《微机原理与接口技术》课程实验教学大纲

课程名称：微机原理与接口技术

实验总学时：14

实验类别：专业课

开课实验室名称：计算机实验室自控二室

适用专业：计算机科学与技术

开课学院：信息与工程技术学院

开课学期：2013—2014年上

一、实验课程简介

“微机原理与接口技术”是计算机科学与技术专业、电气信息类及通信工程专业本科生教学的主要学科专业基础课之一。课程紧密结合计算机类及电气信息类的专业特点，围绕微型计算机原理和接口技术主题，以Intel X86 CPU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，I/O接口扩展方法，微机的中断结构、工作过程和8259A的编程与应用，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，包括微机中断系统的工作原理及8259A的编程与应用、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，一般简易键盘的工作原理及接口编程、LED显示器的工作原理及编程。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介绍及分析。

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。

二、实验课性质、目的及任务

1.性质：必修

2.目的：《微机原理与接口技术》是计算机及相关专业的一门主干课程，作为实践环节的本实验课，其地位是理解计算机组成、结构及实现方法的基础。为了更好地提高学生的实验操作技能和解决实际问题的能力，使学生对实验课的地位得到应有的认识，特将实验作为一个独立的专业必修实践环节单独设置。通过实验使学生理解组成计算机的各个部分是如何工作的，进一步提高学生的动手、动脑能力和理论应用能力，为后继课程的学习打下坚实的基础。

3.任务：通过相关实验，使学生掌握微机中断系统的工作原理及8259A的编程与应用、定时/计数器8253的结构和应用、并行接口8255A的工作原理及编程应用方法，一般简易键盘的工作原理及接口编程、LED显示器的工作原理及编程，并具有综合多个芯片组成简单微机输入/输出系统的能力。

三、实验教学基本要求

对布置的实验题目能够进行分析，结合实验器材，自行设计方案，在实验装置上调试，实现规定的操作，并写出合乎规范的实验报告。

1、实验前必须预习与实验相关的教材内容，了解实验内容，弄清实验原理，并写出相应的实验预习报告。

2、实验前必须编写好与实验相关的程序。

3、实验中，必须熟练掌握单片机实验系统的硬件的连接及使用，并能熟练使用相应的实验软件，认真调试程序。

四、实验项目、实验内容及学时分配情况

序号	实验项目名称	主要内容提要	学时	类型	每组人数
1	系统认识实验	介绍如何使用星研集成环境软件；	2	演示性	2-3
2	8259A中断系统实验	了解8259A的内部结构、工作原理；了解8259A与8088的接口逻辑；掌握对8259A的初始化编程方法，了解8088是如何响应中断、退出中断的。	2	验证性	2-3
3	8253定时器应用实验；	了解8253的内部结构、工作原理；熟悉8253的控制寄存器和初始化编程方法，熟悉8253的工作模式及计数设置。	2	验证性	2-3
4	8255并行接口应用实验	了解8255芯片的工作原理，熟悉其初始化编程方法以及输入、输出程序设计技巧。学会使用8255并行接口芯片实现各种控制功能。熟悉8255芯片的3种工作方式以及控制字格式。	2	验证性	2-3
5	8255键盘及显示接口实验	用一片8255A控制1个8段共阴极LED数码管，同时接入八个开关。要求按下某开关，其代表的数字(K0为0，K1为1，…K7为7)在数码管上显示，直到按下另一个开关。	2	综合性	2-3
6	自主设计综合实验（1）	用一片8255A控制1个8段共阴极LED数码管，同时接入一个4X4的矩阵键盘。要求按下某个按键，其代表的数字或字母在数码管上显示，直到按下另一个按键开关。	2	综合性	2-3
7	自主设计综合实验（2）	用一个由八段共阴极LED显示器组成的显示装置和一个外接CLK=1953Hz的8253定时/计数器，组成一个用于显示0~9的秒计数器，并接蜂鸣器。当计时到时触发蜂鸣器。	2	综合性	2-3

五、实验成绩考核办法

每次实验学生必须完成相应的实验要求才能离开实验室。并在实验完成后提交该次实验的相应实验报告，内容包括：实验目的，实验原理，实验连线图，程序框图，和已经调试好的程序。每次实验成绩按10分计，依据实验前的预习，实验时的考勤，实验中的操作，实验后的报告等各部分的完成情况来计分。

六、实验指导书和参考书

1、实验指导书：见课程网站相应实验指导电子文档

2、实验参考书：

（1）Star ES8688使用说明

（2）Star ES598 PCI使用说明