《微机原理与接口技术课程设计》教学大纲

《微机原理与接口技术课程设计》教学大纲

一、课程概述

《微机原理与接口技术课程设计》课程以实践环节为主，根据课程的性质、任务、要求及学习的对象，将课程内容分三个层次：基础性实验、综合设计性实验和科技创新实验。前两个层次实验，只给出实验任务，由学生自行设计电路和程序，拟订实验方法和步骤。第三个层次的实验，由学生自拟题目，自选器件，独立设计电路和程序，并付诸实现。实验采用两种方法，第一种方式是在实验室利用实验箱和计算机进行硬件和软件实验，第二种方式是采用EDI技术手段，使学生学会计算机辅助设计和电子设计自动化的方法。经过多层次、多方式教学的全面训练后，学生应达到下列要求：

1. 进一步巩固和加深计算机接口技术的理解，提高综合运用所学知识，独立设计计算机测控系统的能力。

2. 能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。

3. 能正确使用仪器设备，掌握测试原理，熟练运用实验工具和开发环境。 4. 能独立撰写设计说明，正确绘制计算机测控系统的各类图纸。 5. 课前做好预习，准确分析实验结果。

二、课程目标

《微机原理与接口技术课程设计》是继《微机原理与接口技术》课程之后而开设的独立实验课程，是理论教学的深化和补充，具有较强的实践性，是一门重要的计算机专业课程，可作为计算机科学技术和通信工程类本科专业学生的必修课。

随着科学技术迅速发展，理工科大学生不仅需要掌握计算机方面的基本理论知识，而且还需要掌握基本的实验技能及一定的科学研究能力。通过该课程的学习，使学生巩固和加深计算机技术理论知识。通过实践，进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力和综合设计及创新能力的培养；同时注意培养学生事实求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。

适用专业：计算机科学技术（本科）、通信工程（本科）。

主要仪器设备及实验材料：双踪示波器、微机接口技术和EDA实验箱、逻辑测试笔、

信号发生器、稳压电源、计算机。

三、课程内容与教学要求

这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下：

知道———是指对这门学科和教学现象的认知。

理解———是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。

掌握———是指运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象。 学会———是指能模仿或在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务，或能识别操作中的一般差错。

教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。

本标准中打“*”号的内容可作为自学，教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。

教学内容及教学要求表 教学内容 1 8253计数器/定时器实验 1.1 编程实现定时器0为方式1，定时器1为方式2 1.2 OUT1连GATE0 1.3 改变定时器0，1的计数初值 1.4 观察定时器0的OUT0输出波形，并分析 2 8255A并行口实验 2.1 编程开关输入数据，并在显示器上输入结果 2.2 8255A连接模拟电路，编程输出各类信号 2.3 测试仪对模拟集成电路输出信号进行测试 2.4 通过8255A并行口连接一个键盘。 2.5 用行扫描法和行反转法编程实现按键输入 3 825l间的串行通信实验 3.1 通过8251实现两机通信 3.2 自定通信协议，完成串行通信软件的设计 √ √ √ √ √ 知道 理解 掌握 学会 √ √ √ √ √ √ 教学内容 4 十六进制数码显示实验 4.1 用74LS273、SN75452和LED连成数字显示电路 4.2 编程实现数字显示 5 A/D 、D/A转换实验 5.1 连接一个八路信号采集的电路 5.2 八路信号采集，将采集的数据显示出来 5.3 连接一个波形发生器信号电输出路 5.4 编程实现方波、三角波和正弦波输出 5.5 频率、幅度数字调节，三种波形的数字合成。 6 综合实验 6.1 设计一个电子钟 6.2 定时打铃 6.3 设计一个电子屏幕 6.4 定时显示和语音报告作息时间管理信息 6.5 设计一个交通灯系统 7 自拟题目设计性实验 7.1 多功能计时牌 7.2 数字频率计 7.3 数字显示自动计分器 7.4 步进电机控制 7.5 语音采集回放器 7.6 交通流量指挥灯控制器 7.7 汽车动态衡测量器 7.8 出租车计价器控制电路 知道 理解 掌握 学会 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 四、课程实施

1. 本课程以实验为主，为单独设课。开课时，任课教师需要向学生讲清课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试办法、实验守则及实验室安全制度等。

2. 该课程以设计性实验为主，教材中只给出设计题目，实验前学生必须进行预习，设计报告经教师批阅后，方可进入实验室进行实验。

3. 实验1人1组，在规定的时间内，由学生独立完成，出现问题，教师要引导学生独立分析、解决，不得包办代替。

4. 硬件设计实验，可通过接口技术实验相对线路进行搭接或通过EDA实验箱的CPLD、FPGA编程设计；每项实验和信号测试结果，需经教师认可后，方可拆除线路和擦除电路。

5. 软件实验，需要对程序进行编辑、调试和运行；实验结果正确后，打印出流程图和程序清单。在机房进行EDA实验，需打印出电路原理图、连线图及有关的数据、波形等。

6. 要认真记录好实验结果和测试数据，并填写好实验报告。

7. 任课教师要认真指导好每次实验，实验前清点学生人数，实验中按要求做好学生实验情况及结果记录，实验后认真填写实验开出记录。

本课程是计算机专业的选修课。以自学和自主实验为主。一般情况下，安排30课时用于布置任务、辅导和检查。

课时安排及教学方法表

课时建议 教学内容 18课时 1 8253计数器/定时器实验 1.1 编程实现定时器0为方式1，定时器1为方式2 讲述、实1.2 OUT1连GATE0 1.3 改变定时器0，1的计数初值 1.4 观察定时器0的OUT0输出波形，并分析 2 8255A并行口实验 2.1 编程开关输入数据，并在显示器上输入结果 2.2 8255A连接模拟电路，编程输出各类信号 4课时 2.3 测试仪对模拟集成电路输出信号进行测试 2.4 通过8255A并行口连接一个键盘。 2.5 用行扫描法和行反转法编程实现按键输入 3 825l间的串行通信实验 4课时 3.1 通过8251实现两机通信 验 演示、实践 讲述、实4课时 践 方法建议 教与学的课时建议 教学内容 18课时 3.2 自定通信协议，完成串行通信软件的设计 4 十六进制数码显示实验 教与学的方法建议 演示、实4.1 用74LS273、SN75452和LED连成数字显示电路 4.2 编程实现数字显示 5 A/D 、D/A转换实验 5.1 连接一个八路信号采集的电路 5.2 八路信号采集，将采集的数据显示出来 4课时 5.3 连接一个波形发生器信号电输出路 5.4 编程实现方波、三角波和正弦波输出 5.5 频率、幅度数字调节，三种波形的数字合成。 6 综合实验 6.1 设计一个电子钟 6.2 定时打铃 4课时 6.3 设计一个电子屏幕 6.4 定时显示和语音报告作息时间管理信息 6.5 设计一个交通灯系统 7 自拟题目设计性实验 7.1 多功能计时牌 7.2 数字频率计 7.3 数字显示自动计分器 7.4 步进电机控制 7.5 语音采集回放器 7.6 交通流量指挥灯控制器 7.7 汽车动态衡测量器 7.8 出租车计价器控制电路 说明：理论课6课时，安排在前3周；实验课24课时，安排在4-18周。 6课时 实验辅导 实验辅导 验 演示、实4课时 验 五、教材选用

《微机原理课程设计》课程的教材要在课程标准的统一要求下，实行多样化。可以选用教材有：

1.《微型计算机技术及应用》戴梅萼 清华大学出版社。 2.《微型计算机原理及应用》郑学坚 清华大学出版社。 3.《微机原理与接口技术》雷丽文 电子工业出版社。

在实际授课过程中，根据计算机发展和教师的科研工作经验，将新的内容和方法整理编写成辅助教材，不断用新的内容充实教学活动。

六、课程评价

本课程采用平时考试，综合评定学生成绩。平时实验占80%，期末考试占20%。 每个实验，预习报告占30%，实际操作40%，总结报告30%。

实验成绩分：优、良、中、及格、不及格五级。量化标准详见有关规定。

1.《微机原理与接口技术课程设计》的先修课程是《微机原理与接口技术》，学生通过理论学习后，已初步掌握了数字电子技术的基本理论和单元电路的设计方法。

2.《微机原理与接口技术课程设计》共提供30学时实验内容，不同专业、不同学时的班级可根据先修课的讲授内容或多或少，或易或难，择优选做；硬件电路实验15学时，软件实验15学时。

3. 由于本课程的实验手段分两种形式，所以相同的实验有I、II之分，前者在计算机接口技术实验室进行实验，后者在EDA实验室进行实验。

4. 在《微机原理与接口技术课程设计》教学中，应注意不断深化和扩展教学内容，注意向学生介绍新技术、新器件、激发学生学习兴趣和热情。

5. 在实验室全面开放的条件下，提出供学生选做的课题，加强学生创新能力的培养，因材施教，注意学生的个性。

制定该课程标准小组成员： 审核者：

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