《微机原理与应用》课程实验教学大纲全套.docx

微机原理与应用课程实验教学大纲全套课程名称（中文）微机原理与应用实验课程名称（英文）MiCroCOmPUterPrinCiPIe&APPliCation课程编号55000052课程性质独立设课课程属性专业基础必修课教材及实验指导书名称微机原理与接口技术实验指导与习题集学时学分:总学时36总学分1实验学时36实验学分工开出时间：三年级六学期适用专业生物医学工程先修课程数字电子技术一、课程简介及基本要求微机原理与应用是一门介绍微机基本结构、接口及总线基本原理与应用技术的课程。它涉及微机和多种外设的基本原理，并着重于与两者相连接的硬软件界面的专业知识；其知识面广、技术性高、实用性强。通过讲授以x86系列为平台的微机基本结构及其它相关器件及技术发展，附以IA-32微处理器指令系统、8086汇编语言程序设计，使学生掌握微机系统的基本原理、基本接口原理、汇编编程技术和接口软件的编程，并能运用这些技术解决一些实际问题。该课程是医工系学生从事医疗仪器学习研究的重要基础知识。目的在于通过完成这些实验，培养学生独立解决实际问题的机会。通过本课程的学习，学生应达到下列要求：1、了解微机和多种外设的基本原理及其应用范围。2、学会用汇编语言编写程序和基本接口的设计编程。3、通过完成实验，培养学生独立解决实际问题的能力。4、要求课前进行预习,弄懂实验目的与原理,熟悉实验内容与步骤。二、课程实验目的要求微机原理与应用实验是继数字逻辑电路实验之后而独立开设的实验课程，是生物医学工程专业的必修基础课程。其目的主要是通过本课程的学习，使学生掌握微型计算机的基本原理、结构和汇编程序设计的能力。在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,进一步培养学生分析问题和解决问题的能力，为学生今后在科研、教学或企事业单位中，利用微型计算机技术开发医疗仪器，进行相关的科学研发工作打下扎实的基础。三.适用专业生物医学工程。四.主要仪器设备计算机、通用32位微机接口实验箱(TPC-2003)五、实验方式与基本要求1.本实验是专业基础实验课程,在教学方法上,采用实验课堂讲授，学生独立完成。以学生操作为主，教师辅助指导和答疑。2、基本要求：(1)要求牢固掌握1)学习程序设计的基本方法和技能，熟练掌握用汇编语言设计、编写、调试和运行程序的方法，了解虚拟机的使用方法。2)程序设计的基本方法和技能，熟练掌握用汇编语言中算术运算指令的使用方法。3)熟练掌握汇编语言中分支、循环结构的编程方法，比较及转移等指令的使用。4）掌握汇编语言字符串的处理及码转换的编程技巧。5 ）掌握I/O地址译码电路的工作原理，了解实验台上I/O译码电路的使用方法，复习D触发器的工作原理。6 ）掌握锁存器和缓冲器的工作原理，了解如何用锁存器和缓冲器构成简单的并行接口，掌握实验台上的开关输入和LED输出显示的使用方法。7 ）掌握8253的基本工作原理和编程方法，熟悉单脉冲发生器和逻辑笔的使用方法。8 ）掌握8255方式O的工作原理和使用方法。9 ）掌握PC机中断处理系统的基本原理，学会编写中断服务程序。10 ）掌握数码管显示数字的原理。（2）要求一般掌握1）了解微机控制直流继电器的一般方法。2 ）通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制，进一少掌握对并行口的使用。3 ）进一步了解串行通信的基本原理，掌握串行接口芯片8250的工作原理和编程方法。(3)要求一般了解1 )了解数/模转换器及模/数转换的基本原理，掌握DAC0832芯片和ADC0809芯片的使用方法。2 )了解数字录音技术的基本原理，通过数字录音进一步掌握A/D转换器与D/A转换器的使用方法。3 )了解串行通信的基本原理，掌握串行接口芯片8251的工作原理和编程方法。m厚握PC机工作环境下进行DMA方式数据传送方法掌握DMA控制器8237的编程方法。4)了解微机化竞赛抢答器的基本原理，进一步学习使用并行接口。5)掌握8279键盘显示电路的基本功能及编程方法，掌握一般键盘和显示电路的工作原理，进一步掌握定时器的使用和中断处理程序的编程方法。6感悉6116静态RAM的使用方法,掌握PC机外存扩充的手段,了争PC机62芯总线信号的定义，领会总线标准的意义，通过对硬件电路的分析，学习了解总路线的工作时序。六、考核与报告与理论课程同步考核，主要体现为上机操作能力的考试。平时实验占50%,操作考试占50%o实验成绩实行百分制，分为优秀、良好、中等、及格、不及格等5级。量化标准详见有关规定。七.实验项目设置与内容表1基础实验6个项目；综合性实验2个项目序实验名称内容提要实每实实开号验组验验出学人属者要时数性类求别1汇编程序设计学习程序设计的151综本必(assemblylanguage基本方法和技能，合科做programming)熟练掌握用汇编语言设计、编写、调试和运行程序的方法，了解虚拟生机的使用方法2微机接口I/O地址译掌握I/O地址译码31验本必码实验(codingof电路的工作原理、证科做I/Oaddressfor了解实验装置的生microcomputer基本组成、了解微interface)机接口实验箱的结构3简单并行接口、定时掌握简单并行口41验本必器/计数器8253、可电路的构造、工作证科做编程并行口8255(simpleparallelinterface>timer/counter8253、programmableparallelinterface8255)原理与使用方法、掌握可编程定时器/计数器8253的工作原理和使用方法、初步掌握可编程并行接口芯片8255的方式0工作原理和使用方法生4数/模转换、模/数转换(D/AandA/Dconversion)了解数/模转换器的基本原理，掌握DAC0832芯片的使用方法、了解模/数转换器的基本原理，掌握ADC0809芯片的使用方法21验证本科生必做5串行通讯、DMA传送实验(serialcommunicationDMAtransmission)了解串行通讯的基本原理、掌握串行接口芯片8251的工作原理和编程方法、掌握PC机工作环境下进行DMA方式数据传送(BIOCkMODE和DemandMode)(块传送、外部请求传送)方法、掌握DMA的编程方法41验证本科生选做6七段数码管显示及应用接口设计(displayandapplicationinterfacedesignwithseven-segmentdigitaltube)掌握数码管显示数字的原理41验证本科生选做7存储器读写熟悉6116静态21验本必(memoryaccess)RAM的使用方法，证科做掌握PC机外存扩生充的手段8键盘显示控制器掌握8279键盘显21验本选(controllerof不电路的基本功证科做keyboard)能及编程方法生八、说明1.微机原理与应用实验是一门对实验技术有较XX求的课程。要获得正确的实验必须熟练掌握汇编语言的编程技巧，对微机接口电路有较为深入的了解，因此对课程中的技能技术性内容，除单独进行必要的规范训练外，还融入到综合与设计实验中，通过多次反复强调练习，牢固掌握分析实验技能的目的。2、本课程共提供29学时的必做实验内容，同时提供了选做实验与带有科学研究性质的设计实验。各班级可根据需要，从中择优选做。3、在课程的教学过程中，将不断深化和扩展教学内容。结合学科的发展趋势与本院教师的最新科研成果，对实验课程内容进行更新，从而使课程的发展紧跟学科的发展，使学生及时接触学科前沿。4、结合实验教学进度，安排相应的开放实验。开放实验以科学研究实验为主，其内容可以由老师提供，或学生自带课题。通过实验室的全面开放，一方面可以加强学生创新意识与创新能力的培养，有利于优秀学生的成长与个性发展；另一方面可以使实验动手能力较差的学生得到更多的锻炼机会，从而提高其实验技能。