吉林大学 微机原理及应用 68讲

《微机原理及应用》课程是计算机科学与技术专业的技术基础课，该课程介绍微型计算机的组成及工作原理，建立微型机硬件体系结构的概念，掌握汇编语言程序设计方法，掌握微型机软硬件扩展的基础知识和分析方法。
    先修课程：数字逻辑电路、计算机组成原理等

教学目的：
微机原理及应用课程是为满足计算机应用领域对计算机应用人才的需要而设置的，是一门实践性很强的课程。通过本课程的学习，学生将能够较深入地了解微机系统的组成及工作原理，学会分析和设计典型接口（包括软硬件）的方法。该课程致力于培养学生分析问题和解决问题的能力，并使其具有微机应用系统的分析能力和初步设计能力，
本课程的先修课程是数字逻辑电路、计算机组成原理，通过这些课程的学习，学生将具有计算机的基础知识、数字逻辑电路的基本概念和基本的分析设计能力、计算机各个组成部分的工作原理等方面的准备知识。
本课程的相关课程是汇编语言程序设计，要具有微机应用系统的分析能力和初步设计能力，必须具有汇编语言程序的读写能力。本课程中，指令系统作为微处理器的一个特性进行概括性介绍，而汇编语言应用程序与硬件电路的工作密不可分，所以汇编语言应用程序的读写是本课程的主要内容之一。至于指令系统的详解和编程方法，则是汇编语言程序设计课程的主要内容。
本课程的后继课程是计算机系统结构、计算机接口技术、单片机原理及应用、计算机外部设备、计算机控制技术等课程。

教学内容：
第1章  绪论
本章主要介绍一些有关微机系统组成的基本概念，包括微处理器的发展概况、发展趋势，微型计算机的分类，特点和应用范围。简要介绍计算机中的计数制，带符号二进制数、无符号二进制数的算术及逻辑运算，ASCII码与BCD码，介绍微机中常用术语。
1.1  概述
微处理器的发展概况，微处理器的趋势发展，微型计算机的应用范围，Intel主要CPU芯片。
1.2  计算机中的数制
数制定义，二进制、十进制、十六进制特点及其转换关系。
1.3  无符号二进制数的算术运算和逻辑运算
无符号二进制数的算术运算和逻辑运算关系。
1.4  带符号二进制数的表示及运算
原码、反码、补码及其转换关系。
1.5  二进制编码
ASCII码与BCD码。
1.6  常用术语解释
数据位、字节、字、主频等。
第2章  微型计算机基础
本章主要介绍微型计算机的概念结构，微型计算机的工作过程，微处理器8088的结构特点，寄存器结构，指令系统和工作时序，以及8088系统的存储器组织，微机中的单总线结构与双总线结构，高性能微处理器特点。
2.1  微型计算机基本结构
微型计算机的概念结构，微型计算机的工作过程。
2.2  8088/8086微处理器
8088/8086微处理器概述，指令流水线，外部引脚及其功能，功能结构，最小模式和最大模式的概念，存储器组织，总线周期的概念，工作时序。
2.3  系统总线  
总线技术，常见系统总线，8088系统总线。
2.4  新型CPU简介  
80286、80386、80486微处理器主要结构与特点。
第3章  指令系统
本章主要介绍8086的寻址方式，包括立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址等，指令格式，指令系统，包括传送指令、算术运算指令、逻辑运算和移位指令、串操作指令、控制转移指令等。
3.1  概述
指令系统的概况。
3.2  8086的寻址方式   
立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址等。
3.3  8086指令系统   
传送指令、算术运算指令、逻辑运算和移位指令、串操作指令、控制转移指令等。
第4章  汇编语言程序设计
本章主要介绍汇编语言源程序结构，伪指令，DOS功能调用，汇编语言程序设计过程，常见程序设计方法。
4.1  汇编语言源程序
汇编语言源程序结构。
4.2  伪指令   
数据定义、符号定义、段定义、过程定义伪指令。
4.3  DOS功能调用   
功能调用方法，INT 21H功能调用。
4.4  汇编语言程序设计基础
汇编语言程序设计过程，汇编语言程序调试DEBUG。
4.5  常见程序设计举例  
常见程序设计方法。
第5章  存储器系统
本章主要介绍存储器的一般概念，存储器的分类，随机存储器，只读存储器，存储器扩展技术，高速缓冲存储器结构及原理，PC机中的存储器管理，外部存储器工作原理。
5.1  概述
存储器的一般概念，存储器的分类，存储器芯片的主要技术指标。
5.2  随机存储器
静态随机存储器，动态随机存储器，存储器扩展技术。
5.3  只读存储器
EPROM，EEPROM，闪存。
5.4  高速缓冲存储器  
cache的工作原理，高速缓存与主存的存取一致性，cache的分级体系结构。
5.5  存储器管理  
IBM PC/XT中的存储空间分配，扩展存储器及其管理，DOS环境下的内存管理，虚拟存储器。
5.6  外存储器简介
硬盘及硬盘驱动器，软盘及软盘驱动器，光盘。
第6章  输入输出和中断技术
本章主要介绍I/O接口的编址方式，输入输出的控制方式，中断技术，可编程中断控制器8259结构、工作过程、初始化编程方法及其应用程序设计。
6.1  输入输出接口  
I/O接口的编址方式，I/O接口地址的译码，I/O数据的传送方式。
6.2  简单接口电路  
接口电路的基本构成，三态门接口，锁存器接口芯片，简单接口的应用举例。
6.3  输入输出的控制方式
无条件传送方式，查询方式，中断方式，直接存储器存取方式。
6.4  中断技术  
中断的基本概念，8086／8088的中断系统。
6.5  可编程中断控制器8259A
8259A的引线及内部结构，工作过程，工作方式，初始化编程，中断程序设计。
第7章  常用数字接口电路
本章主要介绍接口电路的基本概念，8253、8255、8250等接口芯片的功能结构、工作原理、工作方式、控制字格式、硬件连接、初始化编程，及其应用系统的分析与设计。
7.1  接口电路概述
为什么要用接口电路，CPU和输入/输出设备之间的信号，接口部件的I/O端口，接口的功能以及在系统中的连接。
7.2  可编程定时计数器8253  
8253的外部引线及内部结构，工作方式，控制字，8253的应用。
7.3  可编程并行接口8255   
8255的引线及结构，工作方式，方式控制字及状态字，8255的应用
7.4  可编程串行通信接口8250  
串行通信基本概念，串行通信的接口标准，可编程串行通信接口8250结构、工作原理、控制字格式、初始化编程。
第8章  模拟量的输入输出
本章主要介绍模拟量输入输出通道概念、与基本组成，D/A转换方法，A/D转换基本过程，D/A、A/D等接口芯片的功能结构、工作原理、工作方式、硬件连接，及其应用系统的分析与设计。
8.1  模拟量输入输出通道的组成
模拟量的输入通道，模拟量的输出通道。
8.2  数／模转换器   
数／模转换器的基本原理及技术指标，典型数／模转换器芯片DAC0832及其与系统的连接。
8.3  模／数转换器   
A/D转换过程，数／模转换器的分类、基本原理及技术指标，典型数／模转换器芯片ADC0809及其与系统的连接。
第9章  常用外设及多媒体技术
本章主要介绍一些常用外部设备的主要结构、工作原理、使用特点，多媒体技术的基本概念及其主要技术组成，解压缩技术。
9.1  常用外部设备  
键盘，鼠标，显示器，打印机，网卡，调制解调器。
9.2  多媒体技术   
多媒体技术概述，多媒体的质量度量和带宽问题，解压缩技术