微机原理与接口技术课堂教学设计

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1、微机原理与接口技术（1-1） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元主要内容是第一章，讲授“微机计算机概述”， 要求学生了解本课程所要学习的主要内容，重点章节与难点章节；掌握微机的基本概念，微机硬件一般结构，微机软件系统及微机系统组成和性能指标；了解微机的发展及应用领域。教学内容及课堂教学设计1 介绍本课程的背景，性质及特点，开设目的要求，以及与其它相关课程之间的关系。2 概要介绍本程序所要学习的主要内容。3 介绍本课程使用的教材及相关参考书。4 进入正题,先介绍计算机的分类5 引入微型计算机的基本概念：微处理器，微型计算机，微型计算机系统6微型计算机的基本组成结构简介7介绍微型

2、计算机的发展概况8微型计算机系统及其性能指标重点、难点分析：1 让学生了解本课程与其它课程的相互关系，强调本课程与硬件密切相关，是偏硬件的专业技术课程。2 重点内容为微型计算机的硬件结构及系统组成，使学生对后绪章节的学习能有的放矢。3 本讲没有难点，只是激发学生对本课程的学习兴趣，对微型计算机有个大致了解即达到本讲目的。实际上本讲是对以往所学知识的简单回顾并应用于特殊的微型计算机中。习题：1.11.21.51.6微机原理与接口技术（1-2） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元讲授“微处理器结构及原理”中的概述部分和16位典型微处理器8086/8088， 知识点有两个：一是微处

3、理器的性能指标及工作方式，二是典型16位微处理器8086/8088结构及工作原理。教学内容及课堂教学设计1 从宏观角度介绍微处理器的性能指标（涉及8086-P4）。2 引入微处理器的工作方式：实地址方式，保护地址方式，虚拟86方式以及系统管理方式，强调各方式的特点及所适用的微处理器，不则工作方式之间的切换。3 介绍新型微处理器的命令方法。4 介绍8086/8088微处理器内部结构：强调两个部件并行工作带来的效果。5 重点介绍8086/8088内部寄存器结构：包括标志寄存器，通用寄存器以及堆栈的操作等。6介绍8086、8088的两种工作模式：最大模式和最小模式重点、难点分析：本单元的重点内容有两

4、个方面：（1） 对微处理器工作方式的认识，这对于学好后面各不同性能的微处理器具有指导意义。（2） 8086/8088内部结构，要让学生掌握基本工作原理，必须先从典型的16位处理器开始，强调BIU和EU的相互独立又相互配合工作的并行操作机制，理解微处理器的工作过程。 本单元没有特别的难点。习题：2.1 2.2 2.3 2.4 2.6微机原理与接口技术（2-2） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元继续讲解8086，并引入高性能80286 知识点有两个：一是8086引脚信号及总线周期，二是80286的主要特点及内部结构，强调80286与8086的不同点和共同点及与16位8086的主

5、要差别。培养学生分析问题的能力。教学内容及课堂教学设计1 介绍8086/8088的工作模式及引脚信号：特别强调那些与总线操作密切相关的引脚的含义。2 结合8086/8088总线时序，介绍回顾总线周期的概念，重点介绍最大和最小模式下的对外部总线的读/写时序。让学生深化对微型计算机工作原理的理解和对引脚含义算实质的认识。3 分析8086/8088的结构特点和存在的问题，引入80286的结构，分析其内部逻辑。4 从逻辑结构分析出发，讨论80286的主要特点，介绍80286的寄存器结构，介绍新增的MSW及多出的标志寄存器的相关位NE和IOPL（针对保护方式）。重点、难点分析：本单元的重点和难点内容有三

6、个方面：（1） 本单元的难点是对微处理器外部引脚和总线时序的理解上。学生往往学到这里就有点不理解，因此讲清引脚信号的根本含义很关键。对于时序的讲解，要强调时序的四个状态各自所完成的大致任务：第一个状态是出地址并锁存，第二个状态撤消地址准备数据，第三个状态是数据在总线上，第四个状态是读写总线上的数据。但必须强调这是一般情况，没有等待的情况，要说清楚何时插入等待周期，为什么要插入等待周期。（2） 80286内部结构及MSW寄存器，尤其是MSW是8086/8088没有的，要重点说明，并指出80386之后尽管没有MSW但其中的各位被32位的CR0取代，包含的含义一致。即掌握MSW各位对微处理器机器状态

7、的认识，对于学好后面各不同微处理器的机器状态的深入学习具有指导意义。习题：2.8 2.10 2.14 2.172.19 2.20 2.21 微机原理与接口技术（2-3） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元讲授80386微处理器， 知识点有两个：一是80386的主要特点及内部结构，强调32位的80386与16位8086/80286的主要差别。熟悉32位处理器的结构特点及寄存器结构，结合16位处理器的寄存器特点，理解32位处理器。培养学生分析问题的能力。教学内容及课堂教学设计1 分析80286的结构特征及其存在的问题，引入32位的80386，讨论80386的逻辑结构及内部寄存器结

8、构特点，针对80386新增的工作方式和虚拟86方式，强调80386之后的内存管理方式。2 重点介绍80386寄存器结构，强调32位的80386仍然采用16位的段寄存器，段寄存器的内容在保护方式下的含义不同于8086，并介绍新增的两上段寄存器。3 强调80386之后存储器访问既可以分段，又可以分页，且页的大小是4KB，采用描述符的数据结构来访问存储器的。4 介绍80386引脚信号与总线周期，特别重点介绍M/IO,W/R以及D/C对总线操作类型的影响。指出80386的存储器组织是4个8位存储模块构成的32位存储器形式。让学生对不同微处理器构成的微型计算机有一定认识。重点、难点分析：1.本单元的重点

9、内容有：a) 80386内部结构及CR0和寄存器结构，要让学生掌握CR0各位的含义，特别注意其中之一的PE和PG对存储器寻址方式的影响。b) 80386引脚与总线操作的关系。（3） 本单元的难点是对80386微处理器外部引脚和总线操作的理解上。另外对CR0，CR3等各位的理解有一定难度。习题：2.22 2.23 2.24 2.26微机原理与接口技术（2-4） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元讲授80486和Pentium4微处理器， 知识点有较多：一是80486的主要特点和内部结构，二是Pentium的主要特点及内部结构，强调80486与80386的不同点和共同点，强调32

10、位的Pentium与32位80386/80486的主要差别。三是MMX、四是具有36条地址线的Prntium II/III和Pentium4内部结构及特点。让学生通过学习理解处理器发展是随着应用需要而发展的，培养学生用发展眼光看待世界。另外了解最新IA-64结构特征及EPIC技术特点。教学内容及课堂教学设计1 分析80386的结构特点和存在的问题，引入80486的结构，分析其内部逻辑。从逻辑结构分析出发，讨论80486的主要特点。使学生了解80486在80386基础了要解决的主要问题。2 分析80486的结构特征及其存在的问题，引入全新设计的集CISC和RISC与一体的32位的Pentium处

11、理器，讨论Pentium处理器的逻辑结构及其特点。针对Pentium新增的基于RISC的特征，重点分析两条超标量指令流水线及特点。3 说明采用分离型Cache的作用，强调BTB对分支指令预测的贡献，指出内部通用寄存器仍然为32位，但外部数据总线首次采用64位。4 对CR0，FLAGS以及存储器地址方式逐一介绍。5 指出从Pentium开始的处理器具有四种工作方式：实地址方式，保护地址方式，虚拟86方式以及系统管理方式，与第一单元呼应。6 回顾Pentium的结构特点和存在的问题，引入Pentium Pro的特点，强调PRO架构具有三条超标量结构即具有三条指令流水线。7 介绍MMX的特点。8 引

12、入PII处理器，分析其结构特征，三条指令流水线，每条指令流水线有14级。9 介绍PIII是在PII基础上改进的结果，说明其主要特点。10 介绍P4的主要特征，强调P4与其它PII，PIII的本质不同，全新的架构设计。分析P4的内部结构，重点介绍其中的快速引擎，强调指出ALU倍速工作对性能提高的贡献。简介P4的超线程技术。11 对8086到P4作一总结，比较各自的特点。12 介绍Itanium系列处理器的IA-64结构特点，说明当今流行的处理器的发展。重点、难点分析：1 本单元的重点内容有两个方面：a) 80486内部结构及特点。b) Pentium处理器超标量结构的两条指令流水线的工作原理和分

13、支指令预测BTB及其功能。c) Pentium4处理器结构特点及倍速工作的ALU。d) P4的Trace Cache。2 本单元的难点是对Pentium微处理器超标量结构的理解。超标量结构中的两条指令流水线是如何配合工作的过程的理解。习题：2.29 2.30 2.31 2.32 2.33 2.34 2.36 2.37 2.40 2.41 2.42 2.43 2.45微机原理与接口技术（2-5） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元在所有处理器介绍完后，详细讨论在实地址方式和保护方式下存储器寻址的方法并给出实例。让学生熟练掌握处理器在不同工作方式下的物理地址的求法。尤其是对保护方

14、式下分段或分段且分页的物理地址求法。是本章重点内容。教学内容及课堂教学设计1 简要分析和回顾处理器的几种工作方式。2 强调任何X86处理器在复位时自己处于实地址方式，引入实地址方式下物理地址的形成方法并给实例说明。物理地址=段地址*16+偏移地址。3 为下面介绍保护方式下的物理地址形成方法，首先引入几个概念：（1） 描述符与选择子，重点介绍段描述符。（2） 描述符表及描述符表寄存器。（3） 段描述符缓冲寄存器及其作用。4 先介绍保护方式下只分段的物理地址形成方法即由逻辑地址到线性地址的转换。强调关键在于寻找段描述符，因为它包括线性地址的段基地址和段界。而找段描述符的关键是段描述符所在描述符表基

15、地址以及段选择子中的索引。5 由线性地址到页地址的转换分页的介绍。说明对于Pentium以后的处理器有两种页的大小：4KB和4MB，通常采用4KB页。页转换采用两次页表变换：一个是页目录表，一个是页表。6 给出三个实例：一个说明实地址方式下如何寻找操作数地址，二是只分段情况下在保护方式下如何寻找操作数地址，三是保护方式下求页的地址。重点、难点分析：1 本单元的重点内容是保护方式下的物理地址求法。在保护方式下物理地址的形成方法是通过段描述符的结构来得到的，由于段描述符描述了段在整个物理存储器中的起始位置（段基址）和确定该段大小的段界以及相关属性。因此在保护方式下寻址至关重要。2 本单元的难点是对

16、保护方式下由线性地址到页地址的转换，这种转换需要进行两次页表的转换，涉及页目录表和页表，用到页目录描述符和页描述符，其中描述了页的基地址。注：掌握地址转换方法是本章重要内容中的重点，也是考核重点内容。习题：2.46 2.48 2.492.51 2.52 微机原理与接口技术（5-1） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元讲述微机存储器的基本概念及随机存取存储器的工作原理。使学生熟悉半导体存储器的分类和主要性能指标，掌握随机存取存储器中SRAM、DRAM、IRAM的工作原理，了解高速RAM的特点。教学内容及课堂教学设计1 简单概述微型计算机中的存储器。说明本章要讲述的主要内容以及本

17、节要介绍的内容。2 引入半导体存储器的分类，使学生了解目前微机存储器的主要类型。3 介绍半导体存储器的技术指标，包括容量、存取速度以及带宽等。强调容量与存储模块或芯片外部引脚的关系。带宽的计算方法。4 以典型四管为代表介绍随机存取存储器中的静态随机存取存储器SRAM的工作原理。并给出典型SRAM 62256芯片及其外部特征。5 以单管为代表介绍动态随机存取存储器DRAM的工作原理，并给出典型DRAM芯片424256。6 介绍集成随机存取存储器IRAM的特点。7 在传统RAM的基础上，介绍几种流行或典型的高速RAM，包括EDO DRAM、SDRAM、RDRAM、DDR DRAM、DDR2 DRA

18、M以及DDR3 DRAM等。重点、难点分析：1 本单元的重点内容有两个方面：（1） 性能指标：重点在于容量与存储器引脚的关系，容量的计算等。（2） 传统SRAM和DRAM的工作原理。2本单元的难点是对DRAM的刷新技术的理解。习题：5.2 5.4 5.5 5.65.7 5.9 5.21微机原理与接口技术（5-2） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元讲述微机存储器的只读存储器的工作原理以及新型铁电存储器及磁性随机存储器的原理及特点。通过学习，让学生了解只读存储器的演变过程，改进的地方，掌握典型ROM的工作原理，理解新型ROM在微机中的作用和地位。了解最新存储器的发展。教学内容及

19、课堂教学设计1 先介绍不能改写的掩膜型只读存储器MROM的工作原理。强调MROM是靠二次光刻技术确定信息0和1的。2 摘要说明MROM的优缺点，引入PROM，介绍其工作原理及应用领域。强调MROM是靠极间熔丝是否熔断决定信息0和1的。3 通过分析PROM的优缺点，引入EPROM，介绍其工作原理及应用领域，强调EPROM是靠FAMOS管浮置栅是否积累一定电荷决定信息0和1的。然后介绍典型EPROM芯片27512及其外部特征。4 通过分析EPROM的优缺点，引入EEPROM，介绍其工作原理及应用领域，引入典型芯片28010。5 通过分析EEPROM的优缺点，引入Flash，介绍其主要特点和应用领域

20、。介绍微机中BIOS常用的Flash芯片29010。说明Flash存储芯片是目前应用最广速度最快的只读存储器。6 分析RAM和不同ROM的原理及特点，引出新型存储器即铁电存储器和磁性存储器。重点、难点分析：1 本单元的重点内容包括：（1） MROM工作原理。（2） PROM工作原理M的工作原理。（3） EPROM工作原理2本单元的难点是EPROM以及铁电存储器工作原理的理解。习题：5.3 5.4 5.8 5.9 5.10 5.12微机原理与接口技术（5-3） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元讲述内存区域划分，以及扩展技术中的地址译码技术。通过学习，使学生了解目前PC机的内在

21、划分的背景和方法，掌握地址译码的方法，提高解决问题的能力。教学内容及课堂教学设计1 首先小结一下微机中涉及的不同类型的存储器，从8086到P4的内存状态开始引出内存区划的划分。2 给出划分内存的示意图，通过图示逐一介绍划分的三个重要区域：常规内存、保留内存以及扩展内存。3 分析各区域的特点及地址空间，强调常规内存在实模式下的重要性。4 引入UMB和HMA的概念。5 说明扩充内存与扩展内存的区别，以及EMS（用扩展内存模拟扩充内存的方法）的作用。6 从存储器容量不可能适应所有要求，引出存储器扩展的概念。7 重点介绍存储器扩展中需要的知识：地址译码技术。8 给出不同地址译码要求的实例重点、难点分析

22、：本单元的重点和难点内容都是存储器的扩展技术中的译码原理及实现方法， 习题：无微机原理与接口技术（5-4） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元重点讲述微机存储器的的扩展技术，还介绍微机内存层次结构以及CMOS、ROM BIOS及Shadow RAM并对本章作为小结。通过学习，使学生了解目前微机内存的基本层次结构，了解常用内存模块（内存条）的形式和特点，了解Cache以及虚拟存储器的概念，掌握存储的扩展技术。教学内容及课堂教学设计1 重点介绍存储器的扩展技术，包括：（1） 扩展时使用的地址译码方法（2） 位扩展方法（3） 字扩展方法（4） 字位全扩展方式2 并给出实例，加以说明

23、和分析。先介绍微机内存的三个层次及其特点：Cahe、内在以虚拟内存。3 简单介绍以8088为CPU的8位存储器组织。4 介绍以8086/80286为CPU的16位存储器组织形式。5 介绍以80386和80486为CPU的32位存储器组织形式。6 从内存条形式、内存模块的命名方法，到内在条简介及典型内存模块与系统总线的连接介绍微机的内存模块。7 介绍Cache存储器。8 介绍虚拟存储器。9 从实时钟，到SETUP设置信息的保存，引入CMOS ，介绍其功能和组成及对CMOS RAM的操作方法，并给出示例。10 从系统开机引入ROM BIOS，介绍其功能及基本工作原理。11 10. 介绍影子内存及其

24、用途。重点、难点分析：本单元的重点和难点内容都是存储器的扩展技术，因为现有存储器芯片往往不能满足实际要求，因此在实际应用当中经常或必须要进行存储器的扩展，因此掌握扩展技术具有重要意义。而扩展技术的重要内容包括位扩展，字扩展和字位全扩展，其中用的最多也是最难的就是字位全扩展。习题：5.12 5.13 5.145.16 5.17 5.24微机原理与接口技术（6-1） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元主要讲述输入输出基础，通过学习，使学生了解输入输出的基本概念，熟悉输入输出控制方法，了解I/O的基本结构与特点。掌握I/O接口的读写技术。教学内容及课堂教学设计1 先介绍输入输出概述

25、，包括什么是输入输出，I/O接口的功能是什么，CPU与I/O设备之间的接口信息以及I/O编址方法。2 回顾与深入探讨输入输出控制方式，包括直接程序方式、中断方式和DMA方式，让学生搞清它们的各自的特点和应用范围。3 通过一个典型I/O接口示例介绍I/O接口的基本结构及特点。以使学生在后面的具体接口芯片学习时，能有的放矢。4 重点讨论I/O接口的读写技术，包括：a) 以PC为代表的微机的端口地址分配特点，说明地址分配仅使用16条地址线，尽管处理器可以有32条或36条地址线，但用于I/O编址的地址仅16条，共可寻址64K个8位端口。给出系统板1K个8位端口的I/O商品地址分配，并加以说明。b) I

26、/O端口的译码技术：译码方法有线译码、部分译码以及全译码，采用的形式有用门电路简单译码，用专用译码器译码，用开关式译码以及用PLD译码等。强调各自的特点及使用原则。c) 对端口的读写技术：介绍对商品的读和写的具体操作，强调进行读写控制时必须考虑的控制引脚问题，如AEN，WR，RD，M/IO等。重点、难点分析：本单元主要是对先修改课程如计算机导论，组成原理等已经学过的知识的回顾，并应用于微机系统中，因此重点是掌握I/O接口的读写技术。习题：6.16.26.3微机原理与接口技术（6-2） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元主要介绍I/O读写技术，包括的主要知识点有简单输入输出接口

27、、端口的读写控制等。通过实例讲解，使学生能利用前面的译码知识，结合读写控制逻辑构建用于I/O读写操作折控制电路。培养学生实际应用能力。教学内容及课堂教学设计1 回顾一下前面介绍的I/O接口的知识说明I/O读写技术的重要性，从而引入读写技术一节。2 首先回顾一下基本接口（1）常用缓冲器及其作用（2）常用锁存器及其作用3 通过实例重点介绍对端口的读、写操作的方法。（1）介绍利用74LS245构造的具有缓冲输入接口的读操作过程及实例（2）介绍利用74HC377以及相关门电路构造的具有锁存功能的输出接口的写操作过程及实例（3）举例介绍16位输入接口的设计（4）举例介绍32位输入接口的设计重点、难点分析

28、：本单元的重点内容是读写接口设计。本单元的难点在于16位和32位接口的设计习题：无微机原理与接口技术（6-3） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元介绍并行通信与串行通信的基本概念，使学生掌握并行通信与串行通信接口的基本结构及特征，熟悉串行通信的常用方式，掌握串行异步通信的协议，了解常用字串行通信标准接口及其应用。另一个主要内容是介绍串行接口芯片16550/8250。培养学生实际应用能力。教学内容及课堂教学设计4 首先从系统角度说明本章的重要性，引入本章，介绍本章的主要内容及学习要求和学习目标。5 从什么是并行通信开始，引入并行通信接口的相关内容，包括并行接口的典型电路，据此讨

29、论并行接口的的输入和输出过程。6 从什么是串行通信开始，引入串行通信接口的相关内容，包括串行接口的典型电路，据此讨论串行接口的的输入和输出过程。强调串行通信与并行通信的主要区别。7 介绍串行通信的线路传输方式即数据传输方式（1）单工方式（2）半双工方式（3）全双工方式8 引入串行异步通信与串行同步通信的概念（1）串行异步通信的定义（2）串行异步通信的特点（3）异步通信的字符格式（4）波特率的概念及应用（5）同步通信的定义（6）同步通信的特点9 介绍常用异步通信标准接口及应用（1）RS-232接口：引脚定义、与系统连接方式（2）其它标准接口：RS-422、RS-485、电流环及其应用10 分析C

30、PU的并行结构特征引入典型串行接口芯片16550/825011 介绍16550的功能特点12 通过给出内部结构图分析其组成及工作原理重点、难点分析：本单元的重点内容是串行异步通信及其协议。本单元的难点在于串行异步通信接口标准的应用以及16550内部结构及原理。习题：6.46.5微机原理与接口技术（6-4） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元继续介绍串行通信接口芯片16550/8250，重点介绍它的可编程寄存器的格式及含义和编程方法。使学生掌握PC及其兼容机的串行通信接口的工作原理，熟练掌握波特率与除数寄存器的关系，能够对串行接口进行编程和实际应用。提高实际应用能力。教学内容及

31、课堂教学设计1 回顾16550/8250的内部结构，说明其工作原理。2 详细讨论线路控制寄存器LCR和状态寄存器LSR。3 详细讨论Modem线路控制寄存器MCR和状态寄存器MSR。4 介绍中断允许寄存器IIR和中断识别寄存器的各位含义。5 给出并说明波特率与除数寄存器的关系，强调最高波特率与硬件有关，也与设置有关，说明设置波特率的方法，给出公式：除数=1843200/（波特率*16）7介绍16550/8250的引脚信号及其含义8 介绍串行接口芯片16550/8250在系统中的地址分配情况。9 介绍对串行接口的波特率设置方法、通信的数据格式设置方法、对串行接口的操作方式设置方法以及设置中断允许

32、的方法。10 以双机通信为例，详细讨论对串口的编程方法。并在机器上运行（自发自收方式）。重点、难点分析：本单元的重点内容各功能寄存器的含义及波特率与除数寄存器的关系。本单元的难点在于Modem控制寄存器及引脚信号的功能含义。习题：6.66.76.8微机原理与接口技术（6-5） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元介绍并行接口芯片8255的内部结构、工作原理。让学生掌握并行接口8255的工作原理及工作方式。教学内容及课堂教学设计1 首先介绍并行接口的功能，引入8255这个典型并行接口芯片，介绍它的基本特点。2 进一步介绍8255的内部结构特征：（1）数据端口：A，B，C（1）两个

33、控制组：A组和B组3 介绍8255外部特征引脚信号。强调复位有效时内部寄存器全部清除且所有数据端口自动设置为输入。给出端口读写操作与引脚信号的关系（表8.8）。4 详细介绍8255的工作方式：（1）方式 0基本输入输出方式（2）方式1选通的输入输出方式（3）方式2双向的输入输出方式介绍方式时给出各种不同方式在输入或输出状态下的组态。5 重点介绍8255方式选择控制字。（1）强调特征位“1”。（2）分组讲解，注意特点。（3）对照格式，举例说明。6 重点介绍8255方式端口C置复位控制字。（1）强调特征位“0”。（2）位选择。（3）置复位位（4）对照格式，举例说明。6以用8255作为打印机接口为例

34、介绍8255的编程应用重点、难点分析：本单元的重点和难点内容都是8255的两个控制字及其应用。习题：6.96.106.11微机原理与接口技术（6-6） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元介绍并行接口芯片8255的编程方法，通过上一堂课工作方式的理解，再通过对8255的编程，让学生能深刻体会可编程接口芯片的作用。教学内容及课堂教学设计1 重点介绍8255方式选择控制字。（1）强调特征位“1”。（2）分组讲解，注意特点。（3）对照格式，举例说明。2 重点介绍8255方式端口C置复位控制字。（1）强调特征位“0”。（2）位选择。（3）置复位位（4）对照格式，举例说明。3 以用825

35、5作为打印机接口为例介绍8255的编程应用重点、难点分析：本单元的重点和难点内容都是8255的两个控制字及其应用。习题：6.96.106.11 微机原理与接口技术（6-7） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元介绍定时计数器接口芯片8254/8253工作原理、编程方法及应用。让学生熟练掌握8254/8253的应用。教学内容及课堂教学设计1 简单说明定时的三种基本方法：软件定时、硬件定时以及可编程硬件定时。2 引入可编程定时计数器8254/8253，先介绍其功能及特点。3 详细介绍8254/8253内部结构及外部引脚信号的含义。4 重点讨论8254/8253的工作方式：（1）方式

36、0中断信号发生器方式（2）方式1单稳脉冲信号发生器方式（3）方式2速率发生器方式（4）方式3方波信号发生器方式（5）方式4软件触发的选通信号发生器方式（6）方式5硬件触发的选通信号发生器方式5 详细介绍8254/8253的编程方法（1）介绍8254/8253控制字（2）二进制计数与BCD码计数的计数范围（3）初始化编程的一般原则：选写命令，后写初始值。（4）初始值的计算方法：n=T/tCLK=fCLK/F（5）初始化编程示例（6）读8254的计数值6 8254/8253的应用：PC机器中定时计数器的示例。重点、难点分析：本单元的重点是8253的编程及应用。本单元的难点是对工作方式的理解。习题：

37、6.126.136.14微机原理与接口技术（7-1） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元是中断系统的第一个单元，因此首先介绍本章的主要内容，然后对中断的基本概念进行回顾和深入探究，通过学习，使学生了解目前微机的中断系统中断与异常的概念，中断的分类，熟悉中断响应过程，掌握实地址方式下的中断服务程序入口地址的求法，了解外部中断源管理。教学内容及课堂教学设计1 先介绍本章的主要内容，说明中断的目的和用途，中断在微机系统中的重点地位。2 介绍中断的基本概念：（1）中断和异常的概念：包括什么是中断，什么是异常，它们之间的区别等。（2）中断的分类：内部异常和外部中断，各自的特征。3 引入

38、实地址方式的相关概念：中断向量、中断向量表4 介绍实地址方式下中断服务程序入口地址的求法。5 详细保护方式下的中断描述符、中断描述符表的作用及含义。6 重点详细讨论并以实例介绍保护方式下如何求中断服务程序入口地址。7 讨论外部中断源管理，引入下一讲要介绍的主要内容。重点、难点分析：本单元的重点和难点是实地址方式和保护方式下的中断服务程序入口地址的求法。因为中断的目的就是让CPU执行指定的服务程序，这就必须能够找到服务程序的入口地址，在保护方式下入口地址的求法比较复杂，要通过中断描述符和段描述符最后才能确定。习题：7.17.2 7.37.47.11微机原理与接口技术（7-2） 课堂教学设计教学目

39、标（包括知识和能力方面）： 本单元是中断系统一章最重要的内容，讨论中断控制器芯片8259的工作原理及应用。通过学习，使学生掌握8259的内部结构和外部引脚的含义及工作方式，熟悉8259的工作过程及编程应用，从而搞清其工作原理。教学内容及课堂教学设计1 简单回顾上一节的主要内容，引入本节的中断控制器原理介绍。2 给出8259的内部结构框图，分析其内部逻辑：重点讨论内部几个可编程或重要的核心部件：IRR,ISR,IMR 3对照内部逻辑框图，分析8259的工作过程，从而说明了其工作原理。4讨论8259的外部引脚的特征及引脚含义。5介绍8259的工作方式。6. 先介绍对8259编程采用的一般方法和步骤

40、。强调先进行初始化编程，后进行了命令字编程。7. 介绍8259的初始化命令字：ICW1,ICW2,ICW3,ICW48. 介绍8259的操作命令字：OCW1,OCW2,OCW39. 强调OCW1OCW3可以不按照顺序编程，但不同控制命令字必须写入8259规定的不同地址。10. 8259应用举例重点、难点分析：本单元的重点内容包括：内部结构中的ISR，IRR，IMR的工作原理。本单元的难点在于8259的工作方式。包括：（1） 设置优先级方式（2） 屏蔽中断源方式（3） 结束中断方式（4） 连接路线方式（5） 中断请求信号方式（6） 中断查询方式等其中屏蔽源的方式，结束中断的方式较难理解。因此要讲

41、透。习题：7.57.67.7 7.87.9微机原理与接口技术（7-3） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元介绍高级可编程控制器及中断程序设计及中断加载和驻留问题,通过学习，使学生了解高级中断控制器，让学生明白，目前尽管不用8259作为中断控制器，采用高级中断控制器，但其与8259的高度兼容性，使得掌握了8259就就可以对高级中断控制器进行兼容操作。另外学生应该掌握中断程序的设计以及中断程序如何驻留内在，如何加载中断向量等。教学内容及课堂教学设计1 简单回顾8259的功能，引入高级中断控制器。并介绍典型386/486采用的高级中断控制器82380。2 介绍采用BIOS进行中断调

42、用的方法，并给出实例。3 介绍采用DOS进行中断调用的方法，并给出实例。4 说明中断程序设计的主要任务：加载程序+设计程序5 介绍常用中断程序加载方法：直接加载+中断调用加载。6 讨论中断程序驻留内在的方法：INT27+INT21（31H）7 中断程序设计完整举例：用户键盘与系统键盘的相互切换。重点、难点分析：本单元的重点内容是中断程序设计。本单元的难点在于中断程序加载和驻留。习题：7.9(4)7.10微机原理与接口技术（8） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元介绍键盘显示器胶并行打印机接口，通过学习，让学生掌握用8255扩展非标准键盘和LED显示器的方法，了解微机标准键盘和

43、扩展键盘的功能及构成，了解CRT适配器的组成，熟悉显示器的编程，掌握并行打印机适配器接口的直接编程方法，了解并行口的工作模式。教学内容及课堂教学设计1 详细介绍用并行接口芯片8255作为打印机接口的例子，以说明8255的编程及应用。（1）上课采用查询方式编程对打印机接口进行控制。（2）要求学生下去采用中断方式编程。2 以8255作为非标准键盘和LED显示器的接口示例。（1）键盘接口电路：说明利用8255作为键盘接口的的原理和连接方法。（2）介绍行扫描法查键值的方法（3）LED显示器介绍，：共阴，共阳的特点，编码方法。（4）LED显示流程介绍（5）键盘和LED显示器编程3 介绍微机系统中的标准键

44、盘和扩展键盘：（1）主机键盘接口的功能（2）主机键盘的构成（3）主机对键盘接口的操作4 介绍CRT显示适配器接口（1）CRT适配器接口概述（2）显示适配器的组成（3）对显示适配器的编程5 并行打印机接口介绍（1）并行打印机适配器的接口逻辑（2）并行打印机接口的引脚信号（3）并行打印机接口的端口地址与主要寄存器格式（4）并行打印机接口的操作过程6 打印机接口的应用举例。7 增加型并行端口EPP和扩展功能端口ECP介绍。重点、难点分析：本单元的重点是基于8255的打印机接口及打印程序设计以及键盘和LED显示器的接口及应用。本单元的难点是打印机接口的应用，打印时序的理解。习题：8.1 8.2 8.3

45、 8.4 8.5 8.6微机原理与接口技术（9） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元主要介绍DMA、DMA控制器以及软硬盘控制器接口。通过学习，让了解DMA及DMA控制器的作用及工作原理，了解其应用，了解软盘和硬盘控制器。本章由于学时限制，让学生自学。教学内容及课堂教学设计1 回顾三种基本输入输出控制方式，引入DMA的概念及DMA控制器。2 介绍DMA控制器8237的结构及引脚信号。3 介绍8237内部寄存器的功能及格式。4 8237编程的一般步骤。5 举例说明8237的实际应用。6 介绍软盘控制器接口。7 介绍硬盘控制器接口。8 介绍硬盘适配器接口的类型：（1）IDE接口（

46、2）EIDE接口（3）SCSI接口9 硬盘接口信号及其含义：（1）IDE接口信号及含义（2）SCSI接口信号及含义重点、难点分析：本单元的重点和难点都是DMA控制器8237及应用。基于8255的打印机接。习题：9.19.29.39.49.89.10微机原理与接口技术（10-1） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元介绍模拟输出接口技术即D/A变换器工作原理及应用。让学生熟练掌握T型电阻网络型DAC0832的内部结构、工作原理及其应用。熟悉DAC1200，DAC0808的特点及简单应用。教学内容及课堂教学设计1 简单介绍工作控制领域中常见的闭环控制系统的构成，从而引入本节内容。说

47、明模拟与数字之间变换的重要性。2 介绍两种典型DAC原理：（1）权电阻网络的DA转换器原理，运用放大器的性能，推导出数字量与模拟之间的关系。（2）T型电阻电阻网络式D/A转换器原理，同样得到数字量与模拟量之间的关系式。3 介绍DAC主要性能指标。重点强调分辨率。4 详细介绍典型8位DAC芯片DAC0832的内部组成，外部引脚。5 介绍12位DAC芯片DAC1210。6 详细讨论DAC的应用：单极和双极应用。重点强调电流型DAC要通过运算放大器才可以将电流转换成电压。介绍用典型电路编程产生各种波形的方法步骤（三角波、倒三角波、锯齿波以及方波等）。7 介绍内部不带锁存器的DAC与系统的连接方法。8

48、 介绍12位DAC与8位总线的连接方法及编程应用。重点、难点分析：本单元的重点是DAC0832的编程应用。本单元的难点是12位DAC1210的实际应用。习题：10.1(1),(2)10.310.4微机原理与接口技术（10-2）课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元介绍模拟输入接口A/D变换器工作原理及应用。让学生了解ADC的主要性能指标，熟悉ADC种类及各自的特点，熟练掌握8位ADC0809的编程及应用，掌握高速12位ADC AD574的原理及应用。教学内容及课堂教学设计1 简单介绍ADC的性能指标。2 介绍ADC的种类及特点。3 典型ADC详细介绍：（1）带路路模拟开关的8位逐

49、次逼迫式ADC ADC0809（2）12位高速ADC AD5744 AD转换器的应用（1）8位ADC0809的应用：给出与系统总线接口方法及编程示例。强调对0809编程的三个步骤：选通道并启动AD，判断转换是否结束，如果转换未结束则等待，结束则读转换结果。（2）12位AD574的应用示例：利用8255扩展端口的方法将AD574与8255相连后再与系统总线相连。5 重点强调ADC0809及DAC0832及其应用。6 对AD574的应用作详细讲解。7 对已做习题进行点评，指出难点习题如10.5和10.6的难度之处，介绍解决难点的方法及习题做法。8 然后让步学生花一节课时间现场做以前考试过的题目。以

50、了解学生真正的掌握情况。重点、难点分析：本单元的重点是ADC0809的编程应用。本单元的难点是12位AD574的实际应用。习题：10.1(3)10.510.6微机原理与接口技术（11） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元介绍微型计算机的总线技术，使学生了解微机系统中的总线标准、类型及总线信号及作用，了解ISA、EISA、VESA、PCI和AGP等总线的特点和应用领域，加深对微型计算机的各个组成部分是由不同类型总线连接成的整体的理解。教学内容及课堂教学设计1 首先回顾前面所学主要内容，引出总线的必要性，然后谈总线的分类。（1）按相对于CPU的位置来分（2）按功能或信号类型来分（

51、3）按总线的层次结构来分2 介绍总线的主要参数：总线宽度、总线频率以及总线带宽3 从系统的角度介绍总线的层次及信号类型：（1）总线层次（据典型系统如图9.1）（2）信号类型：电源、地址总线、数据总线、控制总线4 介绍ISA总路线的特性和接口信号以及基于ISA总线接口的设计要点5 介绍EISA、VESA总线6 分析ISA、EISA和VESA存在的问题和高速CPU对总线的要求，引出PCI总线标准。7 同样介绍新型微机系统对总线带宽的进一步要求，引出APG总路线，说明其特点和工作模式及工作时序，了解AGP的工作原理。8 介绍PCI-X及PCI Express总线的技术特点及传输过程。9 介绍USB总

52、线及1394总线的特点及传输方式和工作过程。13 最后分析各种总线的主要特点和区别，对总线技术作一小结。重点、难点分析：本单元的重点内容ISA和PCI总线。本单元的难点在PCI、PCI Express和USB总线的应用。习题：11.111.211.311.411.5微机原理与接口技术（12） 课堂教学设计教学目标（包括知识和能力方面）： 本单元也是最后一章，作为微机原理与接口技术的所有内容的总结，以系统板为线索介绍各种微型计算机的系统板。通过学习，使学生了解微机中的系统板的组成和种类，不同微机系统板的特点，了解系统板上的主要部件及其作用。对计算机硬件系统有整体认识。加深对系统的理解。教学内容及

53、课堂教学设计1 首先回顾前面所学内容，将前面各章介绍的硬件部件通过总线连接在一块板子上就是系统板即主板，引出本章也就是本讲要介绍的主要内容。2 介绍系统板的组成和种类。3 分类介绍各种微机系统中的主板及其特点。（1）PC/XT主板（2）286主板（3）386和486主板（4）PentiumPentium4主板4 介绍三种类型的主板形式：AT、ATX以及BTX结构型主板及其特点。5 详细介绍主板控制芯片组（北桥、南桥、I/O控制芯片等）6 介绍系统板重要元器件及各种接口的功能。（1）主板上的主要芯片（2）主板上的重要插槽7 最后给出微型计算机硬件系统及微型计算机系统构成，全面总线本课程。重点、难点分析：本单元主要是对硬件整体作一总结，以系统角度谈主板，因此都是了解的内容，没有重点和难点。习题：12.112.212.312.412.5友情提示：部分文档来自网络整理，供您参考！文档可复制、编辑，期待您的好评与关注！31 / 31