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中国科技大学 微机原理与系统

中国科技大学 微机原理与系统

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文章摘要:中国科技大学 微机原理与系统,小学六年入铁主簿自卖自夸,壸浆箪食无所用之树阴凉儿。

共63讲 更新完毕

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内容介绍

    主讲:周荷琴 教授

    介绍微型计算机系统的组成,计算机中数的表示方法;阐述8086CPU系统,包括CPU 内部结构和外部引脚功能,8086的工作模式和工作过程及时序等:系统讲解8086指令系统和汇编语言程序设计方法,通过大量汇编语言程序设计实例来掌握编程技能;介绍存储器的分类,RAM、ROM工作原理以及CPU与存储器的连接方法;在介绍I/O接口、总线技术概念以及中断、中断控制器8259A的基础上,详细讲解各类典型的可编程并行、串型接口芯片以及A/D、D/A芯片,介绍各芯片的内部结构、外部引脚功能,编程方法及应用实例。这些芯片包括8253和8254计数器/定时器,并行接口芯片8255A,串行接口芯片8251A和8250,DAC0832、ADC0809等;还介绍了DMA控制器原理和8237A DMA控制器。最后,对32位微型计算机的基本工作原理进行了概要性的介绍。

     


    教材与参考文献

     

    微机1封面 微型计算机原理与接口技术(第四版)
    周荷琴、吴秀清 编著
    中国科学技术大学出版社

    普通高等教育‘十一五’国家级规划教材
    中国科学院指定考研参考书

     

     

    微机2封面 微计原理与接口技术(第二版)
    彭虎、周佩玲、傅忠谦 编著
    电子工业出版社

    第一版2005年,第二版2008年3月
    重印多次,2008初,销售4万多册

    中国科学技术大学、安徽财经大学、天津科技大学等校采用此教材

     

     

    微机2封面 微计原理与接口技术学习指导(第二版)
    彭虎、周佩玲、傅忠谦 编著
    电子工业出版社

     

    微机原理与接口技术教学大纲(非电子类)

    课程名称:微机原理与接口技术

    总学时:60/30(主讲/实验)

    学分:3.5

    授课对象:非电类专业(工程学院、化学院、地空学院、管理学院、人文学院)

    预修课程:模拟电子线路,数字电路

    教材:《微机原理与接口技术》第二版。

    彭虎,周佩玲,傅忠谦编。电子工业出版社,2007年。

    参考书:《微型计算机原理与接口技术》。

    雷丽文等编。电子工业出版社,1998年。

    《微型计算机原理与应用》。

    朱定华主编。电子工业出版社,2000年。

     

    一、课程的性质与任务

    微机原理与接口技术是各专业必修的一门专业基础课程。本课程主要介绍微型计

    算机原理、接口技术及其应用。通过对该门课程的学习,使学生了解微型计算机原理

    和接口技术的原理及应用方法;使学生能适应微机技术不断发展,以便为从事计算机

    的开发、应用提供必要的基础知识。

     

    二、课程内容、基本要求与学时分配

    第一章微型机系统概论(2学时)

    1-1 掌握微处理器、微型计算机、微型计算机系统概念上的区别

    和微型计算机系统的主要技术指标。

    1-2 了解Intel微处理器的发展概况。

    1-3 了解微型计算机系统的基本组成与典型配置。

     

    第二章Intel80x86及Pentium系列微处理器(4学时)

    2-1 掌握8086~8088微处理器的内部结构、引脚功能及总线操作与时序。

    2-2 了解PC机的各种时序。

     

    第三章半导体存储器(8学时)

    3-1 掌握存储器的分类,主存储器的基本组成和存储系统的层次结构。

    3-2 掌握随机存取存储器RAM、只读存储器ROM和存储器与CPU的接口逻辑。

    3-3 掌握PC内存空间的分配和PC内存的使用。

    3-4 掌握高速缓存系统的结构和高速缓存数据的一致性。

    3-5 掌握虚拟存储系统的基本术语、实现原理及地址转换方式。

    3-6 了解高速RAM存储器的结构。

     

    第四章I/O接口基础(8学时)

    4-1 掌握I/O接口的基本概念、功能、结构、分类、端口寻址与控制方式。

    4-2 掌握I/O端口的地址布局、地址译码和指令操作。

    4-3 掌握I/O接口配置,包括接口芯片和接口卡。

     

    第五章中断系统(10学时)

    5-1 掌握中断基本概念、中断优先权与中断嵌套及中断处理过程。

    5-2 掌握中断源类型、中断控制逻辑和中断向量表。

    5-3 掌握8259A中断控制器的结构与编程以及82380中的中断控制器PIC。

    5-4 掌握外部中断、ROMBIOS中断和系统调用中断的应用。

     

    第六章微机数据传送与接口技术(12学时)

    6-1 了解并行通信与并行接口、串行通信与串行接口,

    串行通信方式与串行总线标准。

    6-2 掌握并行接口芯片8255A的结构、引脚、工作方式及应用。

    6-3 掌握串行接口芯片8251A的结构、引脚、编程及应用。

    6-4 掌握定时器/计数器接口芯片8253的结构、引脚、工作方式、

    初始化及应用。

     

    第七章总线(6学时)

    7-1 掌握总线的基本概念和总线标准。

    7-2 掌握PC机的PC总线以及总线时序。

    7-3 掌握PC机的1SA总线以及总线时序。

    7-4 掌握EISA总线、VESA总线、PCI总线与AGP标准等系统总线的特点。

    7-5 掌握RS-232C串行通信总线、USB总线等外部通信总线的特点。

     

    第八章数/模和模/数转换(10学时)

    8-1 数/模和模/数转换概述。

    8-2 运算放大与电压比较器的应用。

    8-3 数模转换器

    8-4 模数转换器

    8-5 采样保持电路和多路模拟开关

    8-6 高速数据采集应用举例

     

    三、教学方法和教学手段

    课堂授课采用多媒体教室,深入浅出,既突出了基本知识与典型应用的结合,又

    注重基本知识与最新知识的联系。通过大量练习题训练、不定期课堂测验,以加深学

    生理解和巩固所学理论课的内容,并增强动手能力。

     

    《微机原理与接口技术》教学大纲(电子类)

    课程名称:微机原理与系统

    总学时:80/40 (主讲/实验)

    学分:5

    授课对象:电子类专业(电子工程和信息科学系,自动化系,电子科学技术系)

    预修课程:模拟电子线路,数字电路

    教材:《微型计算机原理与接口技术》第三版。

    中国科学技术大学出版社。周荷琴,吴秀清编著。

     

    一、课程的性质与任务

    微机原理与接口技术是各专业必修的一门专业基础课程。本课程主要介绍微型计

    算机原理、接口技术及其应用。通过对该门课程的学习,使学生了解微型计算机原理

    和接口技术的原理及应用方法;使学生能适应微机技术不断发展,以便为从事计算机

    的开发、应用提供必要的基础知识。

     

    二、课程内容、基本要求与学时分配

    第一章绪论

    1-1 计算机的发展和微型计算机的组成

    1-2 计算机中数的表示方法

     

    第二章8086系统结构

    2-1 8086 CPU 内部结构和外部引脚功能

    2-2 8086 工作模式和时序

     

    第三章8086的寻址方式和指令系统

    3-1 8086的寻址方式和指令的机器码表示

    3-2 8086指令系统和应用举例

    数据传送指令,算术运算指令,逻辑运算和移位指令,

    字符串处理指令,控制转移指令,处理器控制指令

     

    第四章汇编语言程序设计

    4-1 汇编语言格式和伪指令

    4-2 DOS功能调用

    4-3 汇编语言程序设计实例

     

    第五章存储器

    5-1 概述(存储器分类)

    重点:随机存取存储器RAM和只读存储器

    5-2 CPU与存储器的连接

    5-3 存储器空间的分配和使用

     

    第六章输入输出和接口技术

    6-1 I/O接口的作用与功能

    I/O端口及寻址方式,简单接口芯片,I/O接口的控制方法

    6-2 总线技术

    总线的概念和原理,微机系统中常用的总线标准

     

    第七章微机中断系统

    7-1 中断概述

    7-2 中断处理过程

    CPU响应和处理中断的过程,中断向量表,

    中断服务子程序,中断响应时序

    7-3 中断优先级和中断嵌套

    中断优先级,中断嵌套,中断的级联

    7-4 可编程中断控制器8259A

    8259A内部结构和引脚功能,中断管理方式,编程方法

     

    第八章定时与计数技术

    8-1 概述

    8-2 可编程计数器/定时器8253

    8253的内部结构和引脚信号,

    8253的工作方式和初始化编程,Intel 8254

    8-3 8253的应用举例

     

    第九章可编程并行接口

    9-1 概述

    9-2 8255A功能和结构

    9-3 8255A的控制字和初始化编程

    9-4 8255A的工作方式

    9-5 8255A应用举例

     

    第十章串行通信及接口电路

    10-1 串行通信的基本概念

    10-2 可编程串行通信接口芯片

    USART Intel 8251A,UART INS8250和16x50

    10-3 PC机的串行通信接口电路和编程控制

     

    第十一章模数(A/D)和数模(D/A)转换

    11-1 概述

    闭环微机控制系统,多路模拟开关,采样、

    量化与编码,采样保持器

    11-2 D/A转换器

    数模转换器原理,DAC主要指标,典型DAC芯片

    11-3 A/D转换器模数转换器原理,典型ADC芯片

     

    第十二章DMA与Intel8237A DMAC

    12-1 概述

    12-2 8237A的组成与工作原理

    8237A的内部结构,引脚功能,工作时序,内部寄存器

    12-3 8237A的编程与应用举例

     

    第十三章32位微机基本工作原理概述

    13-1 32位微处理器的结构与工作模式

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

    及P4的发展历程,每一代CPU较以前产品的进步和关键技术。

    13-2 寄存器

    保护模式下的用户级寄存器,

    用于存储器管理的系统表和系统段寄存器

    13-3 保护模式下的内存管理

    13-4 32位机新增指令和程序设计简介

    13-5 32位机接口技术

     

    电子工程和信息科学系:第六章分两部分,系统讲解接口和总线技术

    自动化系:增加了Intel奔腾处理单指令多数据(Single-Instruction Multiple Data, SIMD)技术。

     

    三、教学方法和教学手段

    课堂授课采用多媒体教室,深入浅出,既突出了基本知识与典型应用的结合,又

    注重基本知识与最新知识的联系。通过大量练习题训练、不定期课堂测验,以加深学

    生理解和巩固所学理论课的内容,并增强动手能力。

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