微机原理与应用_课程简介-自动化
微机原理与应用
微机原理与应用
微机原理与应用是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它主要介绍了微型计算机的结构、工作原理以及应用技术。
本课程是深入了解计算机硬件结构和操作系统的基础，同时也对计算机的应用进行了详细的介绍。
在微机原理与应用课程中，首先会介绍微型计算机的基本组成部分，包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等。
其中，CPU是计算机的核心部件，它主要负责执行各种指令和
控制计算机的运行。
存储器则分为内存和外存，内存主要用于存储程序和数据，而外存则用于长期存储和备份。
输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等，它们用于人机交互和信息的输入输出。
其次，在微机原理与应用课程中还会介绍微型计算机的工作原理。
具体包括计算机的启动过程、指令的执行过程、数据的存取过程等。
通过深入了解计算机的工作原理，可以更好地理解和分析计算机系统的运行情况，从而提高计算机的性能和效率。
最后，微机原理与应用还会对计算机的应用进行介绍。
具体包括办公自动化、多媒体技术、网络技术等方面的应用。
通过学习这些应用技术，学生可以了解计算机在各个领域的应用情况，并且能够灵活运用计算机进行工作和学习。
综上所述，微机原理与应用是一门理论与实践相结合的课程，通过学习可以更好地了解和应用微型计算机的原理和技术，为相关专业的学生提供了坚实的基础。
微机原理与应用
1.3 微型计算机的工作原理
代表：采用8088CPU的IBM PC机，是计算机发展的第二个里 程碑，进一步推动了微型计算机的发展和普及，带动了全社会 的微型计算机热。
二、微型计算机的发展历程
第四代：32位机发展阶段（1985-1993） 代表产品：Intel 80386、80486 特点：内存容量达到1M以上，硬盘技术不断提高，发展了32 架构和32位的总线结构，各种品牌机涌向市场，如COMPAQ、 DELL等以及国内的一些名牌产品。 应用：办公自动化、网络环境。
一、计算机的发展历程
第四代：大规模集成电路计算机时代 大规模集成电路，集成度越来越高；软件上采用数据库和
软件工程，把软件设计提高到工程设计高度提出了规范化设计 方法。
第五代：“非冯。诺伊曼”计算机时代。 冯。诺伊曼结构具有程序存储和程序的顺序执行的特点。
第六代：神经网络计算机时代，光计算机时代，生物计算机时 代。
系统软件依赖于机器，应用软件更接近用户业务。
1.3 微型计算机的工作原理
四、计算机的基本操作过程
计算机的硬件是运行程序的基础，存储器既能存 储程序又能存储数据。
指令的操作包括： 基本运算 存储器之间的信息交换 存储器与外设的信息交换
一、基本概念
指令——计算机的每种基本运算或操作称为一条指令。
①计算机能直接完成两数加、减、逻辑乘、逻辑或以及数的取反、 取负、传输等许多基本运算和操作。 ②指令在微处理器中以代码形式出现并实施控制。
微型计算机系统原理及应用第1章第一次课教材
2019/4/27
5
学习方法
充分的课前预习准备； 注重课堂的学习成效，牢固掌握基本概念、
基本原理等基础知识；
理论联系实际，重视实验操作和程序设计的 实践；
2019/4/27
7
第1章 概述
微型计算机发展概述 80x86系列结构的概要历史 计算机基础 计算机的硬件和软件 微型计算机的结构 多媒体计算机
2019/4/27
8
本节课要求：
了解80x86系列微处理器的发展历史 掌握计算机的基本结构、常用术语等。 掌握微处理器的工作原理 掌握地址、数据、控制总线的概念 理解计算机执行过程 理解模型机的工作原理
微机原理及应用
自动化与电气工程学院
2019/4/27
2019/机原理及应用 适应专业: 机自，机设 课程性质: 专业基础课 学 时： 40学时（讲课：32，实验8） 教 材：
《微计算机系统原理及应用》 (第五版)， 周明德,清华 大学出版社
参考书： 1.微型计算机技术及应用 ,戴梅萼编,清华大学出版, 1995. 2.微型计算机原理及应用,郑学坚编,清华大学出版 3.微型计算机原理及接口技术, 钱晓捷,机械工业出版社,1999 4.IBM PC 汇编语言程序设计，沈美明，清华大学出版社
2019/4/27
Gordon E. Moore，Intel公司的创 始人之一
13
万晶体管
4500
4200
4000
3500
3000
2800
微机原理课程简介
几个问题：
1．课堂纪律：
上课不能影响其他同学听课和老师讲课，即不要随便说话！
2．点名（不要和老师捉迷藏）。
<微机原理与应用>课程简介
适用对象：理工科大学非计算机专业学生。
目的：
（1）学习微机的基本指令系统（汇编语言），掌握汇编语言的基本编程方法。
（2）了解CPU（中央处理器）的基本结构，学习微机的基本接口技术。
先修基础：数字电路。
从计算机的工程应用角度来看，主要有二大类：
（1）纯软件类，如采用C语言等各种编程软件编制应用程序。
（2）软硬件结合类，（包括使用PC机、单片机、DSP（数字信号处理器））。
①各种微机控制系统；（工业控制）
②各种数据采集测量系统；
③智能化仪器、仪表；
④各种新式家用电器，洗衣机、电冰箱、热水器、家用采暖
控制、数码相机、…
⑤
课程的重要性：
（1）熟悉一种CPU的结构，对以后遇到使用各种CPU（各种单片
机、DSP、嵌入式系统……）,都有作用，因为，基本原理是一样
的。
（2）了解数字电路的重要性；
（3）软硬件结合的重要性；
教材：“新编16/32位微型计算机原理及应用”,李继灿主编
参考书：“计算机硬件技术基础”(第二版)，张菊鹏等编著
实验的重要性：
工科的学生，强调的是动手能力，实验能力，再推进一步说，科
研能力，一点一点锻炼出来，时间越早越好。
一定要自己做（包
括作业），讨论可以，千万别抄别人的。
《微机原理及应用》课程教学大纲
《微机原理及应用》教学大纲一、课程教学目标1. 对专业人才培养目标支撑微计原理及应用是机械设计制造及其自动化专业本科生的一门必修课程，先修课包括《计算机组成原理》等，本课程以当今主流微处理器80Ｘ86为结合点，分析它的结构特点、操作原理、指令系统以及汇编语言设计的基本方法。
然后讲解80Ｘ86主要外围支援芯片的功能、结构、编程方法以及基本外部设备的接口技术。
在此基础上， 对键盘、ＬＥＤ数码显示器、ＡＤ与ＤＡ转换器等基本外部设备的原理与接口技术进行讨论。
此外对微计算机系统总线、其它微处理器结构也给以介绍。
2. 在课程体系中地位、作用微机原理及应用是机电工程专业的一门重要的本科专业课。
它是为培养满足材料类高等人才的需要而设置的。
微机原理及应用是一门研究微电子技术基本理论在微计算机中的应用和计算机软件和硬件结合应用问题的科学。
微机原理及应用课程对微处理器及微计算机内部结构的进行深入的研究，课程包括汇编语言的学习及应用。
还包括中断、接口、总线的使用技术的应用，如何使用软件编程控制硬件的正确方法。
微机原理及应用是机械设计制造及其自动化的一门核心课程。
电工电子微机原理及应用模拟电子、数字电子技术图1 微机原理及应用与已学相关课程的关系图2 微机原理及应用与机自专业其他专业基础课程和专业课程中的关系3. 对专业培养要求支撑通过课程学习学生应获得以下几方面毕业要求中的知识、能力与素质：(1).毕业要求3中的掌握工程基础知识和机械设计制造及其自动化相关的专业基础理论知识，了解材料机械设计制造及其自动化的理论前沿、发展前景和发展动态，包括新工艺、新方法、先进的成型设备和新的成型理论知识；(2).毕业要求5中的具有综合运用机械设计制造及其自动化的理论和技术手段设计系统和过程的能力。
二、教学内容及基本要求第一章绪论理解微处理器、微计算机、微计算机系统这三个名词术语的内涵；掌握微处理器、微计算机、微计算机系统概念术语；;了解微处理器技术的发展概况。
《微机原理与应用》课程教学大纲
《微机原理与应用》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：04110108课程名称：微机原理与应用课程英文名称：The Theory and Application of the Microcomputer课程所属单位：电气信息工程系自动化教研室课程面向专业：机械设计制造及自动化，包装工程课程类型：选修先修课程：电路、模拟电子技术、数字逻辑、汇编语言等学分：2.0总学时：40 （其中理论学时：32实验学时：8）二、课程性质与目的《微机原理与应用》是自动化、工业电气自动化、电子信息和通信工程专业的一门重要的专业基础课，同时也是非电类专业（机械设计制造及自动化，包装工程）的一门重要的专业基础课。
通过对微型计算机结构、原理和功能的介绍，让学生掌握微机的基本原理，初步熟悉微机在工业领域中的应用，能将微机接口的硬件电路设计和汇编程序的编制有机结合，解决工业控制中尤其是计算机控制的一些最基本的问题，为其后的计算机控制技术、单片机技术等打下良好的基础。
本课程以课堂理论教学为主干，辅助于以实验教学环节。
加强实践性教学环节，紧密围绕当前微机新技术，给学生直观的感性认识，使学生能了解最新技术及其开展方向。
三、课程教学内容与要求第一章计算机基础知识基本要求：了解微型计算机中最基本的电路元件及最主要数学知识。
1.1数制1.2逻辑电路1.3布尔代数1.4二进制数运算及其加法电路本章重难点内容：二进制数运算及其加法电路。
第二章微型计算机的基本组成电路基本要求：主要是熟悉微型计算机中最常见的基本电路部件的名称及电路原理，这些基本电路中最主要的是算术逻辑单元，触发器，寄存器，存储器及总线结构等。
2.1算术逻辑单元2.2触发器2.3寄存器2.4三态输出电路2.5总线结构2.6存储器本章重难点内容：触发器以及如何由各种触发器组成相应的寄存器，存储器的主要作用以及分类。
第三章微型计算机的基本工作原理基本要求：熟悉微型计算机的基本的工作原理。
微机原理及其应用
微机原理及其应用微机原理及其应用是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它涉及到计算机系统的基本原理、结构和应用，对于培养学生的计算机基本功和解决实际问题的能力具有重要意义。
本文将从微机原理的基本概念、结构组成、工作原理以及应用方面进行介绍。
首先，微机原理是指微型计算机的基本概念和工作原理。
微型计算机是指个人电脑或者小型计算机，它由中央处理器（CPU）、存储器、输入设备、输出设备和系统总线等组成。
其中，中央处理器是微型计算机的核心部件，它负责执行各种指令和进行数据处理。
存储器用于存储程序和数据，输入设备用于接收用户输入的信息，输出设备用于向用户输出处理结果，系统总线用于连接各个部件并传输数据和控制信号。
其次，微机的结构组成主要包括中央处理器、存储器、输入输出设备和系统总线。
中央处理器由运算器和控制器组成，运算器用于执行算术和逻辑运算，控制器用于控制指令的执行和数据的传输。
存储器包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM），RAM用于存储程序和数据，ROM用于存储固化的程序和数据。
输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等，它们用于用户和计算机之间的信息交换。
系统总线用于连接各个部件并传输数据和控制信号。
微机的工作原理主要包括指令的执行和数据的处理。
指令的执行是指中央处理器按照程序顺序执行各种指令，包括算术运算指令、逻辑运算指令、数据传输指令等。
数据的处理是指中央处理器对输入的数据进行处理并输出处理结果，包括数据的存储、运算和传输等。
最后，微机的应用主要包括办公自动化、图形图像处理、多媒体技术、网络通信等方面。
办公自动化是指利用微型计算机和办公软件进行办公工作，包括文字处理、电子表格、演示文稿等。
图形图像处理是指利用微型计算机对图形和图像进行处理和编辑，包括图形设计、图像处理、动画制作等。
多媒体技术是指利用微型计算机进行声音、图像和视频的处理和传输，包括多媒体制作、多媒体播放、多媒体通信等。
网络通信是指利用微型计算机进行网络通信和信息交换，包括网络浏览、电子邮件、即时通讯等。
微机原理与应用教学大纲
微机原理与应用教学大纲微机原理与应用教学大纲一、引言微机原理与应用是计算机科学与技术专业中的一门重要课程，它涉及到计算机硬件的基本原理和应用技术。
本文将从课程目标、教学内容、教学方法和评价方式等方面探讨微机原理与应用教学大纲的设计。
二、课程目标微机原理与应用课程的目标是培养学生对计算机硬件的基本原理和应用技术有系统的了解和掌握。
具体目标包括：1. 理解计算机系统的结构和工作原理，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等；2. 掌握微处理器的工作原理和指令系统，能够进行汇编语言编程；3. 熟悉计算机总线、存储器和输入输出接口的原理和应用；4. 理解计算机网络的基本概念和组成，了解网络通信协议和应用。
三、教学内容微机原理与应用课程的教学内容主要包括以下几个方面：1. 计算机系统结构：介绍计算机硬件的组成和层次结构，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等；2. 微处理器原理：详细介绍微处理器的工作原理，包括指令系统、寻址方式、数据传输等；3. 汇编语言编程：教授汇编语言的基本知识和编程技巧，让学生能够进行简单的汇编语言编程；4. 计算机总线和存储器：介绍计算机总线的原理和应用，以及存储器的组成和工作原理；5. 输入输出接口：讲解输入输出接口的原理和应用，包括串行通信接口、并行通信接口等；6. 计算机网络：介绍计算机网络的基本概念和组成，包括局域网、广域网等，以及网络通信协议和应用。
四、教学方法为了达到课程目标，微机原理与应用课程可以采用多种教学方法，包括：1. 理论讲解：通过课堂讲解，向学生介绍计算机硬件的基本原理和应用技术，让学生建立起系统的知识框架；2. 实验操作：通过实验操作，让学生亲自动手操作计算机硬件，加深对原理和应用的理解；3. 项目实践：组织学生进行项目实践，让他们将所学的知识应用到实际项目中，提高实际应用能力；4. 讨论研究：组织学生进行小组讨论和研究，培养他们的团队合作和问题解决能力；5. 学习资源：引导学生利用图书馆、互联网等学习资源，拓宽知识面，加深对计算机硬件的了解。
《微机原理与应用》课程介绍
学生将分组进行讨论，分享学习经验 和心得，探讨课程中的难点和疑点， 并互相解答问题。
对未来微机应用领域发展趋势预测
嵌入式系统
人工智能与机器学习
随着物联网和智能家居的快速发展，嵌入 式系统将在各个领域得到广泛应用，如智 能家居、工业自动化、医疗设备等。
微机作为人工智能和机器学习算法的实现 平台，将在智能语音识别、图像识别、自 然语言处理等领域发挥重要作用。
03
指令系统与汇编语言
指令格式与寻址方式
指令格式
包括操作码、操作数及寻址方式等部 分，用于指定计算机执行的操作。
寻址方式
直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、 基址寻址、相对寻址等，用于确定操 作数的地址或值。
汇编语言程序设计与调试
汇编语言程序设计
了解汇编语言的基本语法、伪指令、宏指令等，掌握程序设计的基本方法和技 巧。
中断概念及中断处理过程
中断概念
指CPU在执行程序过程中，由于外部或内部事件（如设备请求、定时器溢出等）引起的 暂时停止当前程序执行，转去处理该事件，处理完毕后再返回原程序继续执行的过程。
中断处理过程
包括中断请求、中断响应、中断服务和中断返回四个阶段。在中断请求阶段，外部或内部设备向 CPU发出中断请求信号；在中断响应阶段，CPU响应请求并保存现场信息；在中断服务阶段，
介绍微型计算机的存储器结构、存储器管理、高速缓冲存储 器（Cache）等内容。
输入/输出与中断系统
讲解微型计算机的输入/输出方式、中断系统、可编程间 隔计时器等内容。
常用可编程接口芯片及应用
介绍常用可编程接口芯片（如8255、8253等）的功能、 工作原理及应用实例。
课程实验与课程设计
通过实验和课程设计，使学生掌握微型计算机的应用技能 ，提高实践能力和创新能力。
微机原理与应用
本课程是由上海交通大学王春祥教授的计算机原理与应用网络课程的教学视频。
整个课程有28个课时，由一个教室网络免费编译和共享。
“微机原理与应用”系列课程是信息工程，测控技术与仪器，电气工程与自动化相关专业的专业技术基础课程。
单片机原理与应用是单片机，单片机和单片机接口技术系列课程的基础课程。
教学内容以微机硬件，接口技术为开发平台，汇编语言为基础，可以直接操作微机接口和存储器作为开发工具。
教学的目的是使学生掌握该综合专业的基础知识，并在毕业后将其广泛应用于工业自动化，测量与控制以及信息通信技术领域。
传统的教学方法是微机原理和微机接口技术。
教学主要以课堂教学为基础，辅以少量实验课程。
微机原理和微机接口技术的知识特性不同于电路原理和电子技术等其他课程。
它的基本概念不是通过公式推导建立的，而是必须建立数据流和指令流如何在计算机系统中工作的概念。
但是，对于习惯于在教学初期通过公式推导来建立信息流概念的学生来说，现有的教学方法非常困难。
无法建立这个概念的直接结果是，大多数学生难以理解计算机的工作原理，这使许多学生失去信心。
三个学期后，大多数学生死记硬背地通过了课程考试。
但是，在实际应用中，这离教学目的还很遥远，不能满足应用型人才的要求，也不符合我们21世纪人才培养的目的。
根据我们面临的教学需求，提出了微机，单片机和微机接口技术课程体系的教学改革。
正是在分析现有教学方法存在的问题时，我们希望在本课程系统的教学过程中形成一种新的教学模式，从而突破了学生学习微机，单片机和微机接口技术时难以建立字母的困难。
课程为了达到更好的教学效果，学习方法的障碍在于如何在指令的作用下在计算机系统中流动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微机原理
课程代码：80092001
课程名称：微机原理
学分：3.5 开课学期：5
授课对象：自动化先修课程：数字电子技术
课程主任：王书源，教授，硕士
课程简介：
微机原理及应用课程是测控专业、自动化专业的一门重要专业基础课程，是一门理论和实践结合的课程。
学生通过本课程的学习，了解一个微处理器(Intel8086/8088)的基本编程结构、工作原理及组成一个简单的计算机的方法，熟悉一门汇编语言指令（Intel8086/8088），学会编写和调试汇编语言程序。
掌握几种常用可编程输入/输出接口芯片的工作原理、与CPU 系统的连接方法及编程使用方法。
了解PC机的系统组成，以及利用系统提供的中断编写汇编语言应用程序的方法。
实践教学环节：
微机原理实验课程可以开设多项实验项目，主要目的是培养学生实验能力和实际技能。
实验是为了巩固学生的微机原理理论知识，加强基本实验技能，提高动手能力；同时培养学生创新的思维方法，为进行新领域探索和科学研究打下良好的实践基础。
课程考核：
考试成绩＝平时成绩×30％＋期末成绩×70％。
平时成绩包括：作业、实验等。
期末成绩采取闭卷考试。
指定教材：
微型计算机原理及应用，杨素行清华大学出版社2004年2月，第二版
参考书目：
[1] 微机原理与应用自编讲义（内部资料）
[2] 微型计算机接口技术及应用刘乐善华中科技大学出版社
[3] 微型机（PC系列）系统功能教程张昆藏清华大学出版社
[4] IBM- PC汇编语言程序设计沈美明清华大学出版社。