計算機硬件技術基礎 (III 教學大綱

一、課程名稱 :計算機硬件技術基礎 (III

二、課程代碼 三、課程的基本要求

1.微型計算機基礎

掌握微型計算機的組成以及各組成部分的主要功能特性 ;掌握微型計算機的總線結構以及簡單的工作過程 ;了解現代先進計算機技術 ,了解衡量微型計算機性能的主要性能指標以及典型的微型計算機系統。

2.Intel 系列微處理器

了解微處理器的內部結構 ;掌握內部各寄存器的主要功能 ,以及微處理器的存儲器管理方式 ;了解微處理器的指令流水線技術 ;了解 80x86 系列微處理器各種工作方式的特點 ;了解微處理器常用外部引腳信號的定義規范。

3.指令系統及匯編語言程序設計

結合存儲器管理方式 ,掌握 80x86 微處理器的各種尋址方式;掌握 486 微處理器

在實模式下的常用匯編語言指令,以及匯編語言程序設計的方法。

4.存儲器

掌握存儲器的分級結構 ,存儲器的分類以及常用存儲芯片的特點;了解存儲芯片

與系統總線間的連接方法。

5.I/O 方式

掌握 I/O 接口的基本概念 ,熟悉 I/O 端口的編址方式 ;了解 IN/OUT 指令的執行過

程 ,掌握接口設計方法 ;掌握微機與外設之間的 3 種程序傳送方式的接口設計以及程序設計 ,了解 DMA 傳送方式和 I/O 處理機傳送方式。

6.中斷及中斷管理機制

掌握中斷的基本概念 ;掌握中斷向量表的設置方法。

7.典型接口芯片及應用

熟悉定時器 /計數器 8254 芯片的組成結構、工作原理 ,掌握 8254 芯片的接口設計和編程應用 ;熟悉并行 I/O 接口 8255A 的組成結構、工作方式 ,掌握 8255A 芯片的接口設計和編程應用 ;了解串行通信的基本概念 ;了解中斷控制器 8259 的基本功能及使用方法。

8.人機接口

了解非編碼鍵盤的接口設計和工作原理,掌握非編碼鍵盤的鍵盤管理程序設計

方法 ;熟悉八段 LED 顯示器的顯示原理和接口設計,

掌握控制八段 LED 顯示的程序設計方法。

四、課程描述 (較詳細

1.微型計算機基礎

微機的組成結構 :運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出 ,重點介紹前 3 部分的主要功能 ;尤其是運算器中的組成結構 ,以及運算后各狀態標志的含義及應用 ;

微機的總線結構 :連接微機各組成部件的三總線結構 ,三總線的作用以及采用總線結構的優點 ;

簡單的工作過程 :以 CPU 為核心 ,由總線連接形成一個整體的微機 ,各部件如何協調工作 ;

簡單介紹現代先進計算機技術,如中斷技術、流水線技術等;主要性能指標以及

典型的微機系統。

2.Intel 系列微處理器

8086 微處理器的內部結構、寄存器的作用、存儲器管理方式以及指令流水線

概念 ;

80286微處理器的特點 ,為了兼容 8086 而形成的兩種工作方式的特點,存儲器管

理方式以及指令流水線的發展;

80486微處理器的特點 ,3 種工作方式的特點 ,80486 微處理器

的外部引腳特點 ,常用總線信號。

3.指令系統及匯編語言程序設計

操作數的存放位置 ,以及相應的尋址方式 ;跳轉指令 JMP 的轉移地址的尋址方式;

486 微處理器的常用匯編語言指令:數據傳送類指令、算術運算類指令、邏輯運

算類指令、字符串操作指令、控制轉移類指令;

常用偽指令 ,匯編語言程序設計架構 ,順序結構、分支結構和循環結構的程序設計方法。

4.存儲器

存儲器的分級結構 ,各級存儲器的特點以及所采用的存儲器類型 ,幾種不同類型存儲器的特點 ;

存儲芯片與 CPU 的連接方法 ,3 種存儲芯片片選控制方法,及其特性和適用場

合。

5.I/O 方式

I/O 接口的功能、分類以及基本結構,I/O 端口地址和存儲器地址的兩種方式及

其特點 ;

IN/OUT 指令的執行過程 ,簡單外設的輸入 /輸出接口設計 ;

微機與外設之間的3 種程序傳送方式 :無條件傳送方式、查詢

傳送方式和中斷傳送方式,3 種傳送方式的適用范圍、接口設計以及程序設計;

DMA 傳送方式和 I/O 處理機傳送方式的特點。

6.中斷及中斷管理機制

中斷、中斷源、中斷向量、中斷向量表的基本概念 ,實模式下的中斷響應過程以及中斷向量表的設置方法。

7.典型接口芯片及應用

定時器 /計數器 8254 芯片的組成結構、工作原理 ,8254 芯片的接口設計和編程應用 ;并行 I/O 接口 8255 的組成結構、工作方式 , 8255 芯片的接口設計和編程應用 ; 串行通信的基本概念 ;中斷控制器 8259A 芯片的組成結構 ,主要功能 ,8259A 芯片的接口設計和使用方法。

8.人機接口

非編碼鍵盤的接口設計和工作原理,非編碼鍵盤的鍵盤管理程序設計方法;

LED

總結

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