一、课程性质与目的
《微机原理与接口技术实验》是一门与《微机原理与接口技术》(课程编号:101025)理论课程紧密结合的、独立开设的专业基础实验课程。
本课程通过精心组织的单元实验和综合设计实验,强化理论课程的教学效果,提高学生的计算机底层硬、软件综合设计能力和实现能力。
本课程内先后安排的实验,有一定的相关性和继承性,可以培养学生的全面理解、准确分析微型计算机硬、软件系统的能力。
本课程还指导本科生开展一些初步的、独立的探索性研究工作,以培养他们的创新意识和创新技能。
二、课程面向专业
计算机科学与技术专业、信息安全专业。
三、实验基本要求
1、覆盖微型计算机的处理器级的体系结构(16位和32位并重)、底层汇编及C语言编程、A/D转换、D/A转换、并串行输入/输出接口技术等。
2、单元实验在相应的理论教学的重点和难点处设置,用理论来指导实验,用实验来验证理论。
3、对于综合设计实验,教师仅给出需求分析;学生参照教程自行设计并完成实验。
四、实验教学基本内容
1、安排单元型实验6个(共11学时),即:8259中断控制器、 8255并行接口、 8251串行通信接口、A/D转换、D/A转换、DMA传送。
2、安排综合设计性实验4个(共6学时),即:实模式向保护模式转换,保护模式下的中断操作,保护模式下的PIT 8254编程,Linux下的键盘驱动程序。
五、实验内容和主要仪器设备与器材配置
序号 | 实验项目 | 内容提要 | 实验类别 | 每组人数 | 实验学时 | 主要仪器设备 | 设备复套数 | 主要消耗材料 | 所在实验室 | ||
验证 | 综合 | 设计 | |||||||||
1 | 实模式向保护模式转换 | 编写系统引导程序,转换到保护模式,并实现基本的键盘输入和屏幕字符输出功能 |
| ü |
| 1 | 2 | PC机,仿真环境 | 60 | 集成芯片、导线等 | 计算机专业实验室 |
2 | 8259中断控制器 | 硬件触发中断,完成输入/输出 |
| ü |
| 2 | 1 | FD-SJ | 60 | 集成芯片、导线等 | 计算机专业实验室 |
3 | 保护模式下的中断操作 | 在保护模式下对PIC |
| ü |
| 1 | 1 | PC机,仿真环境 | 60 | 集成芯片、导线等 | 计算机专业实验室 |
4 | 8255并行接口 | 数码管显示;小键盘监视;模拟交通灯控制。(以上3项中选做2项) |
| ü |
| 2 | 2 | FD-SJ | 60 | 集成芯片、导线等 | 计算机专业实验室 |
5 | 保护模式下的PIT 8254编程 | 在保护模式下用PIT获取时间间隔 |
| ü |
| 1 | 1 | PC机,仿真环境 | 60 | 集成芯片、导线等 | 计算机专业实验室 |
6 | 8251串行通信接口 | 单机/双机异步发送和接收 |
| ü |
| 2 | 2 | FD-SJ | 60 | 集成芯片、导线等 | 计算机专业实验室 |
7 | A/D转换 | 用ADC 0809测量外部模拟信号,结果经LED输出 |
| ü |
| 2 | 2 | FD-SJ | 60 | 集成芯片、导线等 | 计算机专业实验室 |
8 | DMA传送 | 用8237控制DMA方式的数据传送 |
| ü |
| 2 | 2 | FD-SJ | 60 | 集成芯片、导线等 | 计算机专业实验室 |
9 | Linux下的键盘驱动程序 | 通过I/O端口获取并显示键盘设备事件信息 |
| ü |
| 1 | 2 | PC机 | 60 | 集成芯片、导线等 | 计算机专业实验室 |
10 | D/A转换 | 用DAC 0832输出模拟信号,结果经LED输出,观察亮度。 |
| ü |
| 2 | 2 | FD-SJ | 60 | 集成芯片、导线等 | 计算机专业实验室 |
六、实验预习和实验报告的要求、考核方式
1、要求学生在实验进行之前,充分地预习实验指导书和教学网站提供的相关资料,做好硬、软件设计。
2、实验报告要求包括:设计思想(方案),硬件连接图(或仿真环境配置文件),源程序及其详细注释,调试中遇到的问题,最终结果,对结果的讨论。
3、以实验报告和在实验学时中进行的验收演示为考核依据;单元实验成绩占60%,综合设计实验成绩占40%。
七、学时分配
总学时 | 理论课学时 | 实验学时 | 习题学时 | 现场实践学时 | 上机学时 | 考核学时 |
17 |
| 17 |
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