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首页计算机科学专业课程基础学科兰州大学 微机接口技术及其应用

兰州大学 微机接口技术及其应用由李柏年主讲

  • 来源:兰州大学
  • 格式:高清三分屏视频
  • 状态:共35讲 正在更新

课程介绍

        微机接口技术及其应用是计算机科、电子信息、通信等专业的一门核心主干专业基础课程,是突出计算机应用的理论与实践结合、硬件与软件结合的一门课程。从硬件角度讲,微机的开发与应用,主要是微机接口电路的开发与应用。
        主要介绍微型计算机接口技术的原理及其应用。阐述接口共性技术:I/O端口地址译码技术、I/O技术、定时/计数技术、中断技术及DMA技术、总线技术。阐述可编程并行接口、串行接口、模拟接口、人机接口的工作原理、概念、结构和初始化程序设计。综合应用接口技术设计计算机应用系统。
        掌握微机接口技术新的发展趋势,系统科学地受到分析\解决问题的训练;提高分析和设计接口系统的能力。掌握先进微处理器芯片结构、微型计算机实现技术、计算机系统构成、接口技术及其应用编程方法。不仅要学习微机各种接口电路的原理与作用,熟悉PC系列机接口电路,而且还要掌握常用接口的设计与分析方法,并具有一定的动手实验能力和接口应用程序的编写能力,为深入应用和微机控制系统设计等的学习与实践打下良好基础。
        本课程作为计算机科学与技术专业“计算机组成原理-微机接口技术及其应用-计算机体系结构”系列课程的一个重要环节。
        学员需要具备:电路分析、模拟电路、数字电路,汇编语言程序, 计算机组成原理课程的基本概念、基本原理、基本方法;它的后续课程有计算机体系结构,单片机原理与应用,计算机控制等。
 
 
推荐教材: 
        教材名称:微机接口技术及其应用        面向21世纪高等学校计算机类专业规划教材
        编著者:主 编 :李育贤               主     审:楼顺天
        出版社: 西安电子科技大学出版社
        版本号:2007年第一版    
 
参考教材:
 
《微型计算机接口技术及其应用》主编:刘乐善、欧阳星明、刘学清,华中科技大学出版社
 
《微机接口技术实用教程》主编:艾德才、姚嘉康、龚涛 清华大学出版社
 
《计算机通信接口技术》主编:于英民、于佳  中国人民大学出版社
 
《微机原理接口技术实验与实践教程》主编:汤书森、李柏年、马义德  清华大学出版社.2008年7月第一版.17.2万字
 
《汇编语言程序设计教程计》主编:卜艳萍、周伟 清华大学出版社.2007年6月第二版
 
课程安排:
 
(授课计划)38课时
 
第1章  微机接口技术概述                      6课时
 
第2章 总线接口                               3课时
 
第3章可编程定时/计数器接口芯片8253           5课时
 
第4章 可编程中断控制接口芯片8259A            3课时
 
第5章  可编程接口芯片8255A                   5课时
 
第6章  串行通信和可编程串行接口芯片8251A     4课时
 
第7章 模/数与数/模转换接口                   6课时
 
第8章 可编程DMA控制器芯片8237                3课时
 
第9章人机交互设备接口                        3课时
 
 
课程重点与难点:
 
微处理器特性:在复习微处理器编程结构结构(ALU,寄存器组,指令处理单元和堆栈)基础上,重点学习intel80x86外部特性。掌握intel80x86的引脚功能 、总线支持电路(三态缓冲器和锁存器)、总线周期时序。 (重点)
 
基本输入输出接口:明确接口有关概念,了解I/O接口的编程方式,认真领会微处理机与外设的数据传送方式,掌握无条件和查询传送方式,理解中断传送和DMA传送方式。(重点)
 
总线接口技术:认识总线和总线标准,掌握微机系统中几种常用总线:PC总线,ISA总线,EISA总线和PCI总线,理解其它类型的总线。(难点)
 
中断控制接口:学习intel8088的中断系统,掌握8259的功能、编程和应用,学习PC系列中8259的应用和编写中断服务程序的方法。(难点、重点)
 
DMA控制接口:掌握8237A的工作周期、工作模式、编程和使用,学习PC/XT机中8237A的应用。 (难点、重点)
 
定时计数控制接口:了解计数器、定时器的作用,掌握8254的工作方式、编程和使用,学习微机中8254的应用。 (难点、重点)
 
并行接口:掌握8255A的工作方式和使用,了解在微机中8255A的应用,掌握键盘的工作原理和键的识别方法。
 
串行通信接口:学习串行通信的有关概念和串行总线RS-232C,掌握8250的功能、编程和使用,学习异步通信适配器电路和异步通信I/O功能程序。
 
抓住X86系列PC机基本结构这条主线,分析它的基本结构,掌握各部分的接口电路及可编程接口芯片的应用。
 
进一步扩展和延伸
 
CPU—从8086~Pentium、Core多核,从实模式~系统管理模式;
 
总线—从ISA~PCI,SCSI,USB,AGP等; 
 
中断—从实模式下的中断向量~保护模式下的中断描述符;从传统中断~PCI中断~串行中断 
 
芯片组—从中大规模集成电路(8237、8254、8255、8259等)~ 超大规模集成电路(82815EP、82801BA)。
 
从系统的角度弄清楚“软件发出I/O写指令→CPU及译码电路产生数据/控制信号→接口电路产生对外设的控制信号和数据信号”的过程,以及“外设的数据和运行状态→接口电路→ CPU → I/O读指令将数据或状态送到软件”的过程;
 
学会分析与设计接口电路的基本方法 :
 
分析接口两侧的情况 
 
合理选择接口芯片 
 
正确分析相关芯片的时序搭配
 
进行正确的信号转换 
 
接口驱动程序的分析与编写