本校的办学定位是把学校办为一个以教师教育为主的综合性大学。除了培养中学师资以外，还培养一些非师范专业的技术人才。微机原理与接口技术是一门技术基础课。对于学生计算机应用能力的基本素质和基本技能的培养至关重要。它在理科、工科和综合性大学里都受到极大的重视。

一、 本课程在专业培养目标中的定位与课程目标

    “微型计算机原理及接口技术”是普通高等学校理工科专业一门重要的计算机技术基础课程，也是理工科学生学习和掌握计算机硬件基础知识、汇编语言程序设计及常用接口技术的入门课程， 是学生学习后续课程、毕业设计和今后工作的重要技术基础， 是高校计算机教育“软硬两条腿”中不可缺少的一部分。
    学校极为重视培养学生的实践能力与创新能力。“微型计算机原理及接口技术”是我校非计算机类本科生一门重要的专业基础课，课程的任务是使学生从理论和实践上掌握现代微型计算机的基本组成、工作原理及典型接口技术，建立微机系统的整体概念，具有运用现代微机技术进行软、硬件系统开发的能力。
课程目标：
    课程教学的目标是通过循序渐进、综合提高的教学和实践活动，培养学生掌握先进的微处理器芯片结构、计算机系统构成、接口技术及其应用编程方法、微型计算机应用系统的实现等，同时掌握微机技术新的发展趋势。使学生具有扎实的理论基础和宽广的系统知识，具有研究开发基于本专业知识的计算机应用系统的能力。
1 ． 知道《微机原理与接口技术》这门课程的性质、地位和价值；知道该课程的研究领域和技术前景；知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向。
2 ．理解这门课程的主要概念、基本原理和技术要点，拓宽计算机应用的领域和范围的思路和概念。
3 ． 掌握计算机结构特点，以及实现计算机与外部连接的软、硬件基础知识和基本技能。
4 ． 掌握和了解各种典型环境下接口设计原则；熟悉和正确运用常用的几种大规模集成接口电路。通过本课程的学习，达到提高学生的分析问题、解决问题的思维能力和动手能力。
这门课程的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。

二、知识模块顺序及对应的学时
    课程分为十九个知识模块，如表 1所示，理论课学时数为72，实验教学学时数为18，另有12学时的课程设计。为了加强实践环节的训练，理论授课与实践环节（实验与课程设计）独立考核，以保证实践教学环节的学时，提高学生自主学习的能力，提高教学的质量和效果。
                                 表 1 课程教学知识模块

1.微处理器及系统总线（ 理论课学时数： 4 学时）

知识点： 微型计算机的基础知识；计算机系统的组成和各部分的功能； Intel x86CPU 微处理器以及有关系统总线的许多问题。
     这部分内容相对简单，但由于它是课程的基础，因此要求学生必须掌握微机系统总线结构的概念。
2.8086处理器（理论课学时数：4学时）
知识点：8086 CPU的外部引线和他们的某些必须知道的内部寄存器。
3.8086CPU的工作时序 （理论课时数：3学时）
知识点：理解指令周期和周期的基本概念，掌握8086几种基本时序（写总线周期、读总线周期、中断响应周期）。
4.系统总线的形成（理论课学时：4学时）
知识点：8086最大、最小模式下系统总线的形成。
5.总线驱动与控制（理论课学时：2学时）
知识点：总线的概念和分内，总线控制与驱动。
这部分内容，从工程应用的角度来看，讨论的问题是极为重要的。
6、7、8 Intel x86CPU 的指令系统和汇编程序设计（ 理论课学时数： 16 学时）
知识点： Intel x86CPU 的寻址方式和指令格式；指令系统和伪指令语句；汇编源程序框架结构；程序设计方法与 BIOS 、 DOS 功能调用；程序设计举例等。
    需要理解各种寻址方式的意义，特别是在内存分段管理方式下的操作数寻址方式、物理地址、逻辑地址以及相互关系，掌握指令的功能及用汇编语言进行程序设计的方法。为强化对指令的理解，课堂教学需配备合适的程序设计例子。通过编程上机加深对指令、伪指令、基于 BIOS 与 DOS 功能调用的控制台 I/O 的理解，熟悉汇编语言程序设计的全过程，培养汇编语言程序设计与调试的能力。
9．存储器的基本工作原理及其与微处理器的连接（ 理论课学时数： 6 学时）

知识点： 各类存储器的基本工作原理及特点；存贮器在微机系统中的连接与扩充方法等。
    理解各类存储器的构成特点、读写时序是选择存储器芯片的基础，而存储器与微处理器的连接更是配置系统存储器的关键问题，译码器设计、控制信号的正确连接既是重点也是这部分的难点。
11、12、13 基本输入输出技术 和中断程序设计（ 理论课学时数： 11 学时）
知识点： 通用 I/O 接口的组成；输入和输出的传送方式；微机系统中的中断结构、中断原理、工作过程和 8259A 的编程与应用；中断程序设计方法等。
    “中断”技术是本课程的难点， 需要通过认真做习题和实验加深对 Intel x86CPU中断系统 的理解，培养微机应用系统的中断子程序设计和调试的能力。
14、15、16、17、18 接口技术与应用（ 理论课学时数： 20 学时）

知识点： 计数器 /定时器8253的结构和应用；并行接口 8255A 的工作原理及编程应用方法；串行通信接口的原理；模拟通道 A/D、D/A的基本工作原理及应用方法等。
    这部分是本课程学习的重点和难点，也是考查学生综合运用软硬件知识能力的部分。必须配合实验及课程设计来加深对接口电路的原理与应用的理解，树立应用系统的概念，培养微机应用系统的接口电路设计和调试的能力。
19. 可靠性设计（理论课学时：2学时）
知识点：可靠性的概念，计算机系统可靠性设计的方法。

三、课程的重点、难点及解决办法

    本课程教学的重点是汇编语言程序设计和可编程芯片接口技术。难点是指令的工作流程、存储器的分段结构、某些指令及伪指令的用法、 CPU 的时序、地址译码、中断、串行通信、应用系统设计等。

教学内容以 8086 微处理器为核心，在课堂教学中采用如下组织方式：

（ 1 ） 采用案例教学，重点讲授输入/ 输出技术、中断系统与中断实现技术、定时 / 计数技术、并行 I/O 接口技术、串行通讯技术、数 / 模和模 / 数转换接口技术，使学生掌握微型计算机接口和汇编语言程序设计的关键技术；

（ 2 ） 采用先进的多媒体教学手段 ，充分运用动画效果，采用交互式教学方式，增加教学的感性与理性学习效果，培养学生的主动学习兴趣，提高课堂学习效率。例如，将程序设计范例进行单步运行投影演示，极大地提高了软件的直观性和生动性。为方便学生积极主动学习，基于 WEB 开发了自主学习型课件，学生通过网络使用十分方便。

（ 3 ） 采用小作业与大作业相结合，笔试、机试及课程设计相结合的方法 ，使学生对所学知识融会贯通，设计应用能力明显提高。

（ 4 ）简单介绍微型计算机技术的发展与最新成果及其应用中的新成果， 结合实际科研介绍基于微计算机的测控系统设计方法 。在课堂教学中指定相应的参考教材，安排适量的课外作业使学生巩固教学内容，拓宽视野，扩大知识面。

(5) 增加12学时左右进行课程设计以提高实践能力，包括提高汇编等语言的编程能力及对接口等硬件的理解分析能力和设计接口电路的能力，从而学以致用，多年的课程教学和实验教学的实践证明，只有通过实际编程和微机及接口的硬件实践，才能真正掌握软硬件设计的方法，从中得到收益和提高。

四、实践教学的设计思想与效果

    与其它计算机课程相比，本课程是一门实践性很强的技术技能课。因此，我们在传授计算机硬件知识和注意学科本身系统性的同时，加强了实践教学环节，强调微机接口设计能力的培养。这是因为，从计算机硬件角度来看，微机应用系统和智能化产品及仪器的开发与研究实际上就是微机接口电路的开发与研究，掌握微机及接口技术已成为当代科研和工程技术人员应用和开发微机应用系统必不可少的基本技能。为此，我们提出了点、线、面三维一体的三个层次的实验教学体系结构。具体地说：

（ 1 ）针对知识点设置基础实验或验证性实验，其目的是使学生掌握本课程的基本实验规范、实验过程，掌握实验的基本要领和方法；

（ 2 ）融合若干知识点设置综合实验，其目的是重点培养学生综合运用知识的能力。在这一实验环节中，教师所起的作用是如何激发学生对所从事实验的兴趣和好奇心，以便调动学生的积极性、主动性和丰富想象力，使学生的个性得到充分的发挥；

（ 3 ）结合应用实例设置课程设计，其目的是重点培养学生独立思考能力、分析问题及解决问题的能力。要求在教师的引导下，让学生独立完成从拟定实验方案、设计、调试直至实验报告撰写的全过程。

1．基本实验强调典型软件设计、硬件电路的应用与基本调试技术

    从基本单元实验入手，培养学生对微机软硬件应用的基本调试技术。在基本实验教学内容的设计上，以从简单到复杂、基本到提高为原则。首先选用典型的汇编语言程序设计题目，打好计算机硬件应用中软件设计的基本功，使学生在用汇编语言编制出高质量的应用程序方面得到系统训练。硬件设计采用模块化、系列化结构形式，同时注意软硬件及各接口芯片间的衔接关系， 通过一系列功能单元及模块的原理性实验，使学生熟悉计算机本身的结构和原理以及通过接口与其他设备、部件之间的连接方式。 各单元实验既独立又相关，前面的实验是后面的铺垫，使学生能够对微机系统原理及接口的各个方面有较全面的理解，对微机硬件系统的 学习不会感到盲从与被动。学生在这个模块化基本实验训练过程中，借助 DEBUG环境与 测量仪器 ， 研究单元实验的工作过程与调试方法，强化了感性认识， 促进了理论联系实际的学风。

基本实验 共 18学时，8次实验。实验内容覆盖汇编语言程序设计与调试，简单输入输出接口电路设计，可编程定时/计数器、中断控制器、串并行接口、模拟通道接口芯片的使用与接口设计等，实验的类型包括有基础型、设计型、小综合型3种。

2 ．以扩展知识面、软硬件有机结合为目标，深化综合设计的训练

    为配合理论课程中重点难点内容的训练，由学生在一周内独立完成的课程（综合）设计，是一项培养学生的创造力和对专业的适应性的有力措施。对课程设计课题，完全 由学生独立设计方案，独立实现，并展示最终系统的形式与结果，充分 发挥了学生的想象力及应用所学知识的能力，学会了创新，并让尖子学生能够尽情展示才华。学生对课程设计的渴望与留恋充分表明了这个环节的必要性与实际意义。

    课程设计是基本实验的综合与提高，选题不一定统一，充分考虑各个专业的共性与特点，内容丰富，而且给学生留有充分发挥的余地。每个课题需要综合应用各种接口和其他单元电路构成小规模“原理”型的微机应用系统， 涉及如计算机实时检测、控制、通信以及 CRT图形显示等应用系统，可以满足不同专业、不同层次对象的需要，有利于拓宽学生的计算机应用知识面，对学生进入下一步专业课的学习是一个很好的锻炼和准备。

典型课程设计的内容有：

①．汇编语言部分：共设计了 9 个实验，选做 3 个。

题目： 闰年计算、系统驻留时间程序、代码转换、输入 / 输出显示、 BCD 码相乘、计算 N 的阶乘、打字计时练习、光条式程序菜单设计、写文件。

②．微机内部接口部分：共设计了 6 个实验，选做 3 个。

题目： 微机串口通信内环自检、微机串口通信功能综合检测、音乐演奏、硬件中断时钟设计、鼠标接口、打印接口。

③．系统接口部分：共设计了 12 个实验，选做 4 个。

3． 开放选题与实验环境，培养学生主动学习的能力及创新意识

    总体来说，基本实验与课程设计的内容还是受课程的教学大纲和实施计划约束的，如何让学生摆脱这种约束，进行更广泛的学习呢？我们认为开放实验室，开放选题，让学生进行 拓展型、 自主型研究不失为一种好的措施。如果说基本实验与课程设计 从简到繁，先易后难，逐步提高了学生的设计及实践、分析调试能力，那么 开放实验室、开放选题使课题研究 内容更具有多样性与先进性，体现了培养学生的学习能力、创新精神、多思考、多实践的原则。在学院开放实验室，我们通过课程教学网站发布了一些与 学科内容相关的选题，很受学生欢迎。学生通过这样一些训练，进一步熟练掌握了微机应用系统的设计方法与调试手段，在近年来全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”赛中，取得了多项优异成绩。

典型的设计型课题有：

① 基于新型规则的可编程交通控制系统

② 数控直流电流源

③ 参数可调波形发生器

④ 多点温度检测系统

⑤ 可编程微波炉控制系统

⑥ 基于 GPRS的信息传输系统

⑦ 汽车信号灯控制系统

⑧ 多频点数字 FSK通信

⑨ 自动往复电动 汽车

⑩ 遥控、光控窗帘控制器 等。