微机原理教案(CPU与存储器的连接)

计算机组成原理教案（数字媒体专业）第一章计算机系统概论内容简介：计算机系统的层次结构，冯·诺伊曼计算机的硬件结构和主要功能，计算机的工作步骤以及计算机的主要技术指标。

教学目标：了解计算机系统的层次结构；了解冯·诺伊曼计算机的特点及硬件构成；理解计算机的工作步骤，了解计算机的主要技术指标的含义及其对计算机的影响。

教学重点和难点：虚拟机的概念；计算机的硬件构成；计算机的工作步骤。

教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采用讲授与讨论相结合的方法。

教学过程：一、计算机系统简介1．计算机的软硬件概念（1）硬件（2）软件（3）软硬件的关系2．计算机系统的层次结构（1）虚拟机的概念（2）各层虚拟机及与真实机器的层次关系3．计算机的基本组成（1）冯·诺伊曼计算机的特点（2）计算机硬件结构，总线的构成。

讨论、分析直连结构的问题，提出总线思想，并简单介绍总线结构。

（3）计算机的工作步骤提出计算机解决问题的基本步骤计算机基本构成部件的介绍（运算器、存储器、控制器）以计算ax2+bx+c为例分析计算机工作的过程4．计算机的主要技术指标（1）机器字长计算机同时处理的二进制位机器字长与数据总线宽度、存储字长的关系（2）存储容量存储容量的单位主存容量辅存容量（3）运算速度几种计算运算速度的方法并对它们进行比较运算速度的表示单位第二章计算机的发展及应用内容简介：计算机的发展史；计算机的应用领域；计算机的发展展望。

教学目标：了解计算机的产生和发展以及发展思路；了解计算机的应用领域；了解计算机的发展趋势。

教学重点和难点：计算机的应用领域。

教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采用讲授与讨论相结合的方法。

教学过程：一、计算机的发展史1．计算机的产生和发展现代计算机的研究工作第一台电子计算机的产生计算机的发展阶段计算机的发展规律计算机的发展趋势2．微型计算机的出现和发展微型计算机的发展阶段微型计算机的发展带来的工作、学习、生活方式的变化3．软件技术的兴起和发展软硬件的融合，简介嵌入式发展方向二、计算机的应用1．科学计算和数据处理通过ENIAC进行计算的一个案例，直观体会计算机的计算能力2．工业控制和实时控制3．网络技术应用4．虚拟现实介绍虚拟现实技术的一些应用5．办公自动化和管理信息系统6．多媒体技术7．人工智能三、计算机发展的展望第三章系统总线内容简介：总线的概念；总线的分类；总线的特性和性能指标；总线结构；总线控制。

《微机原理》课程教学大纲课程编号：081303351课程名称：微机原理英文名称：Microcomputer Principle and Interface课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：4% （讲课学时：36实验学时：8上机学时：4）适用专业：生物医学工程一、课程性质与任务微机原理课程是生物医学工程专业本科大学生必修的学科基础课，它的目的和任务是通过课程学习使学生了解并掌握微型计算机的基本概念、组成、工作原理和使用方法。

培养学生分析问题、解决问题和自学的能力，为后续课程和将来微型计算机技术的实际应用打下基础。

微机原理是理论严谨、逻辑性强并与工程实际密切结合的课程。

本课程对培养学生正确严谨的科学作风、运用分析的能力、科学的实验能力和工程观念都有十分重要的作用。

二、课程与其他课程的联系本课程与其它课程有许多联系，先修课程《C语言程序设计》、《计算机软件技术基础》。

《微机原理》课程是生物医学工程专业基础课。

其中数制二进制运算，逻辑运算及数字脉冲电路方面知识，应在《数字脉冲电路》中讲授。

计算机组成的基本概念，CPU内部的运算器, 控制器的组成和工作原理等应在《计算机组成原理》中讲授。

汇编语言和808&8088指令系统应在《汇编语言程序设计》中讲授，也可在《计算机控制系统》课程中讲授。

为后续《微机控制技术》、《工业控制网络》、《单片机原理》等课程打基础。

三、课程教学目标1.要求学生能够将数学和自然科学基本概念，运用到微型计算机系统的基本结构和若干基本概念、工作原理中；掌握程序的基本结构及其实现方法，指令的寻址方式和常用指令的功能；存储器的分类、部分存储器芯片的容量、外部引脚的设置；并行接口芯片8255的基本功能和使用方法。

（支撑毕业能力要求1.L 1.2）o2.要求学生理解8086微处理器各部分的功能；汇编语言程序设计的方法和汇编语言上机的过程；通过搜索文献资料研究分析，编写汇编程序；存储器芯片与CPU相连的基本方法；I/O指令的功能及其应用、主机与外设之间数据传送的各种方式和特点。

第四章微型计算机的内存及其与CPU的连接一、要点与要求存储器是计算机用于存储信息的部件。

计算机的程序从磁盘读入到内存，才能够运行。

即把计算机需执行的程序以及数据处理与计算结果存储在计算机内存中，使计算机自动工作。

本章主要讲述存储器（内存）的基本知识。

要求了解存储器（内存与外存）的分类和指标：了解和熟悉静态、动态随机读写存储器、只读存储器的工作原理和应用情况：领会CPU与存储器的连接。

本章重点是了解存储器的分类，SRAM、DRAM和EPROM的工作原理，在此基础上，掌握总线与存储器（SRAM和EPROM）连接原则，IBM-PC计算机存储器的组成，了解内存管理模式。

二、典型例题例4-1什么是内存？什么是外存？内存是计算机的一个组成部分，它具有一定容量（通常为16MB~128MB），存取速度快（一般为几十ns，1ns=10s）。

外存储器属于计算机的外部设备，如磁带、软盘、硬盘。

软盘的规格有5.25英寸、容量1.2MB（也有低密度360KB）和3.5英寸、1.44MB两种，主要使用后者。

硬盘不象软盘片能拿出来，而是固定在硬盘驱动器内：硬盘的容量目前已经达到20G（1G=1000MB），体积很小。

其它外存储器即光盘存储器，主要用CD-ROM只读存储器，一般光盘片的容量为650MB，现在有4、8、36、40倍速的光盘驱动器。

磁带机用于小型计算机的外部设备，银行、网络服务器等都使用磁带机。

显然，外存储器比内存的容量大得多，故称海量存储器。

例4-2 指出常用存储器芯片的容量、地址线、数据线个数。

SRAM：6116是2KB存储器（28bit），数据线8根，地址线11根；6264是8KB随机读写存储器，数据线8根，地址线13根（A0~A12）；62256是32KB随机读写储器，数据线8根，地址线15根。

EPROM：2716是2KB只读存储器，数据线8根，地址线11根；2764是8KB只读存储器，数据线8根，地址线13根；27256是32KB存储器，数据线8根，地址线15根。

微机原理课1讲教案绪论§1-1 计算机的发展概况及分类§1-1-1 计算机的发展概况1946年，第一台计算机在美国诞生，至今已有近60年的历史。

60年来，计算机经历了迅猛的发展，得到了广泛的普及，对整个社会的进步和科学的发展产生了极其深远的影响。

在此期间，计算机经历了电子管计算机时代、晶体管计算机时代、集成电路计算机时代、大规模及超大规模集成电路计算机时代。

计算机的功能已经从早期的数值计算、数据处理发展到可以进行知识处理的人工智能阶段，不仅可以处理文字、字符、图形图象信息，而且可以处理音频、视频信息，形成了智能化的多媒体计算机。

在推动计算机技术发展的诸多因素中，除了计算机的系统结构和计算机的软件技术发展起到了重要的作用之外，电子技术特别是微电子技术的发展也起到了决定性的作用。

70年代初，随着大规模集成电路的出现，原来体积很大的中央处理器（CPU）电路集成为一个只有十几平方毫米的半导体芯片，称为微处理器（MPU）。

微处理器的出现，开创了微型计算机的新时代。

以微处理器为核心，再配上半导体存储器（RAM、ROM）、输入/输出接口电路（I/O接口电路）、系统总线以及其他支持逻辑，这样组成的计算机，称为微型计算机。

微型计算机的出现，是计算机技术发展史上的一个新的里程碑，为计算机技术的发展和普及开辟了崭新的途径。

由于微型计算机具有体积小、重量轻、价格便宜、耗电少、可靠性高、通用性和灵活性好等特点，加上超大规模集成电路工艺技术的迅速发展和成熟，使微型计算机技术得到了极其迅速的发展和广泛的应用。

从1971年美国INTEL公司首先研制成功世界上第一块微处理器芯片4004以来，在头十年中，差不多每隔2～3年就推出一代新的微处理器芯片，如今已经推出了多代微处理器产品。

微处理器是计算机的核心部件。

它的性能在很大程度上决定了微型计算机的性能，因此，微型计算机的发展是以微处理器的发展来更新换代的。

第一代（1971～1973）微处理器和微型计算机是4位微处理器和低档8位微处理器时代。

《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 教学目标1. 了解微机系统的概念和发展历程。

2. 掌握微机系统的组成和各部分功能。

3. 理解微机系统的工作原理。

1.2 教学内容1. 微机系统的概念和发展历程。

2. 微机系统的组成：微处理器、存储器、输入输出接口等。

3. 微机系统的工作原理：指令执行过程、数据传输等。

1.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解微机系统的概念和发展历程。

2. 采用案例分析法，分析微机系统的组成和各部分功能。

3. 采用实验演示法，展示微机系统的工作原理。

1.4 教学评价1. 课堂问答：了解学生对微机系统概念的掌握情况。

2. 课后作业：巩固学生对微机系统组成的理解。

3. 实验报告：评估学生对微机系统工作原理的掌握程度。

第二章：微处理器2.1 教学目标1. 了解微处理器的概念和结构。

2. 掌握微处理器的性能指标。

3. 理解微处理器的工作原理。

2.2 教学内容1. 微处理器的概念和结构：CPU、寄存器、运算器等。

2. 微处理器的性能指标：主频、缓存、指令集等。

3. 微处理器的工作原理：指令执行过程、数据运算等。

2.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解微处理器的概念和结构。

2. 采用案例分析法，分析微处理器的性能指标。

3. 采用实验演示法，展示微处理器的工作原理。

2.4 教学评价1. 课堂问答：了解学生对微处理器概念的掌握情况。

2. 课后作业：巩固学生对微处理器性能指标的理解。

3. 实验报告：评估学生对微处理器工作原理的掌握程度。

第三章：存储器3.1 教学目标1. 了解存储器的概念和分类。

2. 掌握存储器的性能指标。

3. 理解存储器的工作原理。

3.2 教学内容1. 存储器的概念和分类：随机存储器、只读存储器等。

2. 存储器的性能指标：容量、速度、功耗等。

3. 存储器的工作原理：数据读写过程、存储器组织结构等。

3.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解存储器的概念和分类。

2. 采用案例分析法，分析存储器的性能指标。

微机原理与接口技术教案教学目标：1.了解微机原理的基本概念和发展历程；2.掌握微机系统的组成和工作原理；3.了解接口技术的基本概念和应用；4.掌握常见接口技术的原理和实现方法；5.能够进行常见接口技术的设计和调试。

教学内容：1.微机原理1.1微机概述1.1.1微机的定义和分类1.1.2微机的发展历程1.2微型计算机的组成1.2.1中央处理器1.2.2存储器1.2.3输入输出设备1.2.4总线1.2.5系统总体框图1.3微处理器及其工作原理1.3.1微处理器的基本概念1.3.2微处理器的功能和分类1.3.3微处理器的工作原理1.4存储器及其工作原理1.4.1存储器的分类1.4.2存储器的工作原理1.5输入输出设备及其工作原理1.5.1输入设备的分类和工作原理1.5.2输出设备的分类和工作原理2.接口技术2.1接口技术概述2.1.1接口技术的定义和意义2.1.2接口技术的发展历程2.2常见接口技术2.2.1并行接口技术2.2.2串行接口技术2.2.3通信接口技术2.3接口技术设计与调试2.3.1接口设计的基本原则2.3.2接口设计的步骤2.3.3接口调试的方法教学方法：1.理论讲授：介绍微机原理和接口技术的相关内容，引导学生了解基本概念和原理。

2.实例分析：选取实际应用案例，分析其中所用到的微机原理和接口技术的设计，加深学生的理解。

3.实验演示：通过搭建实验环境，演示不同接口技术的设计和调试过程，锻炼学生的实际操作能力。

教学评估：1.课堂小测：每节课结束前进行课堂小测，检查学生对所学知识的掌握情况。

2.实验报告：学生在进行实验时完成实验报告，对实验结果和操作过程进行总结。

3.期末考试：通过期末考试，检验学生对微机原理和接口技术的综合理解和应用能力。

教学资源：1.课本：《微机原理》、《接口技术》等相关教材。

2.多媒体教学资料：PPT、视频等辅助教学资源。

3.实验室设备：微机、通信接口设备、示波器等。

教学进度安排：单位：周第1周：微机原理概述-微机的定义和分类-微机的发展历程第2周：微型计算机的组成-中央处理器-存储器第3周：微型计算机的组成（续）-输入输出设备-总线-系统总体框图第4周：微处理器及其工作原理-微处理器的基本概念-微处理器的功能和分类-微处理器的工作原理第5周：存储器及其工作原理-存储器的分类-存储器的工作原理第6周：输入输出设备及其工作原理-输入设备的分类和工作原理-输出设备的分类和工作原理第7周：接口技术概述-接口技术的定义和意义-接口技术的发展历程第8周：并行接口技术-并行接口技术的原理和实现-并行接口技术的设计和调试第9周：串行接口技术-串行接口技术的原理和实现-串行接口技术的设计和调试第10周：通信接口技术-通信接口技术的原理和实现-通信接口技术的设计和调试第11周：接口设计与调试-接口设计的基本原则-接口设计的步骤第12周：复习和总结-对微机原理和接口技术进行复习和总结第13周：期末考试。