中国教育

　　一、本课程的地位、作用和任务

　　“微机原理”是高等学校电气与电子信息类专业的平台课程。作为学习计算机硬件原理与应用知识最主要的课程，该课程对提高学生的计算机硬件应用能力至关重要，是学生学习部分专业课程、完成毕业设计的重要技术基础课程。

　　本课程以微处理器、总线、接口、通道和管理程序为主线索，通过循序渐进、适当循环提高的教学和实践活动，培养学生掌握计算机系统构成、微处理器、接口技术及其应用编程方法、微型计算机系统实现技术、单片机基本原理及其应用，并了解微机系统及接口技术的最新发展。

　　本课程有很强的工程实践性，学生通过理论学习与实践动手训练，能在分析问题和解决问题等方面受到系统科学的训练，对提高形式逻辑思维能力、理论联系实际能力、自主动手能力和创新能力有较大的作用。

　　二、本课程的教学基本内容与要求

　　（一）理论教学部分

　　1. 概念与基本知识

　　（1）计算机系统的组成和各部分的作用。

　　（2）数字计算机中的信息表示，原码、反码、补码的表示和计算。

　　（3）微机系统的结构特点。

　　（4）8086／88CPU内部结构， EU，BIU，指令队列。

　　（5）8086／88CPU外部信号，数据总线、地址总线、控制总线，总线缓冲器。

　　（6）8086／88系统组成和总线时序。

　　2. 8086／88系统指令与汇编程序设计

　　基本内容

　　（1）指令作用概述。

　　（2）寻址方式，操作数类型（数据、地址、状态、空）。

　　（3）指令格式与指令系统，数据传输、算术运算、逻辑运算、数据转换、I/O、程序流控制、CPU控制、软中断。

　　（4）汇编语言程序格式与程序设计，数据格式（变量、数组、结构）。

　　（5）程序设计举例，数据结构、堆栈使用、程序流控制（分支、循环、条件、子程序）。

　　（6）BIOS与DOS功能调用。

　　可选内容

　　（7）8087浮点指令与编程设计。

　　（8）典型高级语言接口。

　　3. 半导体存储器

　　基本内容

　　（1）存储器及分类。

　　（2）随机读写存储器（SRAM和DRAM）。

　　（3）只读存储器ROM。

　　（4）存贮器在微机系统中的连接与扩充方法，译码电路及设计应用，部分译码与地址重叠。

　　可选内容

　　（5）电可擦除制度存储器EEPROM和闪存FlashRom。

　　（6）集成存储器。

　　（7）双口存储器DPRAM。

　　（8）快速缓存cache。

　　（9）虚拟存储器。

　　4. 基本输入输出技术

　　（1）输入输出基本接口及主要问题（中断、DMA）。

　　（2） 简单输入输出方法，典型电路及程序。

　　（3） I/O总线及规范，典型I/O时序。

　　5. 中断

　　（1）中断原理，中断源、中断优先级、中断嵌套。

　　（2）中断响应及中断处理。

　　（3）8259A中断控制器原理与应用，级连的概念，典型程序。

　　6.数字量输入输出

　　基本内容

　　（1）8255A并行接口，三种工作方式、控制字和典型电路，方式1应用程序。

　　（2）8253定时／计数器，六种工作方式和控制字，典型应用和编程。

　　（3）8250/8251串行通信接口，异步通信，异步通信参数，RS232电平及变换，初始化、查询及中断编程。

　　可选内容

　　（4） 8237DMAC接口，级连概念，工作时序，初始化。

　　7.模拟量输入输出

　　基本内容

　　（1）模数转换器DAC与接口应用，基本参数。

　　（2） 数模转换器ADC与接口应用，基本参数。

　　（3） 模拟通道，多路转换开关MUX，采样保持器S/H，基准电压源。

　　（4）应用举例，同步转换。

　　可选内容

　　（5） 数据采集系统（DAS）。

　　8．单片计算机

　　基本内容

　　（1）单片计算机概述。

　　（2）典型单片机的功能部件：处理器、并行I/O、串行I/O、计数器/定时器、中断系统、片内数据与程序存储器。

　　（3）单片机寻址方式与指令系统。

　　（4）单片机功能扩展：存储器扩展，串行接口，并行接口。

　　可选内容

　　（5）典型应用与编程举例。

　　9. 32位微型计算机（IA-32）系统及应用

　　（1）IA-32微处理器硬件结构，寄存器、流水线、SIMD。

　　（2）32位微机虚地址保护模式与中断机制。

　　（3）80386指令系统。

　　*（4）微机总线技术的发展。

　　可选内容

　　（5）32位汇编语言程序设计；

　　（6）多任务多用户操作系统与32位微机

　　（6）微机应用系统的设计与实现方法。

　　（二）实践教学部分

　　实验教学分两个层次教学：基本单元实验（又分基本内容与可选内容两部分）和系统综合设计（可选内容） 。单元实验 包括典型环境、典型接口芯片、典型单元控制方法，使学生通过实验和设计掌握微机硬件基本知识、基本操作技能，熟悉理解汇编语言编程、硬件I/O控制、实时系统基本概念，培养基本的硬件动手能力和目标代码级软件调试能力。综合测试实验不再是验证性实验，仅给出了设计要求（各类应用系统的原型）与设计提示，每种测试分别规定基本要求和提高性要求部分，主要用于测试和锻炼提高学生的设计与创新能力，要求学生在现有实验平台基础上自行设计选择软、硬件实现方案。

　　建议实验部分单独考核。

　　1．基本单元实验

　　基本内容

　　（1） 汇编语言程序设计与调试。

　　（2） 简单输入输出。

　　（3） 8255并行接口。

　　（4） 8253定时／计数器接口。

　　（5） 8259中断控制接口。

　　（6） 存储器扩充。

　　（7） 模数（A/D）转换。

　　（8）数模（D/A）转换。

　　可选内容

　　（9）串行通信接口。

　　（10）DMA传送。

　　2．系统综合设计

　　可选内容

　　（1）综合测试与设计。

　　*（2）单片机仿真器、汇编与简单应用实验。

　　三、说明

　　1．《“微机原理”课程教学基本要求》是微机原理类课程教学的指导性文件，是学生学习微机原理课程达到合格标准的最低要求，是学校组织本课程教学（制定教学大纲、计划，编写教材等）的主要依据，也是进行微机原理类课程教学质量评估的重要依据。其中，单片机部分针对不单独开设单片机理论课程的专业讲授，单片机类型建议为MCS-51，也可选用PIC8位单片机或其他16位单片机。

　　2．《“微机原理”课程教学基本要求》理论教学部分中的基本内容为要求学生理解、掌握的内容。

　　3．《“微机原理”课程教学基本要求》只提出了教学内容的基本内容和可选内容，对于课程内容体系、教学方法、教学环节等，各专业可以适当自主安排。亦可补充认为必要的以及新的内容，或按教学内容整合形成新的课程，以利于进行各种教学改革的尝试，形成各专业的特色。

　　4．在课堂讲授、实验课、习题与课外练习等教学环节中，应注意贯彻理论联系实际的原则，并注意学生逻辑思维能力、工程观点和分析与解决问题能力的培养。根据本课程的特点，必须严格要求学生独立完成一定数量的习题。