《计算机接口技术》课程教学大纲.docx

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《计算机接口技术》课程教学大纲课程基本信息课程名称（中文）计算机接口技术课程名称（英文） Computer Interface Technology 课程类别】：专业选修课课程性质2 选修授课语言3 中文授课学期第5学期学分 2 课程学时及分配总学时讲课实验课外 32 24 8 适用专业计算机科学与技术教材《微机原理与接口技术》（第3版），周明德等著，人民邮电出版社授课学院计算机与软件学院先修课程计算机导论；电子技术基础；程序设计基础；计算机组成与系统结构后续课程嵌入式系统设计课程简介课程基本定位：本课程为计算机科学与技术专业的专业选修课。课程以计算机接口技术及应用为重点，培养学生应用计算机接口技术，从硬件与软件结合上设计并开发计算机应用系统的能力。课程内容不仅有助于学生加深对学科核心基础课（如《计算机组成与系统结构》、《操作系统》等课程）的理解，也为学习其它计算机系统类课程（如《嵌入式系统》、单片机等）打下基础。核心学习结果：通过课程的学习，理解并掌握常规接口技术及其应用，深度理解计算机系统的工作原理，了解常用各类接口芯片，掌握针对微型计算机系统和接口的程序设计方法，初步具备微型计算机系统软硬件开发和应用的基本能力。主要教学方法：讲授、案例、演示、实验、讨论大纲更新时间注：1.课程类别：选填“通识核心课/通识拓展课/通修课/学科基础课/专业主干课/专业选修课/专业实践/ 素质拓展”2.课程性质：选填“选修/必修” 3.授课语言：选填“中文/双语/全英文或其他语种” 二、课程目标序号课程目标（参考培养目标、毕业要求、课程定位）支撑毕业要求指标点1 达成途径目标L4 很好地理解微型计算机系统与接口开发方法。较好地理解微型计算机系统与接口开发方法。能够理解微型计算机系统与接口开发方法。基本理解微型计算机系统与接口开发方法。不理解微型计算机系统与接口开发方法。 15% 目标2」：具有很强的微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。具有较强的微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。具有一般的微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。基本具有微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。不具有微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。 10% 目标22 具有很强的接口电路控制字编程、初始化编程应用的能力。具有较强的接口电路控制字编程、初始化编程应用的能力。具有一般的接口电路控制字编程、初始化编程应用的能力。基本具有接口电路控制字编程、初始化编程应用的能力。不具有接口电路控制字编程、初始化编程应用的能力。 20% 目标2.3：具有很强的工程应用与工程设计软件应设计开发的能力。具有较强的工程应用与工程设计软件应设计开发的能力。具有一般工程应用与项目设计软件应设计开发的能力。基本具有工程应用与工程设计软件应设计开发的能力。不具有工程应用与工程设计软件应设计开发的能力。 10% 注：考核方式和课程目标在考核方式中占比应与“（一）考核内容、考核方式与课程目标对应关系” 一致。所列考核环节，除了笔试类均须依次给出评分标准，格式同上。笔试类课程考核评分标准可以在本课程大纲里进行说明，也可以通过提交“试卷分析表”予以说明。五、参考书目及学习资料 1 . David A.Patterson, John L.Hennessy王党辉,康继昌，安建峰译，《计算机组成与设计:硬件/软件接口》（第5版），机械工业出版社，2015 2 . Randal E.Bryant / David O'Hallaron著，龚奕利，雷迎春译，《深入理解计算机系统》（第2版），机械工业出版社，2011 3 .吴宁，乔亚男著《微型计算机原理与接口技术》（第4版），清华大学出版社，2016 4 .周荷琴，吴秀清著，《微型计算机原理与接口技术》（第4版），中国科学技术大学出版社,2008 6 .吉海彦，刘彤《微机原理与接口技术》（第2版），机械工业出版社，2015 7 .邹逢兴主编，《微型计算机原理与接口技术》（第2版），清华大学出版社，2015年 8 .杨居义，《微机原理与接口技术工程教程》（第2版），清华大学出版社，2013年注：1 .支撑毕业要求指标点：选填项。需要进行专业认证，有毕业要求指标点可参照的课程必填，无明确毕业要求指标点可参照的可不填。 1.1 掌握微型计算机系统组成及其工作原理；讲授、实验、案例、讨论 1.2 是否理解CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。讲授、实验、案例、讨论 1.3 掌握各种典型接口的工作原理，与 CPU连接及编制响应的初始化程序和应用程序；讲授、实验、案例、讨论 1.4 掌握微型计算机应用系统与接口设计与开发方法。讲授、实验、案例、讨论 2. 1 具有微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力；讲授、实验、案例、讨论 2.2 具有接口电路控制字编程、初始化编程应用能力；讲授、实验、案例、讨论 2.3 具有工程应用与工程设计软硬件设计开发能力；讲授、实验、案例、讨论 3. 1 拥有求真务实、切问近思等科学精神。实验、案例、讨论三、理论教学内容章标题教学内容学时思政融入点1 学生学习预期成果2 教学方式3 课程目标第1章概述 1 . IA32结构开展概要 2 .计算机的基本结构、寻址方式、指令系统 3 .计算机的硬件和软件 4 .微型计算机的结构 2 熟悉数据在计算机中的表示方法、数据交换方式、I/O端口地址分配与地址译码技术。讲授、案例目标 1.1 第2章 IA-32 结构微处理器 1. IA-32微处理器 2. 8086功能结构与执行环境 2 介绍处理器时，结合当今全球化进程中大国政治角力掌握CPU内部结构、存储器管理与引脚功能。讲授、案例、作业目标 1.1 与 8086 对科技行业的影响，强调自主研发、设计、研发具有独立知识产权的核心芯片的价值，结合时代背景，鼓励每个人终身学习，提升专业领域内核心竞争力。第3-4 章 8086 指令系统及汇编语言程序设计 1 . 8086指令系统 2 .汇编语言程序设计 3 .关于I/O的汇编程序设计 4 .与C语言的混合编程 2 学习这一局部内容时，穿插说明产业界对软件开发及代码编写时的行业要求，引导学生规范代码编写，注意编码风格、编码素养等行业规范掌握寻址方式、各类指令应用、汇编语言程序格式与基本结构。讲授、案例、实验、作业目标 1.2 目标 1.4 目标 2.1 第5章处理器总线时序和系统总线 1. 8086引脚功能 2. 8086处理器时序 3. 系统总线 3 了解8086的引脚功能；掌握8086处理器时序；了解系统总线分类及用途讲授、案例、实验、作业目标 1.2 目标 1.4 目标 2.1 第6章存储器 1 .半导体存储器的分类 2 .读写存储器RAM 3 .只读存储器ROM 4 .提高存储器性能的 3 掌握读写存储器RAM的原理及连接讲授、案例、讨论、作业目标 1.2 目标 1.4 目标技术 5.微机主存空间分配 2.1 第7章掌握CPU与输入和外设数据传输出送的方式方目标 1.概述 2 . CPU与外设数据传从的方式 3 .中断系统 4 法；掌握中断系统与可编程8259A 引脚、内部讲授、案例、讨论、作业 1.3 目标 1.4 目标结构、控制 2.3 字与编程应用。学习第8章常用接口具体规范及开发时，第8章常用接口电路芯片 1.可编程定时器/计数器8253 2 引导学生发挥创造力，主动开展研究性学习，学习使用树莓派等动手设计并开发有实际应用价值的软硬件系统，培养学生实践能力和创新能力。掌握可编程定时器/计数器8253功能、引脚、内部结构、控制字与工作方式。讲授、案例、讨论、作业目标 1.3 目标 1.4 目标 2.2 掌握可编程并行接口目标 2.可编程并行接口 8255 2 8255A芯片引脚、内部结构、控制字、工作方讲授、案例、讨论、作业 1.3 目标 1.4 目标式及编程应 2.2 用。 3.串行通信及串行通 2 掌握串行通讲授、案目标信接口芯片8251 信4可编程例、讨论、 1.3 8251A芯片作业目标引脚、内部 1.4 结构与工作目标过程。 2.2 理解数模、 4.数模转换与模数转换 2 模数转换器基本原理、技术指标；了解A/D转换器与微处理器的接口和转换器芯片讲授、案例、讨论、作业目标 2.2 目标 2.3 目标 3.1 注：1,思政融入点：至少写3条，简述该课程教学中将思政教育内容与专业教育内容有机融合的知识点（下同）。 .学生学习预期成果：描述学生在学完本节内容后应获得的知识、能力或素养水平（下同） 2 .教学方式:包括讲授、讨论、案例、演示等，但不限于所列，根据课程实际需要列举U! U! 实践（实验或实习）教学1 编号实验或实习工程名称教学内容学时实验或实习类型2 思政融入点学生学习预期成果课程目标 1 X86汇编指令调试实验用x86汇编指令编制汇编程序/调试c程序汇编代码，观察并理解指令控制计算机工作的过程 2 验证性掌握使用汇编调试工具查看汇编代码控制计算机工作的过程，理解其工作原理。目标 1.2 2 内存/I0扩展实验利用62256存储器芯片做I/O 寄存器，在I/O 地址空间扩展 16字节I/O端 □ o 2 设计性掌握I/O端口编址方式和基于存储器芯片的I/O接口扩展方法目标 2.1 目标 2.2 目标 2.3 3 简易数码管移位显示实验用七段LED在微机外设计一个4位移位型显示器，能显示 2 设计性/ 综合性能够利用微机的总线设计一个简易移位型数码管显示器，目标 2.1 目标 2.2 年、月、日、时间。掌握数码管的显示原理及应用方法。目标 2.3 4 音乐发生器实验利用8253做音乐信号发生器，编制一个音乐程序，最少能提供两个歌曲选择功能。 2 设计性/ 综合性掌握使用定时器/计数器,产生音乐信号的基本方法和音乐程序的设计方法，能够排除实验过程中出现的问题。目标 2.1 目标 2.2 目标 2.3 5 串行通信设计实验利用PC上的 232串口通信功能,选用8251A 芯片与主机组成自发自收系统。 2 设计性/ 综合性能够掌握串行通信的基本方法和通信程序设计方法以及编程方法。目标 2.1 目标 2.2 目标 2.3 备注：实验学时为8学时，具体教学时，可结合实际教学情况，选择其中4个完成。注：1.此表可用于课内实践教学环节或某门综合实践课程 2.实验类型：选填“验证性/综合性/设计性”；实习类型：选填“认识实习/生产实习/毕业实习”五、课程评价（一）考核内容、考核方式与课程目标对应关系课程目标考核内容课程目标在各考核方式中占比】课程作业课程实验期末考试 1.1 是否理解微型计算机系统组成及其工作原理。 20% 10% 10% 1.2 是否理解X86微处理器的结构与功能及基本记忆部件、总线、寻址方式。 20% 10% 10% 1.3 是否理解各种典型接口的工作原理以及初始化应用程序。 20% 10% 15% 1.4 是否理解微型计算机应用系统与接口开发方法。 20% 10% 15% 2.1 是否具有微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。 15% 10% 2.2 是否具有接口电路控制字编程、初始化编程能力。 20% 15% 20% 2.3 是否具有工程应用与工程设计软硬件设计开发能力。 15% 10% 3.1 课程实验环节是否能够反映求真务实、切问近思等科学精神。 15% 合计 100% 100% 100% 各考核方式占总成绩权重（自行赋值） 20% 20% 60% 注：1.课程目标在考核方式及占比：主要根据课程目标自行设计和制定多元化考核方式，表中所列仅为参考（红色数据可删除）。但所列考核方式必须覆盖全体学生，可根据当学期具体教学情况酌情调整。 2.各考核方式占总成绩权重：根据课程实际情况对各考核方式占总成绩的权重予以赋值。（二）考核方式评分标准 1.课程作业评分标准课程目标评分标准（分数段划分可根据课程需要自行设计）占比 90-100 （优） 80-89 （良） 70-79 （中） 60-69 （及格） 0-59 （不及格）目标L1：能够深入理解微型计算机系统组成及其工作原理。能够较好地理解微型计算机系统组成及其工作原理。能够理解微型计算机系统组成及其工作原理。基本理解微型计算机系统组成及其工作原理。不理解微型计算机系统组成及其工作原理。 20% 目标L2：能够很好地理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。较好地理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。能够理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。基本理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。不理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。 20% 目标L3：能够深入理解各种典型接口工作原理与应用程序。能够较好地理解各种典型接口工作原理与应用程序。能够理解各种典型接口工作原理与应用程序。基本理解各种典型接口工作原理与应用程序。不理解各种典型接口工作原理与应用程序。 20% 目标L4：很好地理解微型计算机系统与接口开发方法。较好地理解微型计算机系统与接口开发方法。能够理解微型计算机系统与接口开发方法。基本理解微型计算机系统与接口开发方法。不理解微型计算机系统与接口开发方法。 20% 目标2.2：具有很强的接口电路控制字编程、初始具有较强的接口电路控制字编程、初始化编程具有一般的接口电路控制字编程、初始化编程基本具有接口电路控制字编程、初始化不具有接口电路控制字编程、初始化编 20% 化编程应用的能力。应用的能力。 W用的能力。编程应用的能力。程应用的能力。 2.课程实验评分标准课程目标评分标准（分数段划分可根据课程需要自行设计）占比 90-100 （优） 80-89 （良） 70-79 （中） 60-69 （及格） 0-59 （不及格）目标能够深入理解微型计算机系统组成及其工作原理。能够较好地理解微型计算机系统组成及其工作原理。能够理解微型计算机系统组成及其工作原理。基本理解微型计算机系统组成及其工作原理。不理解微型计算机系统组成及其工作原理。 10% 目标12 能够很好地理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。较好地理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。能够理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。基本理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。不理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。 10% 目标1.3：能够深入理解各种典型接口工作原理与应用程序。能够较好地理解各种典型接口工作原理与应用程序。能够理解各种典型接口工作原理与应用程序。基本理解各种典型接口工作原理与应用程序。不理解各种典型接口工作原理与应用程序。 10% 目标14 很好地理解微型计算机系统与接口开发方法。较好地理解微型计算机系统与接口开发方法。能够理解微型计算机系统与接口开发方法。基本理解微型计算机系统与接口开发方法。不理解微型计算机系统与接口开发方法。 10% 目标2.1：具有很强的微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。具有较强的微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。具有一般的微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。基本具有微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。不具有微型计算机应用系统软硬件设计与开发能力。 15% 目标22 具有很强的接口电路控制字编程、初始化编程应用的能力。具有较强的接口电路控制字编程、初始化编程应用的能力。具有一般的接口电路控制字编程、初始化编程应用的能力。基本具有接口电路控制字编程、初始化编程应用的能力。不具有接门电路控制字编程、初始化编程应用的能力。 15% 目标2.3：具有很强的工程应用与工程设计软件应设计开发的能力。具有较强的工程应用与工程设计软件应设计开发的能力。具有一般工程应用与项目设计软件应设计开发的能力。基本具有工程应用与工程设计软件应设计开发的能力。不具有工程应用与工程设计软件应设计开发的能力。 15% 目标3.1 实验报告实验报告格实验报告格实验报告实验报告格式规范，式规范，文式比拟规格式基本有明显的文字严谨，字严谨，内范，文字比规范，文字抄袭痕迹，内容正确，容比拟正较严谨，内严谨，内容不能正确条理性好，确，条理性容正确，条基本正确，问答所提无抄袭痕好，无抄袭理性好，无条理性好，的问题。 15% 迹，图文并痕迹，图文抄袭痕迹，无抄袭痕茂；能正确并茂；能比图文并茂；迹，图文并问答所提较正确问答能比拟正确茂；能基本的问题。所提的问问答所提的正确问答题。问题。所提的问题。 3.期末考试评分标准（笔试类评分标准可在大纲中按以下格式予以说明，也可在通过“试卷分析表”予以说明）课程目标评分标准（分数段划分可根据课程需要自行设计）占比 90-100 （优） 80-89 （良） 70-79 （中） 60-69 （及格） 0-59 （不及格）目标L1 能够深入理解微型计算机系统组成及其工作原理。能够较好地理解微型计算机系统组成及其工作原理。能够理解微型计算机系统组成及其工作原理。基本理解微型计算机系统组成及其工作原理。不理解微型计算机系统组成及其工作原理。 10% 目标L2 能够很好地理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。较好地理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。能够理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。基本理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。不理解 CPU寻址方式、汇编语言程序格式、程序基本结构。 10% 目标1.3 能够深入理解各种典型接口工作原理与应用程序。能够较好地理解各种典型接口工作原理与应用程序。能够理解各种典型接口工作原理与应用程序。基本理解各种典型接口工作原理与应用程序。不理解各种典型接口工作原理与应用程序。 15%

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