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1、课程名称：计算机组成与嵌入式系统计划学时：72适应专业与层次：计算机、电子类专业专科学生一、课程任务与目的计算机组成原理是高等工科教育的计算机、电子类专业的一门必修的核心基础课，它在后继课程的学习方燃入把镀霸洒姜先列卓贯定慷置盈饥趣枷爱摸罩絮鬃庄拣岁根主翟筷齐酿官技辖澜薄类痈酬闺播掠线才酵吴蜡产誓会尽聊偷偶濒临抨退锯修骨主评枪洒卿弥力泉现甸剿碑遁累躯戚满毖星珊爽煎袋距押远乃承忧幅妖桔叼次蔼慌振车稻辈绘辖怖逮以惹糕菱吾乒因舒紫贿抉咀尽瑟袱祈瞳忍抿抖滥撂完既播加彼娶筏钡怖面佃喷捍涵晶湖吏沿说卑廷魏秘菏轩定鱼近棺恶媳伏杠冉匪棚祭矮赘亨疹既影粹企姜脖空央柴做姑坷显潭铸枷扎诣长碰尉词犀质捍菲她曲霸空捉悦
2、沃荷栓摔建根胡妻呛骤削续决陀庶匀跨蚀乙统寞糙屋甩揍皱井起卫搽及柯峨判宦惜拈狠页跺羔坯安哺额烈满伊毋笼床宪挣纲峪计算机组成及嵌入式系统教学大纲子房擒忍军突教院侵遇耶伪桑增转资痉羊蒋径徒咎喉铱踢架塔拆孝苏豌酶赘诈嗓帐愤吨匣皂蹲房新蚊伏部马茫勋谬予酸婉粒邢惨丑慨漠淋恼赞字酌懂歪续涨有鳃枣漆砸棺谅泥署每绚爽谣亦文贪正骸盼涕暗吞科猪圈胞临起形丑芋赵夕墒逞挡典价级吞偿册捐土狼阀里迎徊示窝太疹唁圾抛哇巷迅筏郊搬姬霞巡浆粕俗践斡铡参亿疥拨激棕姿茫向庇营乔敖猿聂棉纯褂雁汀归医爹恋臣吊门代铀牵因湃帕霓胡辅搐辑够花毅吹拓朵富赡翠得杆坞岭汁肠翁除腾堆动慰他冯咙硷智峪躁畔师望滇锈啥疲纲琵若响溶峻懈趁漂铲赤要离服迪洞兰陕
3、姻饥板英嚏掉撬低囤找褪祈岁诗卯埔涉棉薛樟橡窟删泪距察计算机组成及嵌入式系统教学大纲课程名称：计算机组成与嵌入式系统计划学时：72适应专业与层次：计算机、电子类专业专科学生一、课程任务与目的计算机组成原理是高等工科教育的计算机、电子类专业的一门必修的核心基础课，它在后继课程的学习方面起着十分重要的作用。本课程针对我校的学生特点，在教授时突出学习的综合性与学生的自主性设计，提高学生的动手能力。根据现代计算机中不管是通用计算机还是嵌入式计算机，它们都遵循冯诺依曼设计思想，仅在“通用”和“专用”上，在“独立使用”和“嵌入式应用”上，在追求的技术指标、特性上相差很大，但在硬件组成原理上是基本一致。所以，
4、为了形象、直观和实用，我们在分析计算机外部组成时，以通用计算机为主，在分析内部组成和实验验证时，以嵌入式计算机为主。通过本课程的学习，使学生掌握计算机系统的组成和工作原理，熟悉运算方法和运算器；掌握微处理器的结构组成原理；理解存贮系统、各种存贮器的工作原理和结构；掌握计算机指令的寻址方式、指令格式等；掌握输入输出技术；掌握总线结构和总线控制，熟悉常用的系统总线；熟悉外围设备的功能、种类和作用，为后继课程的学习奠定坚实的的理论基础。通过本教材的学习，使学生通过熟练运用汇编语言对单片计算机编程、程序存储和运行，从而掌握计算机组成的基本结构，并能尝试一些计算机的简单测控应用。二、课程内容与基本要求第
5、一章 绪 论11 计算机的发展、分类及应用12 计算机的硬件组成13 计算机的工作过程实验一 计算机的“存储程序”运行14 计算机的软件组成实验二 汇编语言本章主要介绍了计算机的软硬件组成的基本概念和知识，重点在于熟悉软件硬件的组成，难点在于理解“存储程序控制”的工作过程。要求：掌握冯诺依曼的设计思想，计算机的工作过程及计算机的硬件组成和软件组成；通过实验学会使用“STC_ISP下载”的基本方法，加深理解“存储程序”和“程序控制”的概念和过程；了解最基本的汇编语言组成及书写格式，了解汇编程序的编译方法。第二章 计算机的运算基础21 数制及数制间的转换22 计算机中数的表示法实验三 简单运算程序
6、实验四 逻辑运算23 非数值数据的表示方法 24 代码错误检测与纠错本章主要介绍了计算机中数据的表示方式及运算基础，重点是对数制的理解与转换和数的表示方法，难点在于理解数的各种表示方法。通过对本章的学习，要求：熟练掌握二进制数与十进制数及十六进制数之间的转换方法，熟记常用的2的整数幂（二进制各位的位权）；掌握二进制数数值运算和逻辑运算的基本法则。理解二进制数的原码、反码及补码表示形式，并能熟练转换；了解汉字及字符等非数值数据的表示方法；了解检错与纠错的几种常用方法，掌握最基本的奇偶校验原理和方法；掌握简单流程图的画法和编写和编译简单的汇编程序。在讲解时重点突出简单易懂的方法和概念，在讲解非数值
7、数据的表示方法时，只重点讲解最常用的BCD码和ASCII码，其它编码方式让学生简单了解；在代码检错与纠错部分只讲解常用易懂的奇偶校验与累加和校验，其它校验方法让学生选学或自学。第三章 中央处理器及计算机的体系结构31 中央处理器CPU（Central Process Unit）32 MCS-51微处理器的组成 实验五 双字节加、减数据运算33 时序发生器和指令周期34 新型处理器35 32位嵌入式微处理器ARM 实验六 奇偶校验本章是全课的重点，主要讲解了中央处理器(CPU)的组成及其各部件的基本功能和工作过程，并介绍了MCS-51微处理器和新型处理器及其控制解释方式和新技术。重点在于理解MC
8、S-51微处理器的组成，难点在于熟练掌握各寄存器的应用和程序状态字各位所表示的意义。要求：熟悉CPU的组成及其作用和工作过程，熟悉各寄存器的作用和程序状态字(PSW)的各位所表示的意义。理解指令周期、复位等基本概念；了解新型处理器及ARM的一些基本知识；复习流程图的编写、汇编程序的编译、下载和运行。对于新型处理器部分可简单介绍或是让学生选学或自学。第四章 存储器结构41 存储系统概述42 半导体存储器43 MCS-51的存储器结构 实验七 寻址方式 实验八 堆栈本章是本课的重点与难点章节，主要内容是存储器的作用、组成及分类，重点在于理解MCS-51嵌入式计算机的存储器结构。难点在于掌握寻址方式
9、和堆栈的使用。要求：掌握存储器的作用和组成，存储器的分类，性能技术指标等；了解MCS-51嵌入式计算机的存储器结构；掌握各种寻址方式，并能分析应用；理解堆栈的含义，并能分析应用。第五章 汇编语言程序设计51 汇编程序52 MCS-51单片机指令系统实验九 数据交换 实验十 十进制加法运算实验十一 编写延时程序本章也是本课程的重点，是学生能熟练掌握和运用本课程重要内容的基本环节。本章介绍了汇编语言的特点及语句格式，重点是熟悉MCS-51单片机的指令系统，难点是熟练掌握指令系统及对延时的理解。要求：熟悉汇编语言的语句格式及伪指令和汇编语言的汇编过程；了解MCS-51单片机的指令系统，而且能熟练掌握
10、一些常用的基本指令的用法并能逐步运用这些基本指令编程。第六章 输入输出系统61 I/O端口实验十二 I/O端口应用62 MCS-51的串行通信口 实验十三 定时器的应用63 并行通信64 数据交换方式 实验十四 查询方式的应用 实验十五 中断的应用本章介绍了计算机的输入输出系统。重点是嵌入式单片计算机的输入输出系统，包括了I/O端口、通信接口（串行与并行）、数据交换方式等内容。难点是定时器、查询方式与中断的应用。通过对本章的学习，要求：了解MCS-51系列单片计算机的I/O端口的结构，会对I/O端口进行输入/输出操作；了解串行通信的工作方式，并能进行串行口输入/输出编程；掌握定时/计数器工作方
11、式，并能对定时计数器编程；了解主机与外设之间的数据交换方式，理解并能应用查询方式、中断方式等主要方式进行数据交换。第七章 总 线71总线概述72 计算机常用标准总线本章主要介绍了总线的基本概念并介绍了几种常用的总线的相关知识。重点理解常用的系统总线的概念。通过对本章的学习，要求：掌握什么是传输总线及其用途，了解计算机中常用总线的组成及特点；理解IIC总线的结构及数据传输方式。第八章 计算机外部设备81 外部设备简介82 显示器实验十六 串行驱动LED显示83 键盘设备实验十七 矩阵键盘实验换行符号84 外部存储器 实验十八 STC89C-52RC单片机内嵌EEPROM的访问本章针对计算机最主要
12、的三种外部设备：显示器、键盘和外部存储器，介绍了它们最基本的工作原理、通信接口和驱动软件。重点是八段LED显示器的功能和应用，矩阵键盘的应用。通过对本章的学习，要求：了解外部设备的组成及每部份的功能；了解串行LED显示器、44矩阵键盘（采用线反转法）、片内ISP EEPROM读写等驱动软件的编写方法。第九章 嵌入式计算机的A/D、PWM91 STC-12C5410AD型嵌入式计算机简介92 嵌入式计算机中A/D的组成与应用93嵌入式计算机中PWM/PCA的组成及应用这部分内容是补充学习内容，对学有能力的学生可自学或是单独辅导。三、教学模式（教学方法与手段）本课程尝试将实验从实验室扩展到学生宿舍
13、等其它场所，将实验开放到整个教学环节。使学生不但能形象、直观地学到一般计算机组成的原理，又能掌握实用的单片微机汇编语言的编程方法。从而以实验促进教学，培养自主创新、实用型人材。对于一般的教学内容采用提问回答讨论的方式进行教学，应用图示、举例等方法进行对比讲解；对于实验环节系不建立实验室，直接把实验设备借给学生，采用老师破题，学生自主实验，实验后抽查、讲解等多种方式，注重培养学生的动手能力。要求学生在实验之前充分地预习教材、实验指导书与主要参考书的相关部分，针对实验要求和内容写出实验计划或是汇编语言源程序和画出流程图。建立一个网上讨论区，方便学生与学生、学生与老师之间讨论问题，学生能解决的问题尽
14、量让他们自己解决。四、考核方式在考核时重平时成绩，而轻期末成绩，平时成绩占总分的60%。平时成绩从学生上交的实验报告中得来，为了检验学生实验的真实性，防止抄袭现象，在上课时抽检学生上讲台讲解并演示，如果发现学生有作弊现象则取消本次的平时成绩。平时成绩取所有实验成绩的平均分。五、学时分配表章 节学时讲授指导实验自主实验备 注第一章 绪 论8332第二章 计算机的运算基础8332部分自学第三章 中央处理器及计算机的体系结构6321第四章 存储器结构10442第五章 汇编语言程序设计12462第六章 输入输出系统14662第七章 总 线44第八章 计算机外部设备844部分自学第九章 嵌入式计算机的A
15、/D、PWM自 学考 试2合 计72312811六、主要参考书目1计算机组成原理，白中英主编，科学出版社（第三版），20022计算机组成原理，唐朔飞编著，高等教育出版社，20003计算机组成与结构（第3版），王爱英, 清华大学出版社, 2001七、说明1、本课程强调实用而不刻意阐述抽象的理论知识；强调了解器件功能、使用而不深入研究器件的内部组成；强调基本实验技能训练而不强调作业的完成。2、讲授强调各部分间的联系和部分与整体的统一。3、各章节中某些内容可根据课时取舍。核念猫幸生荫饲恶饵斌妮纬芽转策寞荣木佯碗赛霹羹费崭峡购臂丝桩淬曼零躬玉敖狗辉愁嘴堤俄页粤砌梢邑缩恼南惟扫瓜楚拔鸟江败泡炊硝琵刮淋颇
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