《微机原理与接口技术实验》教学大纲
Experiments of Microcomputer Principle and Interface Technology
课程代码：XF090007学时：16学分：0.5
适用专业：计算机 课程性质：选修
撰稿人：吴秋兰审定人：
一、实验课的性质与任务
《微机原理与接口技术》和《微机原理与接口技术实验》均是计算机科学与技术专业的重要专业基础课，两者密切配合。《微机原理与接口技术实验》的任务是使学生通过自己亲自动手编程序，在实验板上调试，提高学生的动手能力，使学生学的理论知识在实践中得到巩固，激发学生学习的积极性；锻炼从事理论研究、实践工作的能力。通过实验，进一步掌握微型计算机的工作原理；对计算机系统中硬件的组成有较全面的了解；增强解决硬件接口问题的能力。
二、实验目的与要求
通过本课程的学习，加深对《微机原理和接口技术》基础理论、基本知识的理解，较熟练地掌握汇编语言编程和常用接口芯片的应用，能够通过所学知识和参考资料，根据具体任务，设计出相应的微型计算机系统。培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度，为以后的学习和工作打下良好的基础。
具体要求：
1、熟悉汇编语言程序设计方法；了解微型计算机系统；了解各芯片引脚功能、存储系统的连接、CPU和接口芯片的连接等。
2、掌握汇编语言程序调试步骤、方法。
3、掌握定时器/计数器、串/并行口和中断系统的工作原理和编程方法。
三、实验项目设置情况
序号 | 实验项目名称 | 学时 | 开出要求 | 实验项目类型 |
必做 | 选做 | 基础型 | 综合设计 | 研究创新 |
演示 | 验证 |
1 | 8255并行口使用 | 2 | √ |
| | √ | | |
2 | 交通灯控制(软件延时) | 2 | √ |
|
| √ |
|
|
3 | 串行通信 | 2 | √ | | | √ | | |
4 | 中断实验 | 2 | √ | | | √ | | |
5 | 可编程计数器/定时器实验 | 2 | √ | | | √ | | |
6 | 继电器控制 | 2 | √ | | | √ | | |
7 | 交通灯控制(硬件延时) | 2 | | | | | √ | √ |
8 | 综合程序设计 | 2 | | | | | √ | √ |
四、各实验项目教学内容
实验项目一：8255并行口使用2学时
（一）实验目的要求
1、掌握实验板的使用方法。
2、掌握8255方式0的工作原理及使用方法。
（二）实验材料和仪器设备
TPC-USB微机接口实验系统、计算机
（三）实验内容
编程从8255C口输入数据（通过逻辑开关），再从A口输出，控制指示灯。画出完整的原理图，编写源程序，在实验板调试程序，完成实验报告。
实验项目二：交通灯控制(软件延时)2学时
（一）实验目的
1、进一步掌握8255的应用。
2、掌握软件延时程序的设计方法。
（二）实验材料和仪器设备
TPC-USB微机接口实验系统、计算机
（三）实验内容
通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制。画出完整的原理图，编写源程序，在实验板调试程序，完成实验报告。
实验项目三：串行通信2学时
（一）实验目的
1、了解串行通讯的基本原理。
2、掌握8251的工作原理和编程方法。
（二）实验材料和仪器设备
TPC-USB微机接口实验系统、计算机
（三）实验内容
从键盘接收一个字符，将其ASCII码加1后发送出去，再接收回来在屏幕显示，实现自发自收。画出完整的原理图，编写源程序，在实验板调试程序，完成实验报告。
实验项目四：中断实验2学时
（一）实验目的
1、掌握PC机中断处理系统的基本原理。
2、学会编写中断服务程序。
（二）实验材料和仪器设备
TPC-USB微机接口实验系统、计算机
（三）实验内容
手动单脉冲作为中断请求信号，要求每按一次开关产生一次中断，在屏幕上显示一次“THIS IS A IRQ INTRUPT!”，中断若干次后退出。画出完整的原理图，编写源程序，在实验板调试程序，完成实验报告。
实验项目五：可编程计数器/定时器实验2学时
（一）实验目的
1、掌握8253的工作原理和编程方法。
2、掌握8253各工作方式的特点。
（二）实验材料和仪器设备
TPC-USB微机接口实验系统、计算机
（三）实验内容
设定8253工作于不同的方式，手动逐个输入单脉冲，编程在屏幕显示计数值，并通过指示灯观察OUT0电平的变化。画出完整的原理图，编写源程序，在实验板调试程序，完成实验报告。
实验项目六：继电器控制2学时
（一）实验目的
1、了解微机控制直流继电器的原理。
2、进一步熟悉8255和8253的应用。
（二）实验材料和仪器设备
TPC-USB微机接口实验系统、计算机
（三）实验内容
编程使用8253定时，让继电器周而复始的闭合5秒钟，断开5秒钟。画出完整的原理图，编写源程序，在实验板调试程序，完成实验报告。
实验项目七：交通灯控制(硬件延时)2学时
（一）实验目的
1、进一步掌握8255和8253的应用。
2、掌握硬件延时程序的设计方法。
（二）实验材料和仪器设备
TPC-USB微机接口实验系统、计算机
（三）实验内容
通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制。画出完整的原理图，编写源程序，在实验板调试程序，完成实验报告。
实验项目八：综合程序设计2学时
（一）实验目的
掌握接口芯片的综合应用。
（二）实验材料和仪器设备
TPC-USB微机接口实验系统、计算机
（三）实验内容
综合应用所学接口芯片，自行设计一个系统。画出完整的原理图，编写源程序，在实验板调试程序，完成实验报告。
五、实验报告要求
实验完毕，根据预习和实验中的现象及数据记录等，完成实验报告。实验报告一般包括以下内容：
实验（编号）实验名称
（一）实验目的
（二）实验原理与内容
简述实验内容与原理，画出实验原理图。
（三）实验仪器
列出实验中所要使用的主要仪器。
（四）流程图和源程序
画出程序流程图，写出源程序。
（五）问题讨论
写出实验过程中遇到的主要问题及解决办法。
六、课程考核方式及成绩评定
（一）考核方式
根据学生实验预习、完成的情况、实验报告的质量及平时的学习态度等全面评定成绩。
（二）课程成绩评定办法
实验课成绩单独按优秀、良好、中等、及格和不及格五级记录考试成绩。学生的实验成绩应以平时考查为主，实际操作实验的优劣作为主要考核依据。
评定各级成绩时，可参考以下标准：
（1）优秀
能正确理解实验的目的要求，能独立、顺利而正确地完成各项实验操作，操作规范，会分析和处理实验中遇到的问题，能掌握所学的各项实验技能，能较好地按时完成实验报告及其它各项实验作业，有一定创造精神和能力。有良好的实验室工作作风和习惯。能认真遵守各项规章制度。
（2）良好
能理解实验的目的和要求，能认真而正确地完成各项实验操作，操作规范，能分析和处理实验中遇到的一些问题。能掌握大部分所学实验技能。能较好地按时完成实验报告和其它实验作业。有较好的实验习惯和工作作风。能认真遵守各项规章制度。
（3）中等
能理解实验目的要求，能认真努力进行各项实验操作，但技巧较差，操作较规范，。能分析和处理实验中的问题，掌握实验技能的大部分。能完成各项实验作业和报告。工作作风较好。能认真遵守各项规章制度。
（4）及格
基本能理解实验目的要求，基本能进行各项实验操作，但实验技能差，操作不够规范。遇到问题常常缺乏解决的办法，在别人启发下能作些简单处理，但效果不理想。能完成实验报告和其它实验作业，能遵守实验室各项规章制度。
（5）不及格
不能理解实验要求，不具备实验技能。不预习实验，不能独立完成实验，操作不规范。不按时上交实验报告，遇到问题时说不明原因，在教师指导下也较难完成各项实验作业。不遵守实验室规章制度。
七、实验应配套的主要仪器设备及台（套）数（以一个实验教学班为标准）
1、TPC-USB微机接口实验系统（30台）
2、微型计算机（30台）
附：教学参考资料
1、选用的教材：
TPC－USB微机接口实验系统学生实验指导书，清华同方教学仪器设备公司
2、主要参考书：
[1]戴梅萼，《微型计算机技术及应用》，清华大学出版社， 2008年2月，第四版。
[2]戴梅萼，《微型计算机技术及应用：习题、实验题与综合训练题集》，清华大学出版社，2008年4月，第四版。