻辑设计》、《模拟电子线路基础》适用专业：电子信息科学与技术专业、通信工程专业开课学期：4学时：72+36学分：4二、课程的性质与任务：微型计算机原理及其应用课程是以微处理器为核心计算机技术教育系列的教学重点。
随着计算机技术特别是计算机网络技术的飞速发展，微型计算机技术已经渗透到国家经济建设的各行各业。
微型计算机原理及其应用课程已成为工科院校相关专业的必修课，特别是信息学科相关专业重点主干课程，是信息学科相关专业后继课程学习的纽带。
通过学习，使学生获得在专业领域内应用微型计算机的初步能力。
三、课程内容及学时安排：本课程共8章，课堂讲授内容为：第1章简要介绍微型计算机基本概念和发展历程；第2章首先详细阐述8086/8088 16位微处理器的编程结构，以及由其构成的微型计算机硬件电路系统，然后介绍80X86/Pentium 32位微处理技术的发展，分析80X86/Pentium 32位微处理器编程结构和工作模式；第3章主要介绍微型计算机存储器技术基本原理和最新发展，分析了80X86/Pentium 32位微处理器存储器管理；第4章在详细阐述8086/8088 16位微处理器指令与寻址方式的基础上，增加80X86/Pentium 32位微处理器新增指令系统；第5章介绍汇编语言程序设计基本内容，补充了80X86/Pentium系列扩展伪指令；第6章主要介绍微型计算机输入输出处理技术的概念和应用实例；第7章讲解EISA、PCI、AGP等微型计算机系统总线及IEEE1394、USB等外部总线新技术；最后第8章通过对基于单片机、PCI总线、USB外部接口总线的微型计算机应用系统板卡I/O 接口电路硬件开发和软件驱动程序编写等科研应用实例介绍，发展中的嵌入式系统技术介绍，归纳和总结了微型计算机技术的主要内容。
《微机原理及其应用》教学大纲
《微机原理及其应用》教学大纲课程名称：《微机原理及其应用》适用专业：计算机网络技术总学时：68学时执笔人：编制日期：一、课程性质与目的本课程是计算机专业学生的一门主干专业课程，是提高学生微型计算机应用与开发能力的重要课程，为学生进一步学习专业知识打下基础。
本课程介绍微型计算机工作原理及主要接口电路。
通过本课程的学习，使学生从应用角度出发，在理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及硬件连接，掌握汇编语言的编程技术，建立微型计算机系统的整体概念，培养学生软硬件相结合的基本思想。
三、课程教学内容（一）理论教学部分第一章计算机基础（4学时）1、教学目的与要求（1）掌握冯.诺依曼型计算机硬件系统的构成；进位制之间的相互转换；数值的编码；字符的编码；基本逻辑电路非、与或门的符号表示；补码加法和减法；微机的主要性能指标。
（2）理解计算机的基本工作原理；微机的基本结构；一些微机、存储器相关的概念。
（3）了解计算机的发展，触发器逻辑电路2、教学重点与难点重点：计算机硬件系统的构成；微机的主要性能指标；微机的基本结构；补码加法和减法。
难点：计算机硬件系统的构成；微机的基本结构。
3、教学内容第一节计算机系统概述第二节计算机中的数制和编码第三节基本数字逻辑电路第四节微型计算机概述第二章 8086微处理器与汇编语言（10学时）1、教学目的与要求（1）掌握8086微处理器引脚的功能；8086存储器分体结构；8086最小和最大模式系统配置。
（2）理解总线周期的概念；8086微处理器的内部结构两大部件的功能。
（3）了解8086微处理器的内部结构中各寄存器的用法； 8086中存储器的组织；8086中20位地址的形成；8086存储器的分段方法。
2、教学重点与难点重点：8086微处理器引脚功能；8086最小模式系统配置和8086存储器分体结构。
难点：8086微处理器引脚功能；8086最小模式系统配置。
3、教学内容第一节8086系统结构第二节寻址方式第三节指令系统第四节汇编语言第五节汇编语言程序设计第六节DOS系统功能调用和BIOS功能调用第七节宏指令、条件汇编及上机过程第四章存储器结构（6学时）1、教学目的与要求（1）重点掌握存储器的基本结构；存储器容量扩展；CPU与存储器的连接。
微机原理及应用教学大纲
微机原理及应用教学大纲《微机原理及应用》是计算机类、电气信息类等专业的核心课程，其从微型计算机的芯片级构成着眼，讲解微处理器、存储器和典型接口芯片及其编程使用方法。
通过本课程的学习，使学生能够更加深刻的理解计算机系统软硬件协同工作原理，建立计算机的系统观，具备微型计算机系统的软/硬件设计开发能力。
课程概述本课程是计算机类、电气信息类等专业的一门重要专业课，是一门面向应用、具有很强的实践性与综合性的课程。
本课程以Intel 8086/8088为起点，逐步介绍80286、80386、80486以及Pentium CPU，使学生能够层层深入，逐步掌握各种微处理器的结构、原理以及它们之间的区别和联系。
在接口技术部分，主要讲述微型计算机中常用的中断控制器、并行/串行接口、计数器/定时器和A/D、D/A 转换器等典型接口电路及其编程使用方法。
本课程内容深入浅出、注重系统性、先进性和实用性，是学生学习和掌握微型计算机系统的基本组成、工作原理、接口及其应用技术的重要课程。
授课目标本课程是计算机类、电气信息类等专业的一门重要专业课，通过对本课程的学习，学生将系统地从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及常用接口技术，建立微机系统整体概念，使学生具备微机应用系统软、硬件开发的初步能力。
课程大纲第一章微型计算机基础1. 微型计算机系统的组成与性能指标2. 微型计算机中常用数制和编码第一章微型计算机基础作业第一章微型计算机基础单元测试第二章16位和32位微处理器1. 8086/8088CPU的内部结构2. 8086/8088CPU的引脚信号和功能3. 8086/8088 系统的工作模式和典型时序4. 8086/8088CPU的存储器组织5. 32位微处理器第二章16位和32位微处理器单元测验第二章16位和32位微处理器作业第三章16位/32位微处理器指令系统1. 指令的基本格式和寻址方式2. 数据传送类指令3. 算术运算类指令4. 逻辑运算与移位类指令5. 串操作类指令6. 控制转移类指令与处理器控制类指令第三章16位/32位微处理器指令系统单元测验第三章16位/32位微处理器指令系统作业第四章汇编语言程序设计1. 汇编语言概述及源程序格式2. 伪指令3. 顺序和分支4. 循环结构5. 子程序结构及系统功能调用第四章汇编语言程序设计单元测验第四章汇编语言程序设计作业第五章存储器1. 存储器概述2. 半导体存储器芯片结构及使用3. 存储器容量的扩展第五章存储器单元测验第五章存储器作业第六章输入输出与中断1. 输入/输出接口概述2. CPU与外设之间的数据传送方式3. 中断及其处理过程4. 8086/8088的中断与服务程序设计5. 8259A的内部结构及工作方式6. 8259A的编程及应用第六章输入输出与中断单元测试第六章输入输出与中断作业第七章并行接口1. 简单并行接口2. 8255A的内部结构及控制字3. 8255A的工作方式4. 8255A的编程及应用5. 键盘接口6. LED显示器接口第七章并行接口单元测试第七章并行接口作业第八章串行接口1. 串行通信基础2. 可编程串行通信接口芯片8251A 第八章串行接口单元测验第八章串行接口作业第九章计数器/定时器1. 8253的内部结构及控制字2. 8253的初始化编程及工作方式3. 8253的应用第九章计数器/定时器单元测验第九章计数器/定时器作业第十章数/模和模/数转换1. 数/模（D/A）转换器基础2. DAC0832及接口电路3. 模/数（A/D）转换器基础4. ADC0809及接口电路第十章数/模和模/数转换单元测试第十章数/模和模/数转换作业第十一章总线技术1. 总线技术第十一章总线技术单元测验第十一章总线技术作业预备知识数字电子技术基础、计算机组成原理参考资料教材：李云、曹永忠、于海东等，微型计算机原理及应用(第二版)，北京：清华大学出版社，2015必读书目：[1] 葛桂萍等，微机原理学习与实践指导（第二版）[M].北京：清华大学出版社，2015[2] 戴梅萼，史嘉权，微型计算机技术及应用（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2008选读书目：[1] 李继灿，新编16、32位微型计算机原理及应用（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2010[2] 余春暄等，80X86/Pentium微机原理及接口技术（第2版）[M].北京：机械工业出版社.2014[3] 钱晓捷等，80X86/Pentium微机原理及接口技术-基于IA-32处理器和32位汇编语言（第4版）[M].北京：机械工业出版社.2011。
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《微型计算机原理及应用》教学大纲课程代码：课程类别：专业必修课程授课对象：计算机类、人工智能类、电子信息类、自动化类等相关本科专业开课学期：2下或3上学分：2+1学分主讲教师：指定教材：王宜怀、李庆利、冯德旺. 微型计算机原理及应用—基于Arm微处理器，人民邮电出版社，2020年1月，ISBN 978-7-115-53299-2前导知识：高等数学、模拟电子技术与数字电路电子技术一、教学目的本课程主要目的在于从底层开始理解微型计算机是如何工作的，属于计算机、人工智能、电子信息、自动化等理工类本科专业的专业基础课程。
在理论层面，要使学生理解微型计算机基本工作原理；在实践层面，要运用直接与硬件打交道的汇编语言进行编程，理解计算机程序基本运行过程。
通过本课程，可使学生基本理解微型计算机的基本结构、信息表示、系统时钟、三总线、硬件系统、指令系统、汇编语言框架和汇编程序设计方法，基本理解微型计算机的存储器、串行通信接口、中断系统、定时器、模数与数模转换、直接存储器存取等，并可以通过汇编语言编程体会其中的工作过程，为高级语言程序设计、微型计算机应用系统软硬件设计、嵌入式人工智能等提供知识基础。
二、教学内容第1章微型计算机基本结构及信息表示【目的要求】了解微型计算机的基本概况与发展简史、基本结构（包括CPU、存储器、I/O接口、三总线等基本概念）；了解微机原理的实践选型；理解和掌握计算机中常用的数制，以及数制之间的转换方法；理解和掌握计算机中信息的表示方式，包括位、字节、浮点数等基本含义，也包括字符编码方式等基本内容。
【重点难点】计算机中信息的表示方式【教学内容】1.1 微型计算机概述1.2 微机原理的实践选型1.3 数制及数制之间的转换方法1.4 计算机中信息的基本表示方式1.5 文字在计算机中的存储方式—字符编码第2章微型计算机的硬件系统【目的要求】理解微型计算机的硬件最小系统，理解CPU中的寄存器、微型计算机存储器映像，以一个MCU芯片为例，理解微型计算机硬件最小系统的构件化设计方法【重点难点】硬件最小系统、CPU中的寄存器、存器器映像、通用嵌入式计算机【教学内容】2.1 微型计算机的硬件共性结构及基本性能指标2.2 Arm Cortex-M微处理器概述2.3 CPU内部寄存器与存储器映像2.4 Arm Cortex-M4内核的微型计算机芯片实例2.5 由STM32L431构建的通用嵌入式计算机第3章指令系统【目的要求】理解寻址方式，理解基本指令系统，记住几个简单指令；归纳基本指令的理解方法；通过汇编环境了解指令对应的机器码，直观的基本理解助记符与机器指令的对应关系；了解GUN汇编器的基本语法【重点难点】归纳基本指令的理解方法、基本理解助记符与机器指令的对应关系【教学内容】3.1 指令保留字与寻址方式3.2 基本指令系统3.3 指令集与机器码对应表3.4 GUN汇编器的基本语法第4章汇编语言框架【目的要求】理解汇编语言编程框架及各部分作用；理解第一个汇编程序的运行过程；理解软件干预硬件的基本方法；通过实例完成第一个工程的入门，学会下载程序与调试程序的基本方法【重点难点】第一个汇编程序的运行过程；GPIO构件【教学内容】4.1 初识程序运行4.2 汇编工程框架及执行工程分析4.3 认识工程框架中的GPIO构件4.4 实验一：理解汇编程序框架及运行第5章基于构件的汇编程序设计方法【目的要求】理解软件构件基本概念及构件设计中所需遵循的基本原则；理解程序流程控制基本方法，包括顺序结构、分支结构、循环结构等【重点难点】汇编语言中程序流程控制基本方法【教学内容】5.1 构件及其设计方法5.2 程序流程控制5.3 汇编程序设计实例5.4 实验二：基于构件方法的汇编程序设计第6章存储器【目的要求】了解存储器的功能与分类，了解随机存储器、只读存储器等；掌握Flash存储器的读取与写入方法；理解高速缓存原理。
【重点难点】随机存储器与只读存储器区别、Flash存储器的读取与写入方法、高速缓存原理【教学内容】6.1 存储器的功能与分类6.2 随机存储器与只读存储器6.3 SD卡与高速缓存6.4 Flash存储器6.5 存储器实验设计举例6.6实验三：存储器实验第7章串行通信接口【目的要求】理解串行通信的基本原理，理解UART驱动构件的要素与编程方法，了解构件的制作过程【重点难点】通信的基本原理、UART驱动构件【教学内容】7.1 串行通信的基础知识7.2 UART驱动构件及使用方法7.3 串行通信的编程举例7.4 实验四：基于串行通信构件的汇编程序设计第8章中断系统及定时器【目的要求】理解中断的基本概念及编程实现方法；理解定时器工作原理【重点难点】中断的基本概念及编程实现方法【教学内容】8.1 中断系统8.2 定时器8.3 基于定时器的中断编程举例8.4 实验五：理解中断与定时器第9章模数转换与数模转换【目的要求】掌握了解模/数转换（ADC）的基本概念与编程方法，了解滤波原理与编程方法；了解数/模转换（DAC）的基本概念与编程方法【重点难点】模/数转换（ADC）的基本概念与编程方法【教学内容】9.1 模数转换器ADC的基础知识9.2 ADC驱动构件及使用方法9.3 数模转换DAC9.4 DAC驱动构件及使用方法要素分析9.5 实验六：ADC-DAC模块实验第10章直接存储器存取DMA【目的要求】理解DMA的基本概念，掌握DMA构件头文件及使用方法；了解DMA构件制作方法【重点难点】理解DMA的基本概念【教学内容】10.1 DMA的基本概念10.2 DMA的一般操作流程10.3 DMA构件头文件及使用方法10.4 DMA驱动构件要素分析10.5 DMA驱动构件的使用方法10.6 实验七：通过DMA实现内存间数据的搬运第11章外接组件综合实践【目的要求】理解常用外设硬件的基本原理，理解汇编语言级软件干预硬件的方法，掌握基本实践方法【重点难点】硬件原理与编程实践【教学内容】11.1 开关量输出类实践11.2 开关量输入类实践11.3 声音与加速度传感器实践第12章通用计算机的基本结构及启动过程【目的要求】了解通用计算机特别是个人计算机（PC）的基本构成和软件系统，了解操作系统【重点难点】PC机基本构成与启动过程【教学内容】12.1 PC机系统的基本结构12.2 PC机系统的启动流程12.3 PC机的操作系统第13章微型计算机的发展方向【目的要求】了解微型计算机的进一步发展发方向【重点难点】总结归纳微型计算机的进一步发展发方向【教学内容】13.1 CPU的结构与速度13.2 存储器的容量与速度13.3 指令系统的发展方向13.4 编译技术的发展13.5 微型计算机其他新技术三、课时分配表章学时数第1章微型计算机基本结构及信息表示 4第2章微型计算机的硬件系统 4第3章指令系统 2第4章汇编语言框架 4第5章基于构件的汇编程序设计方法 2第6章存储器 2第7章串行通信接口 4第8章中断系统及定时器 4第9章模数转换与数模转换 2第10章直接存储器存取DMA 2第11章外接组件综合实践 2第12章通用计算机的基本结构及启动过程 2第13章微型计算机的发展方向 2合计36实验学时18四、参考书目[1] Free Software Foundation Inc. Using as The gnu Assembler Version2.11.90，2012. （简称GNU汇编语法）[2] NATO Communications and Information Systems Agency. NATO Standard for Development of ReusableSoftware Components, 1991.（简称NATO）[3] [美]Jack Ganssle, Michael Barr著．马广云等译．英汉双解嵌入式系统词典．北京航空航天大学出版社．2006．[4] [美]Colin Walls著．沈建华译．嵌入式软件概论．北京航空航天大学出版社．2007．[5] [美]Jack Ganssle著．嵌入式系统设计的艺术（英文版•第2版）．人民邮电出版社，2009．[6] [美]Randall Hyde著,韩东海译.编程卓越之道(第一卷深入理解计算机). 北京:电子工业出版社，2006[7] [美]Randall Hyde著,张菲译.编程卓越之道(第二卷运用底层语言思想编写高级语言代码). 北京:电子工业出版社，2007[8] Randal E.Bryant and David R.O’Hallaron. Computer systems: a programmer’s perspective(Third edition).Carnegie Mellon. University. 2016.内容简介本书根据微处理器的最新发展，选择ARM微处理器作为教学蓝本，阐述微型计算机系统的基本工作原理，给出ARM Cortex-M系列微处理器结构、指令系统和汇编语言程序设计，中断系统、基本输入输出、串行通信接口，模数及数模转换、定时器等接口。
全书从全新的视角思考微机原理教学，具有较强的理论性与实践性。
全书配有题习题、电子版实验指导书、电子版教师用书、网上光盘资料等。
前言微机原理的教学目的是使得本科学生了解“微型计算机”的基本工作原理。
主要包括：CPU基本功能、CPU的外围工作电路、三总线作用、工作时序、各种外围接口（如串行通信口、并行通信口、A/D转换接口、各种插槽等）的工作原理，通过汇编语言进行初步驱动实验，从硬件接口层理解微机工作的基本原理。
通过学习微机原理，为计算机应用、软件编程、软硬件协同开发等打下初步基础。
微机原理的教学必选定一个特定的芯片作为教学蓝本。
早在1990年代，当时Intel的8086成为微机原理选定芯片，这个16位芯片，十分符合当时的发展，也容易用到本科教学中。
各种接口实验箱大多是以8086为核心扩展外围芯片展开。
后来，随照微型计算机发展到32位、64位，结构也越来越复杂，有些高校尝试用于教学，效果不理想。
因此，大多数高校至今仍使用8086进行微机原理的教学。
利用8086进行教学有如下优点：(1)已经有30多年历史，资料非常丰富(2)一批老师已经教学10多年以上，内容非常熟悉(3)能够简明扼要地阐述早期微型计算机基本原理(4)与现行台式/笔记本微型计算机具有子孙关系，使用同样操作系统利用8086进行教学有如下缺点：(1)计算机发展之快，8086是30多年前产品，芯片早已不生产(2)大部分微机原理实验的外围元器件也早已不生产(3)学生见到的计算机与微机原理课程已经远远不一致，基本原理也发生了重大变化(4)微型计算机形式已经多样化，与30年前的计算机从形式到内容都发生了根本的变化“微机原理”教学改革的必要性与紧迫性:目前微控制器(MCU)发展到已经把早期的一块微机主板的功能集中在一个单芯片内，应用处理器也采用这样方式，这是集成电路设计与制造技术发展的结果。