工大版微机接口技术课件

课程介绍 第4版以Pentium为核心，系统讲述了当前最先进的微型机技术。首先分析了CPU的原理结构、总线周期、中断机制、寻址方式和指令系统；然后阐述了存储器管理技术和高速缓存技术；接着讲解了微型机和外设之间的各种数据传输方式，其中，着重分析了中断方式和DMA方式的工作原理和传输特点，并用较多篇幅讲述微型机的接口技术，逐一讲解了各关键接口部件以及多功能接口部件的原理和应用；此后，讲述了键盘和鼠标技术、显示技术、打印机技术、软盘硬盘和光盘技术以及总线技术，特别对PCI总线技术进行了重点讲解；最后介绍了Pentium主机系统的整体结构，对系统控制芯片组和BIOS作了透彻讲述，由此使学生对微型机系统建立整体观念。 现阶段我校计算机专业的本科生大都比较注重软件方面的学习，毕业生通常只会使用计算机高级语言编写程序，缺乏对计算机硬件知识及微机接口技术的了解，限制了毕业生的就业范围，一方面计算机专业的毕业生很难找到合适的工作，另一方面社会上懂得计算机硬件设计方法和掌握计算机接口技术的人才极度缺乏。所以有必要加强我校计算机专业硬件课程的改革和内容的更新，培养本科生对计算机硬件的兴趣，提升本校计算机专业学生的竞争力。 作为计算机专业的传统硬件基础课程，《微机接口技术》课程为其后的一系列硬件方向的专业课程肩负着“入门门槛”的重要作用。《微机接口技术》课程应该讲授什么内容、教材如何编写，实践教学如何进行，是近年来计算机专业教学中极具争议的一类问题。随着微机应用的日益广泛和深入，微机接口技术有了迅速的发展，并已成为微机推广应用的重要技术。微机接口技术所涉及的内容十分广泛，技术层次越来越深，而且实用性强，这给学习和掌握微机接口技术带来一定的困难。因而教学内容的更新与教学条件、教学效果之间出现了一定的矛盾，如何在新形势下使计算机专业学生突出硬件特色，在掌握微机接口的基础知识和基本原理的基础上更好地了解微机的新技术和发展动态，培养理论联系实际、触类旁通的能力，适应社会和学科飞速发展的需求，是当前一个亟待深入探讨的课题。 本课题将在对国内外计算机专业“微机接口技术”课程充分调研的基础上，进行分析、比较，并结合我校学生的实际情况和工程实践对人才的需求，提出可行的改进建议，为以后的《微机接口技术》课程改革的实施，进行理论的探讨和策划。 此课程涉及到的内容更新很快，但作为专业基础课不能一味“炒新概念”，应在抓住关键原理的同时适时引入流行技术，增强学生触类旁通的能力； 针对我院对计算机专业学生培养的总体目标，结合目前国内工程实践领域对计算机专业人才的需求，对“计算机接口技术”的教学目标、教学体系及教学内容等提出可行性方案，例如：整合原有教学内容，增加微处理器最新进展、新型存储器及总线、基于PCI、USB总线的I/O接口设计、Windows设备驱动程序设计等； 对教学模式进行探索。根据申请人多年来在教学一线及从事硬件工程项目的经验，对现有的实验环节进行改革。比如：采用主流处理器Pentium与操作系统，引入FPGA来实现以往的经典接口实验，同一个实验引导学生用定制芯片和FPGA编程两种方法分别实现，进一步加深学生对其基本原理的理解； 在教材方面，申请人准备在调研国内外教学内容的基础上，结合当前最新技术的发展情况，提出适合我校学生的教学内容，并在教学过程中采用自编教材和引进教材相结合的方式，以最快的速度达到培养目标。 创新点： 调研国内外高校“计算机接口技术”课程的教学现状，通过比较、分析，吸收各方先进经验，为我校该课程的建设提供借鉴思路； 结合目前工程实践领域对计算机专业毕业生的要求，结合我校学生的特点，在系统研究国内外“计算机接口技术”课程体系设置情况，提出切实可行的教学目标、教学体系和教学模式； 比如，对接口器件部分逐一讲解的方式进行改革，提出以“举一反三”的方法引导学生从器件手册中找到自己所需的资料，提高学生触类旁通的能力；增加“总线技术”部分的内容，通过介绍PC和工控机的内总线，引入工程中常遇到的问题增加学生实战能力。 提出切实可行的“计算机接口技术”课程的配套实验教学体系改革方案，在FPGA平台上设计特色接口实验，以提高学生理论联系实际的能力； 作为计算机专业硬件方面的特色课程，应着力提高学生软、硬结合的能力，比如增加“在Windows/Linux环境下设备驱动程序设计”部分的内容，使学生建立在高级操作系统环境下设计外设控制程序的基本思路，为后续课程打下坚实的基础。