《微型计算机接口技术与应用》教学方案.doc

《微型计算机接口技术与应用》教学方案
第一部分课程性质与设置目的
一、课程的性质和特点
《微型计算机接口技术与应用》课程是为培养满足计算机应用领域对计算机应用人才的需要而设置的。本课程介绍微型计算机系统的结构及工作原理，包括微处理器、存贮器、输入输出和中断技术、常用可编程接口芯片及其应用。本课程以CPU为核心，以接口为媒介，实现CPU与外界的通信，其内容属于计算机硬件与软件衔接组构系统的一个重要领域。随着微机应用技术的普及和发展，接口技术就成为组构系统的基本技术，因此，本课程是计算机专业的一门主干课程。通过本课程的学习，使学生具有微型计算机应用系统的分析能力和初步设计能力。
本课程以介绍硬件知识为主，但在构成一个微型计算机应用系统时，还必须具有汇编语言编制源程序的能力，软硬件结合是本课程的一个特点。另外，本课程又是一门实践性较强的课程，通过实践环节才能加深和提高对课程内容的理解，理论联系实践、理论指导实践是本课程的又一个特点。
二、本课程的基本要求
通过本课程的学习，要求学生：
较深入地了解微型计算机系统的组成及工作原理；
掌握微型计算机的输入/输出方法；
掌握分析和设计典型接口（包括硬件和软件）的方法。
三、本课程与相关课程的联系
本课程的先修课程为数字电路、汇编语言程序设计以及计算机组成原理。本课程和这三门课程的关系极其密切。数字电路介绍的各种门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路是构成微型计算机机各部件的基本电路，微机存储器接口、I/O接口电路经常用到数字电路介绍的各种芯片。计算机组成原理阐述了组成计算机各硬件的工作原理，为本课程讲述微型计算机系统中这些部分的实现方法提供了理论基础。另外，要具有微型计算机应用系统的分析能力和初步设计能力，必须具有汇编语言源程序的读写能力。读写汇编语言编写的应用程序是本课程的主要内容之一，是同硬件电路工作密切相关的不可分割的部分。

第二部分教学内容及教学要求
绪论本课程教学内容及要求
（一）教学内容
微型计算机的组成、总线结构和I/O接口
二、本课程教学内容及要求
（二）学习目的与要求
复习微型计算机的组成（教材第1章），重点是总线结构的特点和I/O接口电路的作用。
介绍本课程的内容、要求和特点，以便于展开各章的内容。

第一讲8086/8088微处理器
（一）教学内容
8086/8088两种组态模式
最小模式
最大模式
最小模式下的引脚信号和系统总线形成
访问存储器和I/O接口的引脚信号
（1）地址/数据线（2）地址/状态线（3）控制线
系统总线形成电路（1）地址锁存器（2）数据收发器
系统总线信号（1）地址总线（2）数据总线（3）控制总线
其它控制线（1）中断控制线（2）总线控制线（3）处理器控制线
三、最大模式下的引脚信号和系统总线形成
最大模式下的有关引脚
总线形成电路（1）地址锁存器（2）数据收发器（3）总线控制器8288
系统总线信号（1）地址总线（2）数据总线（3）控制总线
8086/8088总线的操作时序
1．指令周期、总线周期、时钟周期
2．最小模式下的总线读和写周期
3．等待状态Tw
（二）学习目的与要求
微处理器是微型计算机的控制核心。教材2.1和2.1节先行课程已介绍，本讲主要讲述典型的微处理器8086/8088的引脚信号和总线时序，重点是要掌握8086/8088的引脚信号、总线时序和8086/8088系统的总线信号，特别是一些控制信号的功能应深刻理解和熟练掌握。8086/8088执行指令涉及三种周期──指令周期、总线周期和时钟周期。首先要掌握这三种周期的区别和相户之间的关系；其次要了解读、写这两个基本总线周期的时间关系，结合8086/8088引脚信号的功能，理解和掌握三总线信号在这些典型的总线周期中出现的时间关系，从而为8086/8088CPU与内存储器及I/O设备的接口做好准备。本讲的难点是总线形成电路和时序图。

第二讲存储器与微处理器的连接
（一）教学内容
存储器芯片举例1.静态RAM芯片2.EPROM芯片
芯片的引脚信号：地址线、数据线、控制线（读、写、片选）
二、存储器芯片与CPU的连接
电路分析（根据电路，分析存储器芯片的地址范围）
电路设计（给出8088系统存储器的容量、地址范围和存储器芯片，设计存储器电路）
（二）学习目的与要求
存储器是微机系统中不可缺少的组成部分。教材3.1和3.2节内容，存储器的分类、特点、性能指标和结构原理等在先修课程中已介绍，本讲先介绍几种典型的静态RAM和EPROM芯片，然后着重讲述存储器芯片与8088微处理器的连接技术（全译码法）。要求深刻理解典型芯片的外特性（引脚信号），以及常用译码器的特性和应用，掌握存储器连接的基本技术。本讲的重点和难点是存储器连接电路的分析和设计。

第三讲I