微机原理与接口技术教案.pdf
《微机原理与接口技术教案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《微机原理与接口技术教案.pdf(71页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、(完整 word 版)微机原理与接口技术教案目目录录第第 1 1 章章 微机计算机基础知识微机计算机基础知识第 1 次授课第 2 次授课第第 2 2 章章 指令系统及汇编语言程序设计指令系统及汇编语言程序设计第 3 次授课第 4 次授课第 5 次授课第 6 次授课第 7 次授课第 8 次授课第 9 次授课第 10 次授课第 11 次授课第 12 次授课第第 3 3 章章 存储器系统存储器系统第 13 次授课第 14 次授课第第 4 4 章章 微机接口及总线技术微机接口及总线技术第 15 次授课第 16 次授课第第 5 5 章章 中断技术中断技术第 17 次授课第 18 次授课第 19 次授课第
2、第 6 6 章章 并行接口并行接口第 20 次授课第 21 次授课第 22 次授课第第 7 7 章章 串行接口串行接口第 23 次授课第 24 次授课第 25 次授课第第 8 8 章章 定时定时/计数技术计数技术第 26 次授课第 27 次授课第 28 次授课第第 9 9 章章 DMA DMA 技术技术第 29 次授课第 30 次授课第第 1010 章章 模拟接口模拟接口第 31 次授课第 32 次授课第 33 次授课第第 1111 章章 人机交互设备接口人机交互设备接口(完整 word 版)微机原理与接口技术教案第 34 次授课(完整 word 版)微机原理与接口技术教案微机原理与接口技术电
3、子教案微机原理与接口技术电子教案授课顺序 1授课日期授课日期专业班次专业班次基本基本 课课 题题:1.1 微型计算机概述 1.2 计算机中的数和编码系统目目 的的 要要 求求:了解计算机的发展历史,掌握各种进制间的互换和编码方法重重点:点:各种进制间的互换和编码方法难难点点:编码方法教教 学学 方方 法法:讲授演示法教教 学学 手手 段段:多媒体 CAI 课件教教参参:微机原理与应用机械工业出版社曹玉珍编微机原与接口技术电子工业出版社谭浩强编微机原与接口技术西安交大出版社董少明编教学环节及组织:教学环节及组织:新课引入新课引入课程性质:该课程属计算机硬件基础课程,是学习微机组装、单片机应用开发
4、、微机控制等课程的前序基础课。课程内容:微机的基本结构;指令系统及编程;存储器结构及工作原理;I/O 接口及应用。学习方法:首先掌握微型计算机的基本原理,熟记其指令系统用指令和应用指令编写程序;掌握 I/O 接口的基本结构和接口应用。讲授新课讲授新课第 l 章微型计算机基础知识1.1 微型计算机概述1.1.1 计算机的发展 1。计算机的发展从1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC问世至今,计算机的发展主要经历了电子管、晶体管、小规模集成电路、大规模(LSI)和超大规模(VSLI)集成电路四个发展阶段:2。微型计算机的发展微型计算机已从最初的 4 位微处理器芯片发展到 64 位微处理器芯
5、片。1。1.2 微型计算机的组成微型计算机通常由微处理器(即CPU)、存储器(ROM,BAM)、IO 接口电路及系(完整 word 版)微机原理与接口技术教案统总线(包括地址总线 AB、数据总线 DB、控制总线 CB)组成。1。2.3 微型计算机的特点和应用1.微型计算机的特点微型计算机除了具有一般计算机的运算速度快、计算精度高、记忆功能和逻辑判断力强、自动工作等常规特点外,还有它自己的独特优点。2.微型计算机的应用微型计算机已成为人们工作和生活不可缺少的工具.1。1。4 现代微型计算机及相关技术的发展趋势一是面向要求低成本的家电、传统工业改造及普及教育等的单片微型计算机;二是面向更加复杂的数
6、据处理,OA 和 DA 科学计算等的微型计算机。1。2 计算机中的数和编码系统1.2。1 计算机中的进位计数制1.进位计数制的基本概念2。四种不同进制数(二、八、十、十六进制)的相互转换1.2。2 计算机中带符号数的表示 1。原码、反码和补码的表示方法(1)原码:在数值的前面直接加一符号位的表示法称为原码表示法。(2)反码:正数的反码与原码相同;负数的反码,符号位仍为“1”,数值部分“按位取反”。(3)补码:正数的补码与原码相同;负数的补码则是符号位为“1,数值部分按位取反后再在末位(最低位)加 1.2原码、反码和补码之间的转换1.2.3 计算机中常用的编码1十进制数的二进制编码(BCD 码)
7、用二进制数来直接表示十进制数,保留各数位之间“逢十进一”的关系,这就是二一十进制编码或称 BCD 码(Binary Coded Decimal)。2字符的编码目前微机中应用最普遍的是美国标准信息交换码,简称ASCIIASCII 码码。1.2。4 计算机中常用术语1数据单位位(bit)字节(Byte)字字长2存储容量计算机存储容量大小以字节数来度量,经常使用 KB、MB、GB 等度量单位。其中 K代表“千”(1KB=210B=1024B),M 代表“兆”(百万),G 代表“吉”(十亿),B 是字节的意思.3运算速度(1)CPU 时钟频率(2)每秒平均执行指令数(i/s)小结小结本节主要计解了微机
8、的发展和历史,计算机中的数制和码制.特别是计算机中二、八、十、十六进制之间的转换;原码、反码和补码的运算。课堂交流:课堂交流:提问、评析与讨论为什么在微机中要采用补码运算?(完整 word 版)微机原理与接口技术教案课外作业及思考题课外作业及思考题:教材 P30 1 至 8 小题微机原理与接口技术电子教案微机原理与接口技术电子教案授课顺序2(完整 word 版)微机原理与接口技术教案授课日期授课日期专业班次专业班次基本基本 课课 题题:1.3 微处理器目目 的的 要要 求求:掌握 8088/8086 微处理器的基本结构和工作原理;了解 80486、Pentium 处理器的基本结构和工作原理。重
9、重点点:8088/8086 微处理器的基本结构和工作原理难难点点:标志寄存器存器的取值与各种地址之间在的关系教教 学学 方方 法法:讲授演示法教教 学学 手手 段段:多媒体 CAI 课件教教参参:微机原理与应用机械工业出版社曹玉珍编微机原与接口技术电子工业出版社谭浩强编微机原与接口技术西安交大出版社董少明编教学环节及组织:教学环节及组织:复习巩固复习巩固上节课学习了计算机中的数制和码制,请同学们重点掌握二、十、十六进制之间的转换和补码的运算.新课引入新课引入从前节学习已经知道计算机的基本结构,从而可知微机的基本结构为也有运算器、控制器和存储器等,这些商件又是怎样构成微型计算机的以及怎样工作的?
10、就是本节课要解决的间题.讲授新课讲授新课1。3微处理器1.3.1 微处理器的典型结构微处理器主要由 3 部分组成,即:运算器、控制器、寄存器阵列。其中:1.3。2 Intel80868088 微处理器 1。80868088 CPU 的功能结构8086 CPU 由指令执行单元 EU 和总线接口单元 BIU 组成.(1)指令执行单元 EU指令执行单元 EU 由算术逻辑运算单元 ALU、1 个 16 位标志寄存器 FLAGS、1 个数据暂存寄器、8 个通用 16 位寄存器组和 EU 控制器等 4 个部件组成。其主要功能是执行指令。(2)总线接口单元 BIU总线接口单元 BIU 是由 1 个 20 位
11、地址加法器、专用寄存器组(段寄存器和指令指针寄存器等)、指令队列和总线控制逻辑等 4 个部件组成。其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器取得指令并暂存到指令队列中等待执行,访问存储器或IO 端口以读取操作数参与 EU 运算或存放运算结果等。(3)8088 CPU 与 8086 CPU 的区别从 CPU 的内部结构来看,8088 CPU 与 8086 CPU 很相似,仅由很小的区别.(完整 word 版)微机原理与接口技术教案2.80868088 CPU 的寄存器结构(1)通用寄存器组80868088 CPU 中寄存器包含 16 位的数据或地址的数据寄存器 AX、BX、CX、DX和主要
12、用来存放操作数的偏移地址的指针、变址寄存器SP、BP、SI、DI。(2)段寄存器80868088CPU 总线接口部件 BIU 中设置有 4 个 16 位段寄位器,它们是代码段寄存器 CS,数据段寄存器 DS,附加段寄存器 ES 和堆栈段寄存器 SS。(3)标志寄存器 FLAGS80868088 CPU 中设置了一个 16 位标志寄存器 FLAGS,用来存放运算结果的特征和控制标志。其分为状态标志和控制标志两类,其中状态标志 CF、PF、AF、ZF、SF、OF用来表示运算结果的特征;控制标志IF、DF 和 TF 用来控制 CPU 的操作。(4)指令指针寄存器 IP指令指针寄存器 IP 是一个 1
13、6 位寄存器 IP,用来存放将要执行的下一条指令在代码段中的偏移地址。在程序运行过程中,BIU 自动修改 IP 中的内容,使它始终指向将要执行的下一条指令.3。80868088 CPU 的引脚和功能80868088 CPU 是十六位的微处理器,包含 16 条数据线,20 条地址线,再加上其他一些必要的控制信号,构成 40 条引脚的双列直插式封装芯片。4。存储器组织8086 系统中,将 1MB 的存储空间分成两个 512KB 的存储体,一个存储体中包含偶数地址单元,用数据总线的低 8 位与它相连。另一个包含奇数地址单元,用数据总线的高 8位与它相连。两个存储体之间采用字节交叉编址方式.1。3.3
14、 80486 微处理器180486 CPU 的基本结构80486CPU 内部结构由总线结口、高速缓存、指令预取、指令译码、控制、算术逻辑运算、浮段和分页 9 大部件组成.2。80486CPU 的内部寄存器 80486CPU 的内部寄存器包括了 80386 和 80387 的全部寄存器,并且兼容以前的8086,80286 的寄存器。80486 的内部寄存器有基本结构寄存器组,其中含有:通用寄存器、指令指针寄存器、标志寄存器、段寄存器等.380486CPU 的工作方式80486 有 3 种工作方式,即实地址方式、保护方式和虚拟8086 方式,1.3.4 Pentium 微处理器1.概述Pentiu
15、m 微处理器芯片规模比 80486 芯片大大提高。2Pentium 的功能结构(1)超标量体系结构(2)浮点指令流水线与浮点指令部件(3)指令转移预测部件(4)数据和指令高速缓存3Pentium 的内部寄存器Pentium 微处理器对 80486 的寄存器作了一些扩充。小结小结本节主要学习了 Intel 80868088 微处理器、80486 微处理器和 Pentium 微处理器的基本结构和工作原理,请大家重点掌握 8086 微处理器的基本结构,特别是标志寄存器的取值和寄存器组的组成和作用。(完整 word 版)微机原理与接口技术教案课堂交流:课堂交流:提问、评析与讨论段地址、偏移理地址、物理
16、地址和逻辑地址之间的关系如何?课外作业及思考题课外作业及思考题:教材 P31 9 至 20 小题微机原理与接口技术微机原理与接口技术-电子教案电子教案序3授课顺(完整 word 版)微机原理与接口技术教案授课日期授课日期专业班次专业班次基基 本本 课课 题题:2.1 概述2。2 8086 指令系统的基本寻址方式2.3 数据传送指令目目 的的 要要 求求:了解数据传送指令的概念,掌握其寻址方式重重点点:数据传送指令难难点点:数据传送指令的应用及 EA 地址的计算教教 学学 方方 法法:讲授演示法教教 学学 手手 段段:多媒体 CAI 课件教教参参:微机原理与应用机械工业出版社曹玉珍编微机原与接口
17、技术电子工业出版社谭浩强编微机原与接口技术西安交大出版社董少明编教学环节及组织:教学环节及组织:复习巩固复习巩固上一章学习微机的基本结构和 8088/8086CPU 的组成,特别是 8086 寄存器的组成、功能和作用,以及分段地址管理的基本原理。新课引入新课引入已知微机的执行过程是由程序(指令的集合)控制执行的,本章将介绍其指令的格式、功能和应用编程.讲授新课讲授新课第 2 章指令系统及汇编语言程序设计2.1 概述2。1。1 汇编语言的基本概念指令指令系统机器语言汇编语言2。2 寻址方式如何寻找 8086 微理器指令的操作数来源的方式,称为寻址方式.8086 指令系统有如下几种基本寻址方式。2
18、.2。1 立即寻址方式指令中直接给出操作数的方式称为立即寻址方式.2.2.2 寄存器寻址方式操作数由寄存器提供的方式称为寄存器寻址方式.(完整 word 版)微机原理与接口技术教案2。2.3 直接寻址方式有效地址 EA 在指令的操作码后面直接给出的方式称为直接寻址方式。2.2。4 寄存器间接寻址方式操作数的偏移量地址(或 EA)由寄存器提供的方式称为寄存器间接寻址方式。2。2.5 寄存器相对寻址方式以寄存器(BX、SI、DI 和 BP)内容为基地址加上位移量(8 位或 16 位)得到有效地址 EA 的方式为寄存器相对寻址方式.2.2.6 基址变址寻址方式由基址器(BX,BP)的内容加上变址器(
19、SI,DI)的内容得到操作数有效地址 EA的方式称为基址变址寻址方式.3。2。7 基址变址相对寻址方式由基址器(BX,BP)的内容加上变址器(SI,DI)的内容,再加上位移量(8 位或 16位)得到操作数有效地址 EA 的方式称为基址变址相对寻址方式。2.3 80868088 指令系统80868088 的指令大致可分成以下六种:数据传送、算术运算、位操作、串操作、程序控制和处理器控制指令。2。3.1数据传送指令数据传送指令是将数据、地址或立即数传送到寄存器或存储单元中.这类指令不影响状态标志位,只有FLAGS 的指令(SAHF 和 POPF)例外。1.通用数据传送指令(1)数据传送指令 MOV
20、(2)堆栈操作指令 PUSH 和 POP(3)数据交换指令 XCHG(4)字节转换指令 XLAT2。输入输出指令(1)输入指令 IN(2)输出指令 OUT3.地址传送指令(1)有效地址送寄存器指令 LEA、OFFSET(2)地址指针装入 DS 指令 LDS(3)地址指针装入 ES 指令 LES4.标志寄存器传送指令(1)标志传送指令 LAHF、SAHF(2)标志入、出栈指令 PUSHF、POPF小结小结掌握 8086 的寻址方式,数据传送指令的格式、功能和应用,特别是重点掌握数据传送类指令的操作数类型和传送数据的原则.课堂交流:课堂交流:提问、评析与讨论 1 访问存储器的寻址方式有哪几种?2
21、数据传送指令中有哪些方式不能进行传送?举例说明?课外作业及思考题课外作业及思考题:教材:P99 1 2 3 4(完整 word 版)微机原理与接口技术教案微机原理与接口技术电子教案微机原理与接口技术电子教案序4授课顺(完整 word 版)微机原理与接口技术教案授课日期授课日期专业班次专业班次基基 本本 课课 题题:算术运算指令目目 的要的要 求求:掌握加法指令、减法指令的格式和应用重重点:点:加法指令、减法指令的格式和应用难难点点:加法指令、减法指令的格式和应用教教 学学 方方 法法:讲授演示法教教 学学 手手 段段:多媒体 CAI 课件教教参参:微机原理与应用机械工业出版社曹玉珍编微机原与接
22、口技术电子工业出版社谭浩强编微机原与接口技术西安交大出版社董少明编教学环节及组织:教学环节及组织:复习巩固复习巩固上节课已经学习数据传送业指令的基本格式和功能、指令的执行过程和应用编程.新课引入新课引入上节课已经学习数据传送业指令的基本格式和功能、指令的执行过程和应用编程。本节课中将介绍其算术运算类指令的基本格式和功能、指令的执行过程和应用编程。讲授新课讲授新课3.3。2 算术运算指令算术运算指令包括加、减、乘、除指令。算术运算指令除符号扩展指令(CBW,CWD)外,其余指令都影响标志位。1。加法指令(1)加法指令 ADD(2)带进位加法指令 ADC(3)加 1 指令 INC2。减法指令(1)
23、减法指令 SUB(2)带借位减法指令 SBB(3)减 1 指令 DEC(4)求补指令 NEG(5)比较指令 CMP3。乘法指令乘法指令有两条 MUL 和 IMUL,分别用于无符号数和带符号数的乘法。4。除法指令除法指令也有两条 MUL 和 IMUL,分别用于无符号数和带符号数的除法。(完整 word 版)微机原理与接口技术教案5.符号扩展指令(1)字节扩展指令 CBW(2)字扩展指令 CWD6.十进制数(BCD 码)运算调整指令(1)压缩型 BCD 码调整指令DAA-加法调整 DAS-减法调整(2)非压缩型 BCD 码调整指令1)加减法调整AAA 加法调整AAS 减法调整2)乘法调整 AAM3
24、)除法调整 AAD小结小结加法指令和减法指令的格式、操作数类型以及对标志寄存器的影响,特别注意比较指令,加 1 和减 1 指令的用法,带进位加法指令和带借位减法指令的用法。乘除法指令对操作数的规定、十制调整的基本原则等。课堂交流:课堂交流:提问、评析与讨论1。带符号与不带符号数的运算结果如何区别?2。求补指令的运算和求补码有何区别?3 为什么 BCD 码数运算要进行调整?课外作业及思考题课外作业及思考题:教材 P99:5 6 7 8 9微机原理与接口技术微机原理与接口技术-电子教案电子教案序5授课顺(完整 word 版)微机原理与接口技术教案教研室主任或系主任意教研室主任或系主任意见见:(签名
25、)年月日授课日期授课日期专业班次专业班次基基 本本 课课 题题:位操作指令、串操作指令目目 的的 要要 求求:掌握逻辑运算和移位指令、串操作指的格式、功能和应用重重点点:逻辑运算和移位指令、串操作指的格式、功能难难点点:逻辑运算和移位指令、串操作指的应用教教 学学 方方 法法:讲授演示法教教 学学 手手 段段:多媒体 CAI 课件教教参参:微机原理与应用机械工业出版社曹玉珍编微机原与接口技术电子工业出版社谭浩强编微机原与接口技术西安交大出版社董少明编教学环节及组织:教学环节及组织:复习巩固复习巩固前面已经学习数据传送指令和算术运算指令的格式和功能及应用,同学们应该重点掌握指令的格式,操作数类型
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 微机 原理 接口 技术 教案
限制150内