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中國科技大學 微機原理與系統

中國科技大學 微機原理與系統

共63講 更新完畢

  • 主    講:由周荷琴教授主講
  • 來    源: 中國科技大學精品課程網
  • 大    小: 7.27 GB
  • 種    類: 精品課程
  • 格    式:MP4
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內容介紹

    主講:周荷琴 教授

    介紹微型計算機系統的組成,計算機中數的表示方法;闡述8086CPU系統,包括CPU 內部結構和外部引腳功能,8086的工作模式和工作過程及時序等:系統講解8086指令系統和匯編語言程序設計方法,通過大量匯編語言程序設計實例來掌握編程技能;介紹存儲器的分類,RAM、ROM工作原理以及CPU與存儲器的連接方法;在介紹I/O接口、總線技術概念以及中斷、中斷控制器8259A的基礎上,詳細講解各類典型的可編程并行、串型接口芯片以及A/D、D/A芯片,介紹各芯片的內部結構、外部引腳功能,編程方法及應用實例。這些芯片包括8253和8254計數器/定時器,并行接口芯片8255A,串行接口芯片8251A和8250,DAC0832、ADC0809等;還介紹了DMA控制器原理和8237A DMA控制器。最后,對32位微型計算機的基本工作原理進行了概要性的介紹。

     


    教材與參考文獻

     

    微機1封面 微型計算機原理與接口技術(第四版)
    周荷琴、吳秀清 編著
    中國科學技術大學出版社

    普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材
    中國科學院指定考研參考書

     

     

    微機2封面 微計原理與接口技術(第二版)
    彭虎、周佩玲、傅忠謙 編著
    電子工業出版社

    第一版2005年,第二版2008年3月
    重印多次,2008初,銷售4萬多冊

    中國科學技術大學、安徽財經大學、天津科技大學等校采用此教材

     

     

    微機2封面 微計原理與接口技術學習指導(第二版)
    彭虎、周佩玲、傅忠謙 編著
    電子工業出版社

     

    微機原理與接口技術教學大綱(非電子類)

    課程名稱:微機原理與接口技術

    總學時:60/30(主講/實驗)

    學分:3.5

    授課對象:非電類專業(工程學院、化學院、地空學院、管理學院、人文學院)

    預修課程:模擬電子線路,數字電路

    教材:《微機原理與接口技術》第二版。

    彭虎,周佩玲,傅忠謙編。電子工業出版社,2007年。

    參考書:《微型計算機原理與接口技術》。

    雷麗文等編。電子工業出版社,1998年。

    《微型計算機原理與應用》。

    朱定華主編。電子工業出版社,2000年。

     

    一、課程的性質與任務

    微機原理與接口技術是各專業必修的一門專業基礎課程。本課程主要介紹微型計

    算機原理、接口技術及其應用。通過對該門課程的學習,使學生了解微型計算機原理

    和接口技術的原理及應用方法;使學生能適應微機技術不斷發展,以便為從事計算機

    的開發、應用提供必要的基礎知識。

     

    二、課程內容、基本要求與學時分配

    第一章微型機系統概論(2學時)

    1-1 掌握微處理器、微型計算機、微型計算機系統概念上的區別

    和微型計算機系統的主要技術指標。

    1-2 了解Intel微處理器的發展概況。

    1-3 了解微型計算機系統的基本組成與典型配置。

     

    第二章Intel80x86及Pentium系列微處理器(4學時)

    2-1 掌握8086~8088微處理器的內部結構、引腳功能及總線操作與時序。

    2-2 了解PC機的各種時序。

     

    第三章半導體存儲器(8學時)

    3-1 掌握存儲器的分類,主存儲器的基本組成和存儲系統的層次結構。

    3-2 掌握隨機存取存儲器RAM、只讀存儲器ROM和存儲器與CPU的接口邏輯。

    3-3 掌握PC內存空間的分配和PC內存的使用。

    3-4 掌握高速緩存系統的結構和高速緩存數據的一致性。

    3-5 掌握虛擬存儲系統的基本術語、實現原理及地址轉換方式。

    3-6 了解高速RAM存儲器的結構。

     

    第四章I/O接口基礎(8學時)

    4-1 掌握I/O接口的基本概念、功能、結構、分類、端口尋址與控制方式。

    4-2 掌握I/O端口的地址布局、地址譯碼和指令操作。

    4-3 掌握I/O接口配置,包括接口芯片和接口卡。

     

    第五章中斷系統(10學時)

    5-1 掌握中斷基本概念、中斷優先權與中斷嵌套及中斷處理過程。

    5-2 掌握中斷源類型、中斷控制邏輯和中斷向量表。

    5-3 掌握8259A中斷控制器的結構與編程以及82380中的中斷控制器PIC。

    5-4 掌握外部中斷、ROMBIOS中斷和系統調用中斷的應用。

     

    第六章微機數據傳送與接口技術(12學時)

    6-1 了解并行通信與并行接口、串行通信與串行接口,

    串行通信方式與串行總線標準。

    6-2 掌握并行接口芯片8255A的結構、引腳、工作方式及應用。

    6-3 掌握串行接口芯片8251A的結構、引腳、編程及應用。

    6-4 掌握定時器/計數器接口芯片8253的結構、引腳、工作方式、

    初始化及應用。

     

    第七章總線(6學時)

    7-1 掌握總線的基本概念和總線標準。

    7-2 掌握PC機的PC總線以及總線時序。

    7-3 掌握PC機的1SA總線以及總線時序。

    7-4 掌握EISA總線、VESA總線、PCI總線與AGP標準等系統總線的特點。

    7-5 掌握RS-232C串行通信總線、USB總線等外部通信總線的特點。

     

    第八章數/模和模/數轉換(10學時)

    8-1 數/模和模/數轉換概述。

    8-2 運算放大與電壓比較器的應用。

    8-3 數模轉換器

    8-4 模數轉換器

    8-5 采樣保持電路和多路模擬開關

    8-6 高速數據采集應用舉例

     

    三、教學方法和教學手段

    課堂授課采用多媒體教室,深入淺出,既突出了基本知識與典型應用的結合,又

    注重基本知識與最新知識的聯系。通過大量練習題訓練、不定期課堂測驗,以加深學

    生理解和鞏固所學理論課的內容,并增強動手能力。

     

    《微機原理與接口技術》教學大綱(電子類)

    課程名稱:微機原理與系統

    總學時:80/40 (主講/實驗)

    學分:5

    授課對象:電子類專業(電子工程和信息科學系,自動化系,電子科學技術系)

    預修課程:模擬電子線路,數字電路

    教材:《微型計算機原理與接口技術》第三版。

    中國科學技術大學出版社。周荷琴,吳秀清編著。

     

    一、課程的性質與任務

    微機原理與接口技術是各專業必修的一門專業基礎課程。本課程主要介紹微型計

    算機原理、接口技術及其應用。通過對該門課程的學習,使學生了解微型計算機原理

    和接口技術的原理及應用方法;使學生能適應微機技術不斷發展,以便為從事計算機

    的開發、應用提供必要的基礎知識。

     

    二、課程內容、基本要求與學時分配

    第一章緒論

    1-1 計算機的發展和微型計算機的組成

    1-2 計算機中數的表示方法

     

    第二章8086系統結構

    2-1 8086 CPU 內部結構和外部引腳功能

    2-2 8086 工作模式和時序

     

    第三章8086的尋址方式和指令系統

    3-1 8086的尋址方式和指令的機器碼表示

    3-2 8086指令系統和應用舉例

    數據傳送指令,算術運算指令,邏輯運算和移位指令,

    字符串處理指令,控制轉移指令,處理器控制指令

     

    第四章匯編語言程序設計

    4-1 匯編語言格式和偽指令

    4-2 DOS功能調用

    4-3 匯編語言程序設計實例

     

    第五章存儲器

    5-1 概述(存儲器分類)

    重點:隨機存取存儲器RAM和只讀存儲器

    5-2 CPU與存儲器的連接

    5-3 存儲器空間的分配和使用

     

    第六章輸入輸出和接口技術

    6-1 I/O接口的作用與功能

    I/O端口及尋址方式,簡單接口芯片,I/O接口的控制方法

    6-2 總線技術

    總線的概念和原理,微機系統中常用的總線標準

     

    第七章微機中斷系統

    7-1 中斷概述

    7-2 中斷處理過程

    CPU響應和處理中斷的過程,中斷向量表,

    中斷服務子程序,中斷響應時序

    7-3 中斷優先級和中斷嵌套

    中斷優先級,中斷嵌套,中斷的級聯

    7-4 可編程中斷控制器8259A

    8259A內部結構和引腳功能,中斷管理方式,編程方法

     

    第八章定時與計數技術

    8-1 概述

    8-2 可編程計數器/定時器8253

    8253的內部結構和引腳信號,

    8253的工作方式和初始化編程,Intel 8254

    8-3 8253的應用舉例

     

    第九章可編程并行接口

    9-1 概述

    9-2 8255A功能和結構

    9-3 8255A的控制字和初始化編程

    9-4 8255A的工作方式

    9-5 8255A應用舉例

     

    第十章串行通信及接口電路

    10-1 串行通信的基本概念

    10-2 可編程串行通信接口芯片

    USART Intel 8251A,UART INS8250和16x50

    10-3 PC機的串行通信接口電路和編程控制

     

    第十一章模數(A/D)和數模(D/A)轉換

    11-1 概述

    閉環微機控制系統,多路模擬開關,采樣、

    量化與編碼,采樣保持器

    11-2 D/A轉換器

    數模轉換器原理,DAC主要指標,典型DAC芯片

    11-3 A/D轉換器模數轉換器原理,典型ADC芯片

     

    第十二章DMA與Intel8237A DMAC

    12-1 概述

    12-2 8237A的組成與工作原理

    8237A的內部結構,引腳功能,工作時序,內部寄存器

    12-3 8237A的編程與應用舉例

     

    第十三章32位微機基本工作原理概述

    13-1 32位微處理器的結構與工作模式

    Intel 8086到80386、80486、Pentium、Pentium Pro、PII和PIII

    及P4的發展歷程,每一代CPU較以前產品的進步和關鍵技術。

    13-2 寄存器

    保護模式下的用戶級寄存器,

    用于存儲器管理的系統表和系統段寄存器

    13-3 保護模式下的內存管理

    13-4 32位機新增指令和程序設計簡介

    13-5 32位機接口技術

     

    電子工程和信息科學系:第六章分兩部分,系統講解接口和總線技術

    自動化系:增加了Intel奔騰處理單指令多數據(Single-Instruction Multiple Data, SIMD)技術。

     

    三、教學方法和教學手段

    課堂授課采用多媒體教室,深入淺出,既突出了基本知識與典型應用的結合,又

    注重基本知識與最新知識的聯系。通過大量練習題訓練、不定期課堂測驗,以加深學

    生理解和鞏固所學理論課的內容,并增強動手能力。

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