课程编号：13114微机原理及应用A64学时4学分课程的性质、目的及任务本课程是电气信息类本科生教学的专业基础必修课。通过本课程的学习，应使学生从理论和实践上较好地掌握微型机的组成、工作原理、接口电路及硬件的连接，建立微机系统的整体概念，使学生具有一定的应用微机系统进行软硬件开发的能力，为未来的工作和后继课程的学习打下基础。适用专业电气工程及自动化、工业自动化、电子信息工程、计算机应用、通信工程等先修课程电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、计算机基础知识及应用课程的基本要求本课程紧密结合电气信息类的专业特点，围绕微型计算机原理和应用主题，以Intelx86CPU为主线，系统介绍微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构和工作模式等，Intelx86CPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧，存储器的组成和I/O接口扩展方法，微机的中断结构、工作过程和中断的编程与应用，了解DMA控制器的工作过程，从而使学生能较清楚的了解微机的结构与工作流程，建立起系统的概念。课程系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术，包括可编程串并行接口的工作原理及编程应用方法，计数器/定时器的结构和应用，A/D、D/A的基本工作原理及应用方法。在此基础上，对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要分析。同时，配以适当的实验教学培养学生的独立分析问题和解决问题的能力，通过系统的实践教学锻炼，使学生具有一定的软硬件开发能力，为未来的工作和后继课程的学习打下基础。课程的教学内容（一）课堂讲授的教学内容1微型计算机概述1.1概述1.1.1微型计算机的发展1.1.2微型计算机的特点1.2微机工作过程1.2.1微机基本结构1.2.2微机工作过程1.3Intelx86微处理器1.3.1Intelx86CPU的内部结构1.3.2Intelx86CPU引脚及其功能1.3.3Intelx86CPU的工作模式与系统构成1.4Intelx86CPU时序分析1.4.1基本概念1.4.2典型时序分析2Intelx86微处理器平台的指令系统2.1Intelx86的寻址方式2.1.1立即寻址2.1.2直接寻址2.1.3寄存器寻址2.1.4寄存器间接寻址2.2.5变址寻址2.2.6基址加变址寻址2.2Intelx86指令系统2.2.1数据传送指令2.2.2算术运算指令2.2.3逻辑运算指令2.2.4串操作指令2.2.5程序控制指令2.2.6标志处理及CPU控制类指令3汇编语言程序设计3.1汇编语言的基本元素3.1.1汇编语言的语句格式3.1.2汇编语言的运算符3.1.3表达式3.1.4汇编语言程序汇编步骤3.2伪指令3.2.1定义数据伪指令3.2.2符号定义伪指令EQU、=、及PURGE3.2.3段定义伪指令SEGMENT和ENDS3.2.4设定段寄存器伪指令ASSUME3.2.5定义过程的伪指令PROC和ENDP3.2.6宏指令3.2.7ORG伪指令3.2.8汇编结束伪指令END3.3汇编程序设计3.3.1简单程序设计3.3.2分支程序设计3.3.3循环程序设计3.3.4子程序设计3.3.5DOS功能调用4存储器系统4.1概述4.1.1存储器分类4.1.2存储器系统结构4.2读写存储器RAM4.2.1静态RAM4.2.2动态RAM4.3只读存储器ROM4.3.1掩模ROM4.3.2可编程的ROM4.3.3可擦除可编程序的ROM4.3.4电可擦除可编程序的ROM4.3.5快擦型存储器(F1ashMemory)4.4存储器芯片扩展及其与CPU的连接4.4.1存储器芯片与CPU的连接4.4.2存储器芯片的扩展4.5高速缓冲存储器Cache4.5.1Cache的层次结构4.5.2Cache的基本工作原理4.5.3Cache的基本操作4.6虚拟存储器4.6.1主存-辅存层次结构4.6.2虚拟存储器的基本概念4.6.3页式虚拟存储器4.6.4段式虚拟存储器4.6.5段页式虚拟存储器5中断系统5.1输入输出数据传输控制方式5.1.1程序方式5.1.2中断方式5.1.3DMA（DirectMemoryAccess）方式5.2Intelx86微处理器实模式下的中断操作5.2.1中断分类与中断类型码5.2.2中断向量与中断向量表5.2.3中断响应过程与时序5.3中断控制器8259A5.4.18259A的结构及主要功能5.4.28259A的编程5.4.38259A在系统中的应用举例6DMA控制器和定时/计数器6.1DMA控制器Intel823