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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。
微机原理和应用实验讲义南京大学物理系二○○三年九月第一部分汇编语言和机内接口实验一用DEBUG验证指令实验二用DEBUG运行简单程序实验三字符显示实验四从键盘输入十六进制数并显示出二进制值实验五多位十进制数相加的编程实验六十进数乘法实验七排序实验实验八二—十进制数码转换实验九音响实验实验十时钟实验实验十一PC机打印接口实验实验十二串行通信实验实验十三A/D转换在电化学沉积研究中的应用附录一调试程序DUBUG主要命令提要附录二编辑工具EDIT使用简介附录三DOS中断向量和BIOS中断调用一览表实验一用DEBUG验证指令用动态调试DEBUG逐条验证下列指令的功能，每条指令执行前须在有关的寄存器或内存中设置好特定的数值内容，以便运行后能有效地反映出该指令的特点。
设置的方式可用传送指令，也可用DEBUG的R命令或E命令。
（附录一给出了DEBUG的各命令功能及标志寄存器（F）各标志位的符号表示。
）实验报告要求写出运行前后的设置情况和运行结果、以及对指令的理解。
（1）MOV AX，[SI]运行前，ax=? si=? [si]=? [si+1]=?运行后，ax=? [si]=? [si+1]=?（2）MOV AX，1234[DI]运行前，ax=? di=? [1234+di]=? [1234+di+1]=?运行后，ax=?（3）MOV [BX][SI]，AX运行前，ax=? bx=? si=? [bx+si]=? [bx+s+1]=?运行后，ax=? [bx+si]=? [bx+si+1]=?（4）PUSH AX运行前，ax=?; sp=?运行后，ax=? sp=? 并指出ah和al的内容在堆栈中的存放地址。
（5）LEA DX，[1200]运行前，dx=? 运行后,dx=?（6）LES SI，[BX]运行前，es=? si=? bx=? [bx,bx+1,bx+2,bx+3]=?,?,?,?运行后，es=? si=?（7）NEG AX运行前设：ax=1234H；并用RF命令置所有标志为零。
目录实验一EMU8086及Proteus基本应用实验 (2)实验二汇编指令的认识及EMU8086基本应用实验 (6)实验三汇编基本指令实验 (10)实验四顺序程序设计实验 (11)实验五分支、循环程序设计实验 (12)实验六数据排序实验 (14)实验七统计学生成绩实验 (16)实验八过程（子程序）设计与调试 (19)实验九8253定时器应用实验 (21)实验十8255并行口应用实验 (24)实验十一8253定时器及NMI中断实验 (28)实验一EMU8086及Proteus基本应用实验一、实验目的（1）熟悉实验软件emu8086使用方法（2）熟悉Proteus仿真软件的仿真二、实验内容8086控制一个发光二极管（Light Emitting Diode，LED）实现闪烁灯。
可直接由8086 输出端口AD0 通过接口电路控制一个发光二极管，在PC 上运行仿真软件Proteus ISIS（原理图可从本书的电子资源获取），建立8086 CPU 仿真电路如图所示。
关于LED对应的端口地址本实验不做介绍，在后续章节中有详细计算的过程。
三、实验要求（1）按照步骤完成源代码的输入以及编译。
（2）使用Proteus仿真，观察实验现象。
四、实验步骤2）源程序的编译及Emu8086的基本应用。
源代码：code segmentassume cs:codestart:mov dx,00100100bmov al,01hout dx,almov cx,2000loop $mov al,00hout dx,almov cx,2000loop $jmp startcode endsend startA.新建工程：图1-2 新建工程图1-3 新建文件类型选择如上图所示选择new->empty workspace ->okB 编辑代码C 保存代码图1-5 代码保存如图1-5所示，点击“Save”按钮，在弹出的对话框中，输入源代码的文件名如“LED.asm”，并电机“SA VE”将保存源代码到电脑的磁盘中。
《微型计算机原理及应用》教案一、教学目标1. 了解微型计算机的发展历程和基本组成原理。
2. 掌握微型计算机的硬件系统和软件系统。
3. 熟悉微型计算机的基本操作和应用。
4. 培养学生对微型计算机技术的兴趣和实际操作能力。
二、教学内容1. 微型计算机的发展历程2. 微型计算机的基本组成原理3. 微型计算机的硬件系统中央处理器（CPU）存储器输入/输出设备4. 微型计算机的软件系统系统软件应用软件5. 微型计算机的基本操作和应用三、教学重点与难点1. 教学重点：微型计算机的发展历程、基本组成原理、硬件系统和软件系统、基本操作和应用。
2. 教学难点：微型计算机的硬件系统中各组件的工作原理和相互关系，以及软件系统的安装和使用。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解微型计算机的相关概念、原理和发展历程。
2. 采用演示法，展示微型计算机的硬件系统和软件系统。
3. 采用实践法，让学生动手操作微型计算机，熟悉基本操作和应用。
4. 采用问答法，解答学生提出的问题，巩固所学知识。
五、教学过程1. 导入新课：介绍微型计算机的发展历程，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解微型计算机的基本组成原理，引导学生了解硬件系统和软件系统。
3. 讲解微型计算机的硬件系统，重点讲解各组件的作用和相互关系。
4. 讲解微型计算机的软件系统，重点讲解系统软件和应用软件的安装和使用。
5. 讲解微型计算机的基本操作和应用，让学生动手实践，熟悉操作方法。
6. 总结本节课所学内容，布置课后作业，巩固所学知识。
六、教学评价1. 课堂讲授评价：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况，评估学生对微型计算机原理及应用的基本概念、原理的理解程度。
2. 课后作业评价：通过学生提交的课后作业，检查学生对课堂所学知识的掌握情况。
3. 实践操作评价：通过学生在实验室或课堂上进行微型计算机操作的实际情况，评估学生对微型计算机硬件系统和软件系统的操作熟练度。
4. 小组讨论评价：在小组讨论中，评估学生在团队合作中的表现，以及他们对微型计算机应用的深入理解和创新思维。
QTH-8086B 实验系统说明书1目 录第一部分 综述 (1)第一章 QTH-8086B 16位微机原理教学内容及参考 (1)1.1 16位微机接口技术教学内容 (1)1.2 16位微机接口技术教学参考 (1)第二章 QTH —8086B 教学实验仪简要介绍 (2)2.1 系统构成及特点 (2)2.2 16位微机原理教学实验环境 (3)2.3 16位微机实验系统硬件电路简介 (3)2.4 软件的安装 (5)2.5 实验仪的使用 (5)第二部分 16位微机接口技术 (6)第三章 基本接口技术实验 (6)3.1 基本IO 口扩展实验 (6)3.2 8259A 中断应用实验 .............................................................. 错误！未定义书签。
3.3 可编程定时器/计数器8254实验 .......................................... 错误！未定义书签。
3.4 可编程并行接口8255实验.................................................... 错误！未定义书签。
3.5 通用微型打印机实验 .............................................................. 错误！未定义书签。
3.6 16C550通用串行通信实验 .................................................... 错误！未定义书签。
3.7 A/D 转换实验 .......................................................................... 错误！未定义书签。
3.8 D/A 转换实验 .......................................................................... 错误！未定义书签。
3.9 扩展存储器读写实验 (8)3.10 ISD1420语音实验 ................................................................ 错误！未定义书签。
3.11 键盘显示实验 ........................................................................ 错误！未定义书签。
3.12 16*16 LED 中文字幕移动实验 ............................................ 错误！未定义书签。
3.13 128*64点阵式LCD 实验 (10)3.14 IC 卡读写实验 ....................................................................... 错误！未定义书签。
3.15 直流电机实验 ........................................................................ 错误！未定义书签。
3.16 步进电机实验 ........................................................................ 错误！未定义书签。
3.17 电子音乐实验 ........................................................................ 错误！未定义书签。
3.18 串并转换实验 (25)3.19 开关继电器实验 .................................................................... 错误！未定义书签。
3.20 光磁控制风扇实验 ................................................................ 错误！未定义书签。
QTH-8086B 实验系统说明书2 附录A QTH8086B 集成操作软件使用说明............................................. 48 附录B 常用芯片引脚图 (51)QTH-8086B 实验系统说明书1第一部分 综述第一章 QTH-8086B 16位微机原理教学内容及参考QTH 16位微机教学从两个方面来开展：一方面以微机原理为主，旨在让学生掌握16位微处理器在各种工作模式下的工作原理；另一方面以微机接口技术应用为主，旨在让学生掌握各种基本的微机应用技术。
1.1 16位微机接口技术教学内容微机接口技术是把由处理器、存储器等组成的基本系统与外部设备连接起来，从而实现计算机与外部设备通信的一门技术。
学习微机接口技术对微机在工业控制、数据采集和系统控制等领域的应用具有非常重要的作用。
微机接口技术教学围绕PC 机内部构成原理及常用接口芯片的使用来开展。
学习内容包括对PC 机资源的基本操作和常用接口芯片的编程操作，如8253/8254定时/计数控制器，8259中断控制器，DMA 直接存储器访问控制器，8250/16550串行接口芯片，8255并行接口芯片，键盘、鼠标接口芯片、AD/DA 模数/数模转换、液晶显示板、点阵LED 等等都是学习的对象。
1.2 16位微机接口技术教学参考16位微机接口技术的教学内容适合非电类专业以微机应用普及课、电类专业以专业基础课的形式来开展。
QTH-8086B 实验系统说明书2 第二章 QTH —8086B 教学实验仪简要介绍QTH-8086B 实验系统是为满足各大专院校进行“16位微机原理与接口技术”课程的开放式实验教学而精心设计的，其功能强大，为16位微机原理和16位微机接口技术分别提供了实验平台。
2.1 系统构成及特点2.1.1 系统构成16位微机原理部分的实验平台由一组支持在80386及其以上PC 微机上的编程、调试软件构成。
用户可以通过该平台进行16位微机实验程序编制、运行及调试。
16位微机接口应用部分的平台用于支持基本接口应用学习，用户可以基于该接口学习常用接口芯片的编程及应用，用户可以参考这些实例快速掌握接口应用的实现方法。
QTH-8086B 提供下列实验内容：表2-1 QTH-8086B 实验系统硬件内容2.1.2 系统功能及特点1．先进的16位微机原理实验教学平台QTH-8086B 实验系统说明书3系统提供了80386、奔腾及其以上微机上的调试操作软件，允许用户调试并运行实验程序，为用户提供了一个窥探80x86微处理器运行机制的窗口，使用户可以迅速了解16位微机的工作机制和过程，并掌握其编程方法，为学习16位微机接口技术和应用打下基础。
2．完善的基本微机接口技术实验教学平台在接口实验单元中，系统提供了各种常用外围接口及其控制应用部件，从而全面支持“微机接口技术”及“微机控制应用”的各项实验内容。
3．对实验设计具有良好的开放性，增强学生综合设计能力实验系统所具有的硬软件结构对用户的实验设计具有良好的开放特性，系统总线及各种外围接口器件都可由用户来操作连接，从而极大地提高了学生的实际和操作能力，避免了单纯验证式实验方式的弊病。
4．采用模块式组合方式，用户可以根据需要选择组件硬件实验采用模块组合方式，用户可以根据自己的需要任意选择组件，极大地提高了实验的灵活性和实用性。
连线采用排线与单线插孔相结合的连接方式，极大地提高了实验效率和直观必，使学生可把注意力集中在硬软件设计和调试过程中。
5．高性能稳压开关电源系统采用了具有抗短路、过流的高性能稳压开关电源，从而可以避免学生实验过程中因接线失误而导致的芯片或整机损坏情况。
2.2 16位微机原理教学实验环境QTH-8086B 集成调试软件,为用户提供了完整的16位微机原理实验调试平台。
该软件具有下列一些特征：●全新的WINDOWS 界面版本，支持WIN98/ME/2000/XP/NT 操作系统 ●可在线修改、编辑、编译、连接 ●十分强大的智能书签功能 ●符合编程语言语法的彩色文本显示，用户可根据个人爱好修改特定和着色功能 ● 先进的错误定位，可直接进入错误位置，无需查找错误信息。
2.3 16位微机实验系统硬件电路简介1、 电位器输出0～5V 电压2、 配有带驱动的16个LED 发光管电路，用于观察简单的实验结果图2-3-1 电位器输出电压 图2-3-2 16个发光管电路3、 8路手动电平控制电路，给实验提供简单的高低电平QTH-8086B 实验系统说明书4 图2-3-3 8路手动电平控制电路4、 2路手动单脉冲输出电路，给实验提供单脉冲信号图2-3-4 2路手动单脉冲输出电路5、 1路分频器电路，给实验提供不同频率的振荡信号，输入频率为CLOK ，则输出频率为CLOK/2，CLOK/4，CLOK/8，CLOK/16 4组选择。
图2-3-5 分频电路6、 2路振荡方波信号源：1HZ ，32HZ ，1024HZ ，32.768KHZ ，262.14KHZ ，1.5MHZ ，6MHZ ，24MHZ 八组选择， 给实验提供不同频率的振荡信号QTH-8086B 实验系统说明书5图2-3-6 振荡电路2.4 软件的安装（1） 插入QTH-8086B 安装盘，一直点“下一步”进行默认安装。
（2） 自动在C 盘下生成QTH8086B 文件夹，在该文件夹中含有各种实验的源程序。
（3） 在桌面上生成QTH-8086B 软件图标。
2.5 实验仪的使用（1） 用实验仪所配的串口线把微机串口和实验仪的主控模块MCU8088/8086H 的串口连起来。
（2） 按照实验指导书连好所做实验的连线。
（3） 连好电源线，并打开电源。
（4） 双击桌面上的QTH-8086B 软件图标，启动调试软件。
（5） 打开所做实验的源程序，进行编译连接、调试、运行。
QTH-8086B 实验系统说明书6 第二部分16位微机接口技术第三章基本接口技术实验本章提供的实验以达到掌握微型计算机基本接口技术的目的。
操作本章的实验，要求用户已经学习了PC微机的基本原理和基本结构，并能够熟练的使用汇编语言编写实验程序。
另外，本章共提供了各类实验，用户可以根据专业需要及学时情况选做其中的若干个。
3.1 基本IO口扩展实验3.1.1实验目的了解TTL芯片扩展简单I/O口的方法，掌握数据输入输出程序编制的方法。
3.1.2实验设备(1)PC机一台(2)QTH-8086B 16位微机教学实验仪一套3.1.3 实验说明74LS244是一种三态输出的8总线缓冲驱动器，无锁存功能，当G为低电平时，Ai信号传送到Yi，当为高电平时，Yi处于禁止高阻状态。
