卓越工程师计划下的微机原理课程教学设计
摘要：针对卓越工程师计划下培养创新能力强，适应经济社会发展需要的高素质、高质量工程技术人才的教学研究方向和要求，提出微机原理教学改革方案，阐述方案的设计与实施，即微机原理课程教学围绕一个简单的项目设计展开，教学过程使用自主研发的硬件实验平台和软件架构，课程设计以项目实例设计和实施，从而提高学生的创造能力、开发能力、独立分析和解决问题能力以及协作能力。
关键词：卓越工程师计划;微机原理课程;项目设计;合作学习
1、卓越工程师计划下的微机原理课程教学研究方向和要求
“卓越工程师教育培养计划”(以下简称卓越工程师计划)的目的是培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和实行人才强国战略服务。2010年福建工程学院人选首批卓越工程师计划试点高校名单。
学校入选后，为卓越工程师计划制定了相应专业的培养计划，包含学校培养标准、企业学习阶段培养方案等，这些计划都在稳步实施过程中。学校卓越工程师计划的计算机科学与技术专业和通信工程专业培养实施方案中，包含了技术知识和推理能力、个人职业技能和职业道德、团队协作和交流技能、企业和社会综合运用等能力培养。实施方案的目的是希望学生能够在毕业后顺利融入企业，为企业培养合格的人才。
卓越工程师计划下，微机原理课程的改革方向是致力于培养学生在微机系统实时控制等领域中的创造能力、开发能力、独立分析问题和解决问题的能力以及协作能力，提高学生在微机系统工程领域中的综合素质。
2、微机原理课程教学改革方案的提出
在卓越工程师背景下，为了保证教学和企业更好地接轨，达到卓越工程师计划下的微机原理课程教学研究方向和要求，我们提出以项目开展的微机原理教学改革方案。以项目开展教学的方案需要具备一定条件，如实验平台开发、企业方案文档和具有工程实践经验的教学人员等。只有满足这些条件后，才能较好地开展以项目为基础的微机原理课程教学改革。
微机原理课程是福建工程学院的精品课程，经过多年的积累，其教学团队已具有丰富的工程实践经验并自行研发了微机原理的实验平台。这些都为实施以项目为基础开展教学的方案打下基础。以项目开展的微机原理教学改革方案主要包含以下几个方面的内容。
1)整个微机原理课程的课堂教授和实验以一个项目的设计为主线。
课堂教学所选择的项目不能太难，需要考虑学生整体的接受能力。项目内容需要涵盖微机原理整个课程的知识点，需要针对该项目开发相应的硬件实验平台和软件框架。硬件实验平台涉及的内容必须考虑整体学生的操作能力。软件框架要考虑工程性，要容易阅读且便于二次开发，因此软件框架采用了模块化设计。开发语言的选取要考虑能够和硬件紧密结合的汇编语言，并通过引导帮助学生理解使用汇编语言的优越性。
2)微机原理课程设计以项目方案形式开展。
微机原理的课堂教学结束后，教师会安排一次课程设计实训。在课程设计过程中，设计的项目均模仿现实小家电产品。学生在现有的实验平台和软件架构上进行产品开发，也可以在课堂项目上进行二次开发。课程设计中模仿企业要求，项目开发从需求分析开始，然后是硬件设计和软件设计，最后是操作手册的书写。整个过程均需用文档记录下来。
3)学生以合作小组形式开展学习和设计。
在教学手段上，我们还采用合作小组的形式。在企业中，团队合作能力是工程师必须具备的一种能力，因此在教学中，学生的课堂学习和程序设计也采用小组形式。课堂学习时，通过以强带弱的方式提高学生的整体知识水平，同时也培养了学生的责任心。课程设计时，模拟企业团队合作的方式将学生组成小组进行产品设计。
这样通过项目带动、团队合作的方案，我们培养出符合卓越工程师计划的具有综合工程实践能力的微机控制人才。
3、方案的实施
以项目开展的微机原理教学改革方案具体实施内容包括以下几个方面。
1)课堂授课融合项目的实施过程。
微机原理授课内容采用5l单片机，需要教授的51单片机知识点有内存结构、I/0接口、外部中断、定时中断和串行中断等。为了让所有学生都能在顺利掌握微机原理课程知识点的同时具备一定的动手能力，我们在课程内容上进行改革。首先，课程团队自行开发了一个硬件实验平台，配备了最基本的实验电路如数码管、矩阵按键、DA/AD转换等，能够涵盖51单片机中的最基本内容。相应实验平台的基本硬件结构如图1所示。
其次，在软件设计上进行模块化搭建。在实验平台提供基本硬件的基础上设计一个小项目多功能时钟实例，包含显示、调校、键盘、AD转换等功能，每个功能均采用模块化设计。同时，为了配合51芯片结构的描述，我们采用汇编语言增强学生对硬件底层结构的理解。最后，将该实例中的功能进行拆分并融合到教学内容中进行讲解。项目软件主流程如图2所示，实例模块和课程知识点的对照见表1。通过这样的方式，学生在学习过程中逐步融入到工程设计的理念中，让理论和实践紧密结合。
在实验方面，同样围绕多功能时钟展开。这里多强调工程实践性，如按键抖动的软硬件处理、复位时间、实时时钟的精确时间处理等。例如，在自行开发的实验平台上设置点触式按键进行外部中断调校时，由于没有采用硬件消抖，导致学生在设计过程中使用中断服务程序中的软件延时进行按键消抖。教师结合学生的设计思路并对其进行分析，引出中断的目的是提高CPU效率，而采用在中断服务程序中加延时的方法明显降低了CPU的效率;还有复位延时的处理，让学生明白一个电路整体复位成功是指整个电路复位就绪，而不单指MCU复位就绪。一个个的实验分析，让学生把握了软硬件消抖的工程使用场合。实验内容设置见表2。
课程教学中利用Proteus进行仿真，从而提高学生的理解水平，提供原理图让学生做实验预习时先进行仿真预测，然后进行上机实践。通过预测和实测的对比，学生能更加理解工程实践的含义。
除了期末考试外，还实行实验考核，主要针对开展的实验和小项目的软硬件设计进行考核，其中包含很多基础知识的考核，如译码电路的识别、软件模块的阅读等内容。实验考核将记录到个人平时考核成绩中。通过实验考核，教师能够清楚地了解学生对整个课程实践的掌握程度，为后续的课程设计打下基础。
2)合作小组教学手段的实施。
在教学手段上，模拟企业小组项目开发模式，将学生分组，同时也模拟开发团队的项目阶段总结方式对每节课进行课程总结。小组成员在课堂学习中都有自己的任务，完成任务的情况将记录到个人平时考核成绩中。小组成员在开始组队时自愿申请，同时为了鼓励能力强的学生带队，我们规定只有组长才有评优的权利，这样可以激发能力强学生的积极性。组长在课程学习过程中的责任和义务是督促和帮助小组成员。小组成员必须独立或在组长的帮助下完成每节课的总结和思考题。组长通常固定不变，小组成员的角色轮换扮演。课程学习小组成员角色任务模型如图3所示。
在学习过程中，教师通过观察可以将小组进行拆分并重新分组，很好地防止了互助流于形式的情况。稳固的三角关系既带动能力弱学生的学习积极性，又锻炼能力强学生的沟通交流能力，提高了成绩的公平性，最重要的是培养了学生的团队责任心，为学生毕业后进入企业更好地进行团队协作和交流打下基础。
3)以产品开发过程开展课程设计。
微机原理课程设计主要以小组形式开展项目设计。项目可以由小组成员根据生活中的小家电产品(如热水器的控制器、门禁、保险箱等)提出产品方案，经教师审核通过后进行项目设计。这样，不同的小组可以根据自身的能力和兴趣进行项目开发，即使是能力较弱的小组也可以在教学原有项目的基础上进行二次开发，从而全面提高学生的软硬件动手水平，保证让每一个学生都参与设计，提高了学生的自信心，从而激发学习热情。设计过程中，模拟企业项目要求实施，如需求分析、方案选择、功能模块的划分乃至设计过程中变量的命名规则，同时小组要明确分工，每天进行文档总结。最后进行课程设计答辩，可以按小组进行，课程设计成绩先由小组组长根据小组成员的表现给出小组成员的个人成绩，再结合答辩成绩进行综合评定，项目中所写的需求分析报告、设计文档、总结文档以及考勤等均可作为综合评定的依据。
通过课程设计的锻炼，学生既掌握了生活中小家电产品的设计过程，又提高了动手能力和团队协作沟通能力。这些能力的培养均符合卓越工程师计划的要求。
4、结语
学校加入卓越工程师计划后，微机原理课程的上述改革方案在通信专业、电子技术专业和计算机专业中实施开展，一直得到学生的好评，毕业生的动手能力也得到了企业认可。下一步我们的工作是要对实验平台进行扩展，如增加无线通信等，让学生在课程设计中能够得到更好的拓展和锻炼，同时更加贴切实际生活产品的设计。
作者：许雪林 张国安 陈敏 陈乐
摘要：“微机原理与接口技术”课程是高校的一门重要的专业核心课程，根据课程的自身特点，分析了目前课程的教学现状和实验现状，针对教学过程中出现的一些问题和不足，提出课程的改革，主要从教学内容、教学方法、实践操作等方面进行阐述，进一步提高课程的教学质量。
关键词：课程改革;教学内容;教学方法;实践操作
“微机原理与接口技术”课程是高等院校计算机类专业、电气与电子信息类专业的专业必修课程，我校下属的计算机工程学院、电子电气工程学院及交通工程学院均开设了此门专业课，根据学生所学专业的不同，课程的教学大纲制定也有各自的特色，针对不同的人才培养方案，讲授的内容和重难点均不同。“微机原理”作为我们计算机科学与技术专业的必修课程和专业主干课，以《计算机导论》、《汇编语言程序设计》、《数字逻辑》等课程作为先修课程，通过本课程的学习使学生能对微型计算机的内部结构、原理和接口应用有一个全面而系统的了解，对后续学习《单片机原理》课程打基础，并要求掌握微机的工作原理，初步具有微机应用系统的设计与开发能力。为响应国家教育部优化高等教育结构的精神，调整人才培养结构，我院对相关课程进行课程设置改革，2014年人才培养方案中，该课程开课学时调整为4/2学时，共计96学时。但是，随着现在单片机和嵌入式技术的迅猛发展，传统微机原理课程在课程体系设置中受到了较大影响，为了使学生能适应现代新技术的发展，提升综合能力和课堂教学质量，课程改革势在必行。
根据笔者近几年从事微机原理课程的亲身教学体验，从以下几个方面阐述：课程内容、课时安排、实验教学等方面的现状及改革措施。
1 微机原理课程教学现状
微机原理课程在高校已经开设了长达一二十年，开设课程的名称不尽相同，有“微机原理”、“微机原理与接口技术”、“微机原理与汇编语言”等多种，但是教学内容大体一致，基本都是以80X86CPU 和其组成的PC机为重点，课程结构主要分为两大部分，原理部分包括：微型计算机基础知识、80X86CPU系统结构及其指令系统、汇编语言程序设计、存储器原理与接口、I/O接口技术、中断与中断管理、总线技术等知识;接口部分包括：8259A、8253、8255A、8251A等可编程接口芯片和A/D转换器。课程主要分理论教学和实验教学两部分，课堂上理论教学主要都是以老师讲解为中心，由于课程的第一部分介绍的是原理篇，所以理论抽象的概念性的东西较多，每章有大量的名词和术语，而且前面各章的内容涵盖的知识点多而杂，课程各部分前后内容都有交叉，学生不易学，兴趣不高。初学《微机原理》时，很多同学可能都没有什么头绪，面对众多的术语、概念及原理性的问题感觉枯燥乏味，学生学习的积极性比较松怠，课堂气氛比较沉闷，而且以往课时数较少，教材内容根本讲不完，更何况给学生做练习和补充实例都很困难。接口部分主要接受接口芯片的工作方式和编程应用，编程一般采用的都是汇编语言，该语言为硬件语言，指令多而难记忆，以往课程学习中，学生对此语言掌握情况不佳，动手编程能力较弱，这使得在微机原理课程的指令系统篇和接口篇出现了学习难点。在实验教学过程中，实验内容有些为验证性实验，学生自主创新较少。通常都是老师把程序编写好，学生对照老师的电路图连接线路，然后学生调试运行并观察结果，最后写出实验报告，整个过程不是自主学习和思考，很多学生对实验原理并不理解，也不能够独立编写程序，这样就不具备微机硬件和软件的基本开发能力，实验课程的目的就没有达到。
2 课程改革
2.1 教学内容改革
教师和学生普遍都认为微机原理课程的内容多而复杂，如果在有限的学时内把原理、汇编、接口三部分知识讲授完是非常困难的，基本不可能完成，所以我们就需要对教学内容进行精选，把一些重点和难点内容放在课堂上精讲，而一些相对来说较容易的内容或者是与其它先驱课程的重叠内容只做简单介绍或复习性回顾，让学生课后去自学，比如在前面的学期中已经开设了汇编语言课程，所以在指令系统和汇编语言程序设计这两部分讲解时，可以把寻址方式和指令系统的内容合并讲授，而且学生不需要记住全部的指令，掌握一些常用的频繁指令即可，再通过对程序的分析和大量编程来提高编程技巧和动手能力，这样处理的效果比较好，而且节约了教学时间。而对原来其它课程中虽然已经提及，但是没有过多分析的问题可以增加讲授。如机器码的介绍，特别是补码的运算及其在微型机中的应用，可以多补充一些知识。总线时序部分在实际应用中用途较小，教学时可以只进行一般性介绍。课程中的中断原理和可编程定时器/计数器8253都是讲解的难点，在讲解这两部分内容时，可以先举实例让学生理解中断概念，对定时器与计数器的概念可以以日常生活中常见的小家电的定时系统举例，这样写生就会有一个比较清晰的认识和理解，然后再慢慢逐渐深入讲解，印象要比纯原理或工作方式介绍更深刻一些，不至于学生学起来感到头疼。此外，在传统的理论内容的教学上，还可以介绍最新的微机及接口的最新知识，所以教材选择时，要近两年出版的内容比较合适，让学生及时掌握最新的知识和技术。
2.2 提高学生的学习兴趣
兴趣是关键因素，没有了兴趣学习就变得枯燥而乏味，所以必须要提高学生对课程的学习兴趣。培养学习兴趣可以从两方面着手 ：首先，教学形式上可以进一步改善和提高。由于课程内容含有很多抽象和图示的部分，如果在课件中做成静态文字或图片，学生看着比较疲劳，也不能形象传达教学内容，我们就可以把此本分内容做成动画效果，比如文字部分色彩可以丰富艳丽一些，刺激学生的眼球;类似CPU的结构原理、寻址方式、总线时序、中断管理等图示部分，学生都认为比较难理解，这些内容在课件中就可以使用Flash或Authorware软件做成动画效果一步一步演示，学生即看的清晰明了，而且也吸引他们的注意力，使记忆更深刻，激发学生学习的兴趣。我校为丰富和提高课堂教学质量，专门开展了多媒体教学及多媒体课件的评比活动，激发教师改善教学形式，提高授课质量。其次，理论联系实际开拓视野。教学过程中可以多引入日常生活中常见的微机应用，然后再介绍工业中的一些实例，调动课堂气氛、是枯燥的理论教学变得更生动。如果有条件，也可以安排学生去现场实地参观相关设备或控制应用等。
2.3 合理选择教学方法
为达较好的教学效果，我们对教学方法进行了改革，采用实例驱动法。一些较抽象、枯燥、难理解但又重要的内容，尽可能与现实生活中较贴近的例子联系起来，引入实例驱动教学和启发式教学，通过比喻或形象的说法讲授，慢慢过渡到理论，有利于学生思维的延续性，让学生理解、记忆更加深刻，激发的他们的学习兴趣，从而增强教学效果。以前课堂都是以教师讲授为中心，满堂课老师是主角，学生参与的不多，这种模式已经淘汰，现在由教师提出问题，要求学生寻求解决方法，逐渐引出课堂内容，教师做出正向讲解，再由学生反过来提问，然后给大家一定时间分组讨论，最后教师总结。经过以上改革以后课堂气氛比以往活跃很多，效果良好。
2.4 增强实践操作
很多教师都认为微机原理课程的教学内容枯燥抽象，课时数量偏少，教学难度较大，存在心有余而力不足的感觉。另外，本门课程要求学生对汇编语言有一定的基础，大多数学生汇编语言基础都不太牢固，而且在实验过程中，有一些偷懒的学生不愿意亲自动手编写程序，只是简单地连接导线并调用系统自带的程序完成实验，从而导致学生动手能力差，达不到实验目的。
但是本课程的实验环节是课程教学的重要方面，为了解决上面提到的问题，我们任课教师参与实验课程的编排、参与实验课程的讨论、指导，这样既促进了实验环节，又进一步提高了课堂教学的效果，具体的方法如下：
1) 预习实验内容。课前预习对在有限的课堂上完成要求的实验内容是非常重要的，因此每次实验结束前就提前布置下一次实验内容。要求学生根据实验教学目的和要求，结合课堂教授的理论知识，做好实验的准备工作，做到实验目的明确、实验原理明晰，实验内容理解，培养学生自学和动脑思考的好习惯。
2) 根据所学内容，要求学生每人设计一个简单的小实验，可以在图书馆或上网查找资料。结合教材内容设计，然后带到实验室，通过试验箱或集成开发环境测试完成，写出报告及心得。
3) 实验课转换角色。根据课前老师布置的实验任务，学生课下通过查找资料或讨论交流完成实验内容的准备。上实验课时，由学生在讲台上根据自己的预习给全班学生进行实验介绍、实验分析以及实验讲解，然后组织学生进行实验，教师在实验结束前，预留十五至二十分钟的时间，对本次试验讲评总结，提出要点和注意事项，其余时间全部有学生独立完成，提升学生综合解决问题的能力。
微机是我们要掌握的第二语言，微机原理课程更是高校开设的一门重要的专业必修课，是学习微型计算机的工作原理，建立起计算机的总体概念，培养学生具有微机硬件系统分析、接口设计、编程及开发与应用能力的核心课程，教师应根据多年教学经验及所掌握的新知识不断完善和改革微机教学。该文就教学和实验的几个主要方面进行了探讨，希望通过对课程的教学改革与实践，使得微机原理课程由原来的枯燥抽象的课堂气氛，变成生动多样的模式，使学生更易接受和理解，从而激发学生学习的积极性，提高自主创新的开发能力。
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作者：高敏
摘 要 文章针对信息工程学院电子信息工程和通信工程两个本科专业的微机原理教学中存在的问题，探讨了对该课程进行教学改革的初步尝试。首先在内容上增加计算机组成与构成部分章节作为课程的导入，一开始就消除学生对微机的神秘感。另外，对教材内容进行大胆裁剪，保留8088最核心最基础的部分，又注入了新鲜的现代计算机的元素。此外，提出了激发学习热情、注重知识衔接，增加设计性实验的教学方法，以全面提升微机原理的教学质量。
关键词 微机原理 计算机组成与结构 课程改革
微机原理是工科非计算机专业类的重要专业基础课之一，其主要教学任务是使学生从理论和实践方面掌握微机的基本组成、工作原理、汇编语言程序设计方法、接口电路及硬件电路的连接，建立微机系统的整体概念。由于该课程的教学内容十分丰富，对于非计算机本科专业的学生而言，这门课程实际上包含了微机原理、汇编语言程序设计和微机接口技术等计算机专业技术基础课程的内容，加上课程概念多、专有名词多、接口芯片多，内容抽象，對于初学者来说较难，因此长期以来被同学列为学习困难的课程之一，甚至有同学私下称之为“危机原理”。针对微机原理目前存在的教师教授辛苦，学生学习效果欠佳的现状，必要的课程教学改革迫在眉睫。
总体而言，我们整个微机课程主要围绕Intel的微处理器8088展开，这款CPU是第一台IBM PC机使用的中央处理器，必须承认该CPU的强大和代表性。虽然只有40个引脚，和目前大量使用的51单片机的引脚数和封装相同，但在近40年前8088是划时代的CPU，因为它支撑了第一代IBM PC机及IBM PC/XT商用机，直到1984年，在IBM PC/AT机上采用了Intel新的80286 CPU，8088才退出了历史的舞台。当然目前的计算机技术远远超越了第一台商用个人电脑的水平，计算机的内核大都采用双核或多核构造，其复杂度也是数量级的增加，但任何一个大学不可能开设最新计算机硬件的课程，作为授课，8088反而更适合。因为纵观PC机的发展，其系统结构的许多方面变化并非一定是全新的，更多的是吸收引进了中小型机的特点，如中小型机上采用复杂的寻址方式、虚拟存储器、Cache存储器、各种复杂的数据表示以及中央处理器的流水并行处理技术，都已逐步出现在最新PC机的系统结构中。因此以8088为核心讲授微机原理到今天仍然不失很强的基础性，学生有了坚实的基础再自学感兴趣的现代计算机体系结构也不会有困难。
本文主要针对目前所在学院学生的学习现状，从课程内容和教学方法两方面对微机原理课程进行了有益的教学改革尝试，取得了良好的教学效果。
1 课程改革的探索与实践
1.1 课程内容的调整
(1)增加计算机组成与结构的内容，消除学生对课程的神秘感。长期教学发现，一开始接触微机原理，学生对这门课是既好奇又敬畏，好奇是因为觉得自己有机会了解微机的工作原理，敬畏是因为总有微机课难的传言。针对这种情况，课程组大胆尝试，增加了计算机组成与结构的内容作为微机课程的导入，总共为3个课时。第一个课时概述计算机硬件的五个功能部件，计算机软件的分类及计算机系统的层次结构，并重点交代核心运算器部件的构成，所能进行的运算和ALU的线路。第二个课时首先以4位运算器Am2901为例，讲述该运算器的工作原理，即如何完成3种算术运算和5种逻辑运算，接着讲控制器的功能和基本组成。然后比较微指令和指令的区别，并给出微程序的概念，以加法指令ADD为例，分析了ADD指令的执行步骤。第三个课时重点剖析TEC-2000微程序控制器的工作原理，仍以ADD指令为例，解释指令的详细执行过程。通过加入这三个课时，使学生一开始就能接触到CPU内部部件，而且主要是用到了先修课程数字电路设计的知识，理解起来并没有太大障碍。了解了微指令的工作过程，就可以消除学生对微机的神秘感，为进行后面的教学内容做好铺垫，课程设计遵循从整体到局部，再到总体的主线，脉络清晰。而且学生能够了解到作为CPU核心的运算器的设计，为其以后做硬件方面的设计树立了自信心。
(2)与时俱进，对教材内容进行大胆裁剪和扩展。目前微机原理教材存在的普遍问题是有些内容陈旧，比如中断控制器8259A在中断章节占用了很多课时。在8088系统中采用两片8259A芯片级联的工作方式进行中断管理，但是从奔腾3开始PC机的中断管理采用了I/O高级可编程控制器(I/O APIC)的新組件，与8259A的IRQ引脚不同，中断优先级并不与引脚号相关联，中断重定向表中的每一项都可以被单独编程以指明中断向量和优先级、目标处理器及选择处理器的方式。重定向表中的信息用于把每个外部IRQ信号转换为一条消息，然后通过APIC总线把消息发送给一个或多个本地APIC单元。另外，中断请求的两种方式静态分发和动态分发也不同于8088的机制。鉴于这种变化，课程组在中断章节不再详细讲解8259A的工作原理和方式，而只强调中断的概念和CPU对中断的响应机制，并将奔腾处理中断的思路渗透到课程中，重点让学生建立起中断的概念即可。
类似的设想是在有限的教学时间内重点突出，减少对过时芯片的讲解，增加现代计算机的较新元素，如高速缓存Cache，指令流水线，PCI总线接口，IEEE 1394，USB总线等，使学生对现代微机的了解更全面。
1.2 授课方法的改进提高
(1)激发学生的学习热情，调动学习积极性，注重课程的趣味性。对知识的渴求是督促学生认真投入学习的最好源动力。针对学生对微机原理普遍的好奇与敬畏的矛盾心理，从第一堂课上课就注重调动学生的兴趣，比如说“想不想走进我们常用的PC机的内部看看它是怎么工作的?”以此勾起学生的求知欲，接着鼓励学生，建立其自信心。课程中注重在每个知识点导入时启发学生自己先思考，并随机点同学起来谈自己的观点，顺着同学的观点继续下面的讲解，更容易让学生接受。这样学生也参与到课堂中，其积极性和学习热情会提高，教学效果自然会好。
同时要注意发掘课程的趣味性，比如讲中断的时候，往往一开始学生不好理解，可以举简单的例子帮助其理解。例如可以举例老师正在电脑前写文章时接到学院电话谈工作的事，接电话就是CPU以前正在进行的工作被中断，处理了中断请求，挂了电话继续写文章就是CPU中断返回继续以前的工作。讲内存的时候，可以带一个旧的内存条到教室给同学看，然后讲内存的分类，工作方式，内存地址的译码，和CPU对内存的访问。这样比直接上课讲内存给学生的感觉要生动一些，觉得自己可以看到真实的内存，从看到到了解其工作原理更有趣味性。
(2)注重知识衔接，由浅入深地重复重要知识点。微机原理课程的一个明显特点是各部分知识点衔接紧密，一环扣一环，而且记忆的东西较多。比如一开始寄存器要是没有掌握，接下来的寻址方式就比较困难，寻址方式学不好，学指令就很吃力。课程组强调要注重知识点的衔接，防止学生学习中某一环掉链子而影响到后面的学习，学生就会因为听不懂而慢慢放弃学习。笔者课堂教学采用的方法是不断由浅入深地重复重要知识点。开始讲寄存器时为了加强学生的理解及帮助其记忆，每个寄存器都举了汇编指令的例子，虽然还没有开始学指令，像MOV， ADD之类的指令告诉学生是做什么的还是很容易接受。讲7种寻址方式时，不断复习之前学过的寄存器，强化寄存器的配合使用，如SP和BP是与SS寄存器搭配使用，BX、SI、DI寄存器是和DS寄存器配合使用。之后讲指令时又借机不断练习指令中操作数的寻址方式，采用这种不断重复的方法，发现学生对这些零碎的知识点掌握更轻松，不知不觉就记住了、理解了，这正是我们想要的教学效果。
(3)实验环节中增加设计性编程的比例。微机原理课程不仅理论性强，也非常强调实践环节，课程的总学时为72学时，其中实验占18学时。以前实验主要为验证性实验，基本上给出了实验流程图及参考的汇编源代码，学生去实验室只是按实验手册step by step敲进去代码验证实验结果。验证性实验的优点是能保证大部分同学做出实验，保守地达到教学目的，但缺点是学生很被动，这样导致其编程能力难以提高，增加设计性实验可以达到完全不一样的效果。笔者首先在实验开始前的一次课堂上公布实验题目，让同学提前去思考，并且为减少障碍，只让同学编写核心代码部分，汇编的编程框架给出来，甚至一开始可以给点程序让学生改写，这样调动了学生编程的积极性，而且经过编程，学生对指令熟悉了，经过调试等环节最终看到程序运行结果时，能明显感觉到学生的成就感，这样以设计为导向的实验使学生不惧怕编程，从而促使其学习进入良性循环。
2 总结
微机原理属于信息工程学院的专业核心课程，而学生对该门课有比较严重的畏难心理，制约了课程的教学效果。针对此现状，课程组在最近两年做了课程改革的有益探索，首先增加了计算机组成与结构的部分内容作为课程的导入，消除学生对计算机的神秘感。另外，针对部分教材内容陈旧的问题，进行大胆裁剪，保留8088最核心最基础的部分，又给课堂注入了新鲜的现代计算机的元素。除此之外，充分利用课程组平台，经常组织课程组任课老师的内部交流会，切磋教学心得，切实提高和改进授课方式，并多让经验丰富的老师带动年轻老师，促进该课程的教学上一个新的台阶。从这两年学生的反馈看，虽然增加了不少教学内容，学生更有兴趣了，到课率大大提高，期末考试不及格率也大幅下降，表明教学改革初见成效。我们下一步的工作是强化所取得的成绩，充分利用实验箱，设计更多学生可以动手的实验，让学生能近距离触摸和应用硬件芯片，为学生的硬件理解及设计能力打下坚实的基础，这样学生毕业才有信心应对各种新知识、新技术的挑战。
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作者：张力 蔡茂国 钱恭斌
微机原理课程设计程序
CODE
SEGMENT
ASSUME
CS:CODE; 初始化8255A,A口工作方式0，输出 START: MOV
DX,63H
MOV
AL,08BH
MOV
BL,OAH
OUT
DX,AL DY:
MOV
CX,30C4H;置定时外循环初始值 MM:
MOV
BH,0AH;置定时内循环初始值
DEC
LP:
MOV
IN
DEC
CMP
JZ
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JZ
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CMP
JZ
CMP
JZ
JMP
LP1:
MOV
MOV
JMP
LP2:
MOV
MOV
JMP
LP3:
MOV
MOV
CX DX,62H AL,DX;读取C口值 BH BH,00H MM CX,0000H XD;转向剩余时间显示程序 AL,00H;判断是否有键按下 LP AL,01H;判断是否是1号键按下 LP1 AL,02H;判断是否是2号键按下 LP2 AL,04H;判断是否是3号键按下 LP3 AL,08H;判断是否是4号键按下 LP4 AL,10H;判断是否是5号键按下 LP5 AL,20H;判断是否是6号键按下 LP6 AL,40H;判断是否是7号键按下 LP7 AL,80H;判断是否是8号键按下 LP8 LP AL,86H AH,01H EN
;显示1号抢答成功者并锋鸣
AL,0CBH AL,02H EN
;显示2号抢答成功者并锋鸣
AL,0CFH AH,0CFH
JMP
EN
;显示3号抢答成功者并锋鸣 LP4:
MOV
AL,0E6H
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JMP
EN
;显示4号抢答成功者并锋鸣 LP5:
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MOV
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JMP
EN
;显示5号抢答成功者并锋鸣 LP6:
MOV
AL,0FDH
MOV
AH,20H
JMP
LP7:
MOV
MOV
JMP
LP8:
MOV
MOV
JMP
EN:
MOV
OUT
MOV
MOV
OUT
JMP
XD:
DEC
CMP
JZ
CMP
JZ
CMP
JZ
CMP
JZ
CMP
JZ
CMP
JZ
CMP
JZ
CMP
JZ
CMP
JZ
CMP
JZ
XD9:
MOV EN
;显示6号抢答成功者并锋鸣 AL,87H AH,40H EN
;显示7号抢答成功者并锋鸣 AL,0FFH AH,80H EN
;显示8号抢答成功者并锋鸣 DX,60H DX,AL DX,61H AL,AH DX,AL MD BL
;判断剩余时间并转向显示程序 BL,09H XD9 BL,08H XD8 BL,07H XD7 BL,06H XD6 BL,05H XD5 BL,04H XD4 BL,03H XD3 BL,02H XD2 BL,01H XD1 BL,00H XD0 AL,6FH;显示剩余9秒
JMP
EN1 XD8:
MOV
AL,7FH;显示剩余8秒
JMP
EN1 XD7:
MOV
AL,07FH;显示剩余7秒
JMP
EN1 XD6:
MOV
AL,7DH;显示剩余6秒
JMP
EN1 XD5:
MOV
AL,6DH;显示剩余5秒
JMP
EN1 XD4:
MOV
JMP
XD3:
MOV
JMP
XD2:
MOV
JMP
XD1:
MOV
JMP
XD0:
MOV
JMP
EN1:
MOV
OUT
CMP
JZ
JMP
MD:
MOV
IN
CMP
JZ
JMP
MOV
INT
CODE
ENDS
END
AL,66H;显示剩余4秒
EN1 AL,4FH;显示剩余3秒
EN1 AL,4BH;显示剩余2秒
EN1 AL,06H;显示剩余1秒
EN1 AL,3FH;显示剩余0秒，结束。
EN1 DX,60H DX,AL AL,3FH MD DY DX,61H;一定时间后，若再有输入，则转向某剩余时间AL,DX AL,00H MD DY AH,4CH 21H START
电子信息科学与技术《微机原理》课程设计
一、本次课程设计的目的和意义
学习和掌握计算机中常用接口电路的应用和设计技术，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。通过这次设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解，使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。
二、设计时间、基本要求
(一)、设计时间：二周
(二)、基本要求：
a.每题2人; b.设计出完整的接口电路; c.编写出全部程序; d.在实验系统上调试通过。
三、设计选题与要求
选题一：多路模拟数据采集系统设计
要求：设计一个2路以上的模拟数据采集系统。
1、用按键选择那一路;
2、用LED显示转换结果(十进制数);
3、将每一路采集的100个数据存放到各自的存储区中。
选题二：温度测控系统的设计
要求：利用ADC0809设计一个温度测控系统，在LED数码显示器上显示温度值，并对温度进行测试和控制，当检测温度到达温度上限60℃时开风扇(即开启电动机，或以一个灯的亮灭表示)，低于下限30℃时关闭风扇，LED上的显示内容为：XX ℃(采用十进制显示)。
选题三：函数发生器的设计(一) 要求：利用DAC0832设计一个函数发生器，并利用按键选择输出波形，能分别产生三角波、阶梯波(每阶梯1V)、正向锯齿波、负向锯齿波和方波。并利用按键(自行定义)进行输出波形选择，同时将当前输出波形代号显示在LED上(左边位)：0为方波、1为正向锯齿波、2为负向锯齿波 、3 为三角波 、4为阶梯波。
选题四：函数发生器的设计(二) 要求：设计一个三角波发生器，可利用键盘改变其输出波形的幅值。例如，可利用1-5这5个数字键改变其输出波形的幅值，当按下1-5数字键时使D/A输出幅值从1V增加到5V。
选题五：电子音乐播放器
要求：设计要求：利用8253作为音阶频率发生器，应先对“2008年奥运会主题歌”进行编码后存入音符表，并建立好音阶表(只建立一个8度即可)，音符长度不能少于60个，连续播放3遍后停止。
选题六：键盘电子乐器
要求：利用并行接口8155作为键盘接口，设计一个具有2个八度音阶的键盘乐器，音阶键不少于16个，采用扫描方式管理键盘，音域范围自行定义。
选题七：电子时钟设计
要求：利用8253定时器设计一个具有时、分、秒显示的电子时钟，并定义一个启动键，当按下该
键时时钟从当前设定值(可在显示缓冲区中予置)开始走时。
选题八：压力测控系统的设计(一) 要求：对压力传感器的信号进行检测并在LED数码显示器上显示压力值，当压力低于30pa时，黄灯闪烁，闪烁周期为1秒。当压力高于150pa时，红灯闪烁。LED的显示内容为P=XXX。X为测试值。
选题九：可变输出频率方波发生器设计
要求：设计一个输出方波频率可利用按键改变的方波信号发生器(可以使用D/A也可以直接使用8253产生方波)，利用键盘选择方波发生器的输出频率并驱动喇叭。输出频率=键号*100HZ
选题十：直流电机速度控制器设计
要求：利用D/A转换器和按键设计一个直流电动机转速控制器。按键定义如下：0 停止，1-1/10转速， 2-2/10转速„„ 9 最高速(D/A输出满量程)，键号每加1，D/A输出增加0.5V
选题十一：可任意启动/停止的电子秒表设计
要求：6位LED数码显示，计时单位为1/100秒。利用功能键进行启/停控制。其功能为：上电后计时器清0，当第一次(或奇数次)按下启/停键时开始计数。第2次(或偶数次)按下该键时停止计时，再一次按启/停键时清零后重新开始计时„„
选题十二：温度测试系统设计
要求：利用温度传感器和ADC0809设计一个温度测试系统，将测试结果(十进制)在LED上显示出来，并定义一个保持按键，当按下该键时，将当前测试值保持不变(按键不动作时为正常测量显示)。温度显示格式为：XXX ℃。(可以每隔0.3秒测量一次)
选题十三：压力测试系统设计(二) 要求：利用压力传感器和ADC0809设计一个压力测试系统，并将测试结果(十进制)在LED上显示出来，并定义一个测试最大值按键，当按下该键时，可进行最大值测量(按键不动作时为正常测量显示)，即：只有当当前测量值大于上次测量值时才刷新显示，显示格式为：P=XXX。可以每隔0.3秒测量一次。
选题十四：简易计算器系统设计
要求：设计一个可以进行2位数四则运算的计算器。
1、用按键输入数和运算符号;
2、用LED显示运算过程和结果(十进制数);
3、可以表示出当前的运算类型;
4、具有清零和复位功能;
5、具有连续运算功能。
选题十五：交通灯控制系统
要求：按照时间控制原则，利用并行接口和定时器，设计一套十字路口的交通灯管理系统，通行时间(或禁止时间)30秒，准备时间3秒，在准备时间里黄灯闪烁3次，闪烁频率为0.5秒，周而复始。可利用82
55、8253等接口电路。
选题十六：计件系统设计
要求：利用8253计数，对外界脉冲技术，并将计数值在数码管上显示，可通过键盘控制重新计数。
四、设计任务及要求
1、接口设计：根据所选题目和所用的接口电路芯片设计出完整的接口电路,并在实验系统上完成电路的连接和调试通过。
2、程序设计：要求画出程序框图，设计出全部程序并给出程序设计说明和程序注释。
3、课程设计报告： (1)设计题目;
(2)系统的主要功能、作用以及主要技术性能指标;
(3)总体设计方案、工作和组成原理(框图)或设计说明、采用的技术路线等;
(4)系统设计：接口电路设计，程序设计(程序框图和程序清单及注释)其他有关的理论分析和计算;
(5)设计总结：对整个设计工作过程进行归纳和综合，对设计中所存在的问题和不足进行分析和总结，提出解决的方法、措施、建议和对这次设计实践的认识、收获和提高。
接口技术课程设计
一、 设计内容
设计一个投票统计器，完成投票、计票统计和票数显示等功能。
二、设计原理及方案
在8086最小工作模式下，连接一块8255A芯片。在 8255A的C端口连接8个开关，开关按下表示支持，灯亮，开关不按便是反对，灯不亮，从8255A的C端口输入投票结果，经8086运算统计出结果;在 8255A的A端口连接一块7段LED数码管，将输出结果通过数码管显示出来。 电路图：
1
接口技术课程设计
程序代码： A_PROT B_PROT C_PROT CT_PROT DATA DATA CODE
MOV DX,C_PROT IN AL,DX
2 EQU EQU EQU EQU 200H 202H 204H 206H
;可通过计算获得，连接的是IO1 SEGMENT ENDS SEGMENT MOV AX,DATA MOV DX,AX MOV AL,10001001B MOV DX,CT_PROT OUT DX,AL
;控制字写入
;A端口输出，C端口输入 TAB1 DB 7FH,07H,7DH,6DH,66H,4FH,5BH,06H,3FH ASSUME CS:CODE,DS:DATA
START: MOV DX,C_PROT MOV AL,0 OUT DX,AL
;C端口清零
AGAIN: TJ: XOR AH,AH
MOV CX,8 LOOP1: SAL AL,1
ADC AH,0
LOOP LOOP1
MOV AL,AH
PUSH BX
LEA BX,TAB1
XLAT
MOV DX,A_PROT
OUT DX,AL
PUSH CX
MOV CX,2801 WAIT1: LOOP WAIT1
POP CX
JMP AGAIN
MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START
接口技术课程设计
;统计1个数
;进位加CF，以统计出C端口中1的个数
;延时10ms
接口技术课程设计
三、运行结果
程序结果图：
4
接口技术课程设计
四、设计总结与体会
为期一周的微机原理课程实践终于结束了，回过头来，感慨万千。过了一个多月，书本上的好些知识已然忘却，刚开始拿到课题时，看到一大堆传说中的神器，霎时凌乱了，选来选去，从仅剩的课题中挑了“投票统计器”，上网搜索了一下，大体上把设计的方向搞清了，接下来，便是开始设计了。
画模拟图对于我们来说，还是比较困难的，特别是8086那一块儿，大家参考网上的资料，反复讨论，着实花了不少时间。接下来的画图连线就比较简单了，为了节省时间，在做模拟图的同时，其他两个人便开始编写程序了。将设计流程图简略写下来，对照流程图，分块儿编写程序，显得很有条理，简单轻松些。
就这样，三次课之后，设计的图和程序都好了，只剩下调试程序，查看模拟结果了。这是检错和纠错的过程，轻松但也不轻松，因为那么多东西，如果看不仔细了，你就找不到错误，也就没法儿解决问题了，费事费力还一无所获，这是最伤脑筋的事情。还好，运气不错，只是程序出现了小小的问题，改好之后，得到了很满意的结果。
最后的验收，是对书本与实践知识的融汇总结，本以为毫无问题的我们，没想到被程序中的一个问题给秒杀了，大家四处找资料，和别的组的同学讨论，反复演算了半天，终于会了。当然，就算是会了，我们也只是懂得了微机原理中的一点皮毛而已，学的扎实很重要，因为这样才能把理论知识运用到实践中去，不断地提高自己。
五、参考文献 1.周明德.微型计算机系统原理及应用.北京：清华大学出版社
2.张弥左,王兆月,邢立军等.微型计算机接口技术.北京：机械工业出版社 3.戴梅萼,史嘉权.微型计算机技术及应用.北京：清华大学出版社 4.沈美明,温冬婵.IBM-PC汇编语言程序设计.北京：清华大学出版社
5
一、设计题目
单片机综合试验仪——计数/中断模块
二、功能及性能指标
显示计数，记到15就重新开始计数
三、设计目的
1 了解单片机综合实验仪基本构成和分模块设计方法。掌握PROTEUS下单片机综合实验仪的设计、绘制方法。通过本次实验，达到熟练掌握PROTEUS下单片机综合实验仪原理图绘制和模块划分调整的目的。
2通过单片机综合实验仪原理图转换为板图、制作出各模块实验板和下载程序和在实验板上调试、运行个实验项目，熟练掌握单片机综合实验仪线路板的设计制作过程;达到实现单片机综合实验仪各实验项目实际运行效果的目的。
3了解单片机综合实验仪各模块程序设计方法。掌握KEIL C51下单片机综合实验仪各模块程序设计和调式及PROTEUS下的系统仿真方法。通过本次课程设计，达到熟练掌握KEIL C51下和PROTEUS下单片机综合实验仪各模块程序设计、调试和仿真的目的。
四、意义
该实验通过单片机的最小系统的制作，设计简单系统，拥有控制其他模块的功能，在现实生活中应用广泛，具有现实意义。
五、本人所做工作
计数/中断模块部分 ①
原理图仿真：②
PCB版图设计(元件封装)与制作： 部分器件封装：中断、定时计数、串行通信电路部分器件封装：SW1(TRIGGER)(3)——SW-PUSH-AUTO-LOCK(按实物设计)D9(POWER_SHOW)(3)——LED需要设计封装器件外形图如下：
中断、定时计数PCB电路图
六、设计内容
依据单片机综合实验仪原理图各模块及其元器件的实物结构。在PROTEUS下设计制作单片机综合实验仪的设计、绘制方法。通过本次实验，达到熟练掌握PROTEUS下单片机综合实验仪原理图绘制和模块划分调整的目的。
1、在PROTEUS的智能原理图输入系统ISIS下，按本本课程设计课件要求，每位同学主攻单片机综合实验仪一个模块原理图设计和绘制。为后续实验本模块的板图设计做好准备。
2、自己制作的电路板图上焊接元件，完成实验板的制作。
3、对各电路模块和实验项目进行程序下载和实验项目的调试运行。
4、在KEIL C51下和PROTEUS下，对单片机综合实验仪一个模块的程序设计、调试和仿真。
5、运行PROTEUS的ARES软件，依据电路模块的元件实物，核对和设计封装图。3中断、定时计数、串行通信电路部分器件封装：SW1(TRIGGER)(3)——SW-PUSH-AUTO-LOCK(按实物设计)D9(POWER_SHOW)(3)——LED
6、结合上次实验兼顾的单片机综合实验仪其它模块原理图设计和绘制。完成相对应的程序模块设计、调试和仿真。
七、设计思路及描述
设计思路及描述--该实验要求进行计时并在数码管上显示计数，则可利用swl单片机实验系统中的芯片AT89C51，中的P3.1做为时钟信号CLK输入的入口地址管脚做为外部按键输入，并实现各个按键的功能;将P3.2管脚做为外部中断0的入口地址，并实现“开始”按键的功能;将P3.3做为外部中断1的入口地址，并实现“清零”按键的功能;将P3.0做为数据信号DATA输入的入口地址;定时器T1作为“快加”键的定时器。其中“开始”按键当开关由1拨向0(由上向下拨)时开始计时;“清零”按键当开关由1拨向0(由上向下拨)时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。
八、原理图
九、程序流程
十、程序清单
十一、课程设计心得体会
经过了几周的努力，单片机终于完成了。通过这个实验，我真的学到了很多，也体会到了很多，体会到完成一个作品是多么的不容易，需要面对很多的困难，从一开始的上机使用专业软件制图，再然后画PCB图，打印墨纸，完成电路板，中间每一步都不能出错，错一步步步错。虽然这个过程很难但是单片机是一门教我们微机线路设计与制作的基本技能的课程，老师的谆谆教导，同学的融洽合作，以及这门课程自身所散发出的强大的实践性与趣味性一下子就深深的吸引住了我。
本学期的微机原理路课程，我收获了很多，也感悟到很多。微机原理课程，它已不仅仅是一门印在课程表上的课程，还是一次崭新、充满挑战的实践，是一段珍贵的体验。从中我学习到了画图、焊接以及其他零件的用途与方法，在焊接电路板时，也学到了很多东西，比如焊法、零件的形状和种类、元器件的基本常识等等。真是让人受益匪浅，终于能体会到不同零件的奇妙组合中展现的人类智慧的结晶。知识的重要性在我心中再次提升，电子产品知识产权的垄断，让我既看到了机遇又看到了挑战，学习是现在我们唯一的行动方针。
在做单片机的过程中，我们遇到了很多问题，如果不是自己亲自做，可能就很难发现自己在某方面知识的欠缺，对于我们来说，发现问题，解决问题，这是最实际的。当我们遇到难题时，在经过夏新恩老师等的帮助下，这些难题得以解决，设计也能顺利的完成。
微机原理课程，是我们大学里的一道大题，虽然这次的难度很大，看起来困难重重，但是当我们实际操作起来，又会觉得事在人为。只要认真对待，所有的问题也就迎刃而解。在上机操作之前，我们有一个熟悉原理图的过程，这是相对而言比较耗费精力的，也是最复杂的，做一个较大的设计，需要耐心，在这个过程中，耐力也就得到了一定的磨练。这也是也是为即将面临的课程打下一个良好的基础。
在这次微机原理课程中，我最终要做的是一个单片机。实习的过程中，首先需要复习使用电烙铁(焊枪)，在练习焊接时，我时刻默念老师教的焊接步骤，遵循正确的步骤才是最简洁的方法。但尽管如此，我还是尝到很多挫败感。虽然我多次失败，虽然时常也不乏出现一些虚焊点或是东倒西歪的焊点，虽然对自己第一次的杰作说实话都有些厌恶，但是我仍然对此由衷的感谢。因为如果没有失败的练习哪里有现在值得骄傲的成功作品。与此同时，我还体会到合作的乐趣和同学间的友情。和同学一起合作，我们一起讨论电路原理、器件选择，也相互补充并发现漏洞，失败时相互鼓励着重新来做，有突破时一起开心的笑。当见到其他组的同学的进度比我们快，做的比我们好时，我内心也不由得着急起来，开始手忙脚乱，在这里我要感谢周围同学对我及时的帮助，让我感受到集体的温暖，让我重拾信心。当然我们组也不是一直都是最差的，我也会经常的去帮助其他组的同学，这让我时常能够感受到帮助他人的快乐，以及感受到自我能力价值的体现。
单片机完成后，我们都认为做PCB是最复杂的，这里遇到的问题也就最多。我们发现，只要完整地做好了一个设计，以后的也就大多“雷同”，所以这也算得上是其中的一个收获。
微机原理课程是一个过渡时期，我们从学生走向毕业的必经之路，在不长不短的设计过程中，我发现自己主要得到了以下收获：一.遇到什么疑惑的问题应该首先自己独立地解决，而不是未加思考就随便问，这样不仅无法切实的提高思考能力，而且也是一种消极态度的反映。在设计的过程中，我们当然要仔细聆听老师们的见解，可是自己的领悟更重要，只有这样才可以真正地理解各种原件的使用。理解各个设计中为什么会选择这个原件。而这些独立领悟的东西才是真正深入到我们的思维习惯和思维特性中去的内核部分。二.在焊接操作过程中要高度集中注意力，不应该心猿意马，三心二意。这样极为容易造成焊接原件错误，产生电路板短路。最后，通过了这次微机原理课程设计，我才了解到我们所学的只是原来是如此地贴近我们，其实他们就在我们身边，就在我们身边或大或小的地方，甚至是我们不能发现的地方，而并不是我原先所想象的那样遥不可及，总是好像在那种大房子里面的大机器才会用到这些东西，感觉那些是科学家做的事情，对于我们来说是天方夜谭。而如今，我才知道了这一切。我才会，并有这样的动力将我所学的知识来赋予实践。
虽然遇到了太多的麻烦，不过我最终完成了自己的作品，非常的欣喜!自己在这短短的一学期里学到了很多知识，锻炼了自己的很多能力。总的来说，我对这门课程是热情高涨的!第一，通过实践真正觉得自己可以做些什么了有点存在的小成就感;第二，通过微机原理课程，加强了我们的动手实践能力和设计创新精神，作为信息时代的大学生，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件;第三，在微机原理课程的这些日子里，大家的团队精神得到了很大的加强。因此，非常感谢这不同以往的，习性工程教育改革的，具有很大的自主性的，使我们能够发挥主观能动性。
十二、参考文献
《单片微型计算机与接口技术》——电子工业大学出版
一、课程设计的目的
课程设计是实验的提高和综合。通常，学习知识是由浅入深、由此及彼，一点点的学习和积累的，而应用知识则是综合运用所积累的知识来分析和解决实际问题、从知识的系统性来检验对各层次知识的掌握程度。
课程设计的目的是让学生把理论学习和实验教学阶段所掌握的知识通过一个设计实例，经历一次理论和实践结合、软件和硬件结合的综合训练，也是一次工程实践能力的检验。这次课程设计大家应当把它作为毕业设计的预演。
锻炼通过各种媒体和途径主动获取知识的能力 。
二、课程设计的要求
课程设计要求独立完成、严禁抄袭;
较大的题目可以多人合作完成，但每个人都应有自己所承担的任务，并在自己的报告中客观如实地反映;
课程设计既是综合能力的锻炼，也是协作精神和科学诚信品质的锻炼。如果做相同的题目，要保证各自的独立性，实现方法的多样性。
微机原理是一门硬件技术为主、软硬件结合的课程，因此要求，所有的选题都要描述清楚硬件设计的原理和软件设计的逻辑思路。设计尽量在实验箱上完成。
在功能设计上尽量完善、贴近实用、有人机交互(人机交互可实用实验箱上的键盘重新定义)
查阅毕业设计的相关文件和设计规范，学习设计报告撰写的各个环节，并在课程设计中认真实践。
课题完成后要有一分规范的设计报告。
三、课程设计的时间安排
课程设计的时间为2个完整的教学周。
四、课程设计报告要求
为锻炼学生的论文写作能力，为今后的毕业设计(毕业论文)做准备，对设计报告的完成尝试做较高的要求。
一篇完整的设计报告通常由题名、摘要、引言、正文、结束语、参考文献、附录等部分组成。具体要求如下：
1、题目：根据选题拟定;
2、摘要：应扼要叙述本设计的主要内容、特点，文字要精炼。不超过300字;
3、引言：应说明本设计的目的、意义、及应达到的技术要求;设计的技术路线或基本思路;设计欲解决的主要问题;解决此课题所需要的条件;预备知识的介绍。
4、正文：
设计方案的论证：应说明设计的依据;在对各种方案进行分析、比较的基础上阐述所用方案的特点，如：采用了何种新技术、新措施、提高了什么性能等。
硬件设计：在设计报告中要列出主要芯片的参数、逻辑功能;给出硬件线路图及原理介绍以及必要的计算等。
软件设计：详细介绍软件设计的思想、控制算法、模块的划分;给出算法的逻辑框图;实时性分析、误差分析、软件校正等。
结构设计：如果选题含有结构设计则包含此部分。
试验及测试情况：包括试验方法、测试电路和测试结果等，说明是否达到了预期的设计要求。
5、结论
概括地说明所进行工作的情况和价值，分析其优点和特色，指出创新所在，性能达到何种水平，并应指出其中存在的问题和今后的改进方向，特别是对工作中遇到的重要问题要着重指出，并提出自己的见解。
结论篇幅不宜过长，要简单、明确。在措辞上应严密，容易被人领会。应实事求是地介绍自己的工作成果，忌言过其实，在无充分把握时，应留有余地。
参考文献：查阅的资料、参考书
6、附录：(源程序清单、电路图等)
五、考核方式及成绩评定
课程设计单独计算成绩，希望同学们引起足够重视。 考核方式
采取呈述答辩的方式。
工作态度占20%：课程设计的过程是否认真，是否有科学的态度等; 作品展示和设计报告的质量占50%; 最后的答辩情况占30%; 有创新者，适当加分。
成绩评定
六、参考选题
课程设计的选题可以做以下给出的参考选题，更提倡学生自己选题。 课程设计在层次上界于普通实验和毕业设计之间，折合时间只有1周，所以题目的规模与难度应当与这个层次基本匹配。
鉴于上述考虑，提供的参考选题以我们实验室的现有条件可以完成为基本出发点，也鼓励有余力、感兴趣的同学完成较大的题目。
1、微机原理实验箱键盘和显示模块的软硬件剖析
微机原理实验箱是一套基于8086/8088CPU的综合实验仪器，上面带有A/D、D/A、PIO、SIO、CTC、中断控制等常用接口实验模块。对微机原理实验箱进行剖析，可以使学生进行一次系统分析能力的综合锻炼。选题要求：
[1] 硬件剖析： 中有介绍);
画出相关的原理图;
分析数码管动态显示的原理和键盘扫描的原理。 阅读资料，掌握可编程芯片8155的原理和编程结构(单片机原理[2] 软件设计：
用8086汇编语言编写显示子程序和键盘扫描子程序。 一个通用显示子程序; 一个通用读键子程序;
设计一个主程序，调用上述程序，测试并显示每个键的键码。 难点：在键盘扫描中兼顾显示扫描。
2、微机原理实验箱的软件功能模块设计(3个子课题)
再现系统原来所具有的功能：系统有28个功能键，功能键的可以完成系统所提供的功能操作。阅读操作手册，编程实现模块的功能。
选择下列任意一个模块作为课程设计的课题： ① ② ③ 存储器读写模块：。(难度系数0.8) 存储器移动模块：。 (难度系数0.7) 存储器比较模块：。 (难度系数0.7)
3、中断技术的综合应用设计(2个子课题) 准备:
1、总结性地复习8086的中断系统;
2、精通掌握中断控制器8259A的原理和编程;
3、精通掌握串行通讯接口芯片8251或并行通讯接口芯片8255之一。
1、硬件设计 原理设计的介绍。
82
59、8251(或8255)关键芯片的功能、引脚介绍; 绘制原理图(最好用PROTEL99软件);
软件设计思想：重点介绍中断子程序的设计、如何加载; 软件框图;
核心代码段的解析;
2、软件设计 完整的软件源程序在附录中给出。
3、调试验证方案的设计，包括调试程序的设计。
4、按照设计报告的要求写出规范的设计报告
4、用8253定时/计数器设计日历时钟系统
1、硬件设计 原理设计的介绍(推荐使用中断方式)。 8253关键芯片的引脚、功能介绍; 绘制原理图(最好用PROTEL99软件); 推荐使用中断方式; 软件框图;
核心代码段的解析;
完整的软件源程序在附录中给出。
2、软件设计
3、调试方案的设计，包括调试程序的设计、时间精度的校正方法等。
4、按照设计报告的要求写出规范的设计报告
5、微机原理实验项目的开发与改进设计 说明：
1、对现有微机原理实验项目的综述;
2、提出并设计新的实验项目;
3、该课题的自由度较大，但需要调研大量的实验指导书之类的资料，然后立足实际分析比较整合创新，提出有价值的实验项目。
6、交通灯控制系统：
按照时间控制原则，利用并行接口和定时器，采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统，通行时间(或禁止时间)30秒，准备时间3秒，在准备时间里黄灯闪烁3次，闪烁频率为0.5秒，周而复始。
7、电子时钟设计：
利用8253定时器设计一个具有时、分、秒显示的电子时钟，并定义一个启动键，当按下该键时时钟从当前设定值(可在显示缓冲区中予置)开始走时。
8、可任意启动/停止的电子秒表设计： 6位LED数码显示，计时单位为1/100秒。利用功能键进行启/停控制。其功能为：上电后计时器清0，当第一次(或奇数次)按下启/停键时开始计数。第2次(或偶数次)按下该键时停止计时，再一次按启/停键时清零后重新开始计时。
9、简易计算器系统设计：
设计一个可以进行2位数四则运算的计算器，要求：1，用按键输入数和运算符号;2，用LED显示运算过程和结果(十进制数);3，可以表示出当前的运算类型;4，具有清零和复位功能;5，具有连续运算功能。
10、利用D/A设计一个函数发生器：
并利用按键选择输出波形，能分别产生三角波、阶梯波(每阶梯1V)、正向锯齿波、负向锯齿波和方波。并利用按键(自行定义)进行输出波形选择，同时将当前输出波形代号显示在LED上(左边位)：0为方波、1为正向锯齿波、2为负向锯齿波 、3 为三角波 、4为阶梯波。
《微机原理与接口技术》课程设计任务书
11、舞台艺术灯的控制
一、设计的目的
通过对红绿黄LED发光二极管的控制,熟练掌握8086汇编语言的编程以及并行接口芯片
8255A 的编程方法。
二、设计的要求
编写程序控制8255A可编程并行接口芯片，使实验台上的红、绿、黄发光二极管按照某种规律
发光。
12、电子琴实验
一、实验目的
l、进一步掌握定时器编程和应用。
2、了解微机利用定时器产生音乐的基本方法。
二、设计的要求
利用实验仪键盘，使数字键
1、
2、
3、
4、
5、
6、7作为电子琴键，按下数字键发出相应的音调
，PB0作为定时器门控信号，OUT1发出音频信号，驱动喇叭
13、七段码电子表显示设计
设计一个具有时、分、秒显示的电子时钟，并定义一个功能键，使其能校对时间。
14、 数字式竞赛抢答器
1、设计一个可容纳4组(或更多)参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。
2、抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。
3、设置一个主持人“复位”按钮。
4、主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，有显示器显示抢答组别。
5、设置一个计分电路，每组开始预置100分，由主持人记分，答对一次加10分，答错一次减10分。
15、彩灯控制器
1、设计一个彩灯控制器，使彩灯(LED管)能连续发出四种以上不同的显示形式;如灯亮的顺序为1盏、2盏、3盏、4盏，然后在向后减数显示。
16、简易出租车自动计费器
1、实验中以一个脉冲模拟汽车前进十米，则每100个脉冲表示1公里;
2、行车里程单价1元/公里，起价3元，3公里起价;
3、用LED显示行驶公里数，两个数码管显示收费金额。
4、能修改单价和起价里程
《微机原理及接口》课程设计任务书
适用专业：05电子信息工程 通信工程
一、 本次课程设计的目的和意义
学习和掌握计算机中常用接口电路的应用和设计技术，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。通过这次设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解，使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。
二、 设计时间和设计题目
(一)、设计时间：一周
(二)、设计题目：可从以下题目中任选一题，原则上每班每题不超过5人。每题的设计要求：a、设计出完整的接口电路。B、编写出全部程序。
1、交通灯控制系统：按照时间控制原则，利用并行接口和定时器，采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统，通行时间(或禁止时间)30秒，准备时间3秒，在准备时间里黄灯闪烁3次，闪烁频率为0.5秒，周而复始。可利用82
55、82
53、8259等接口电路。
2、温度测控系统的设计：利用ADC0809采用中断式设计一个温度测控系统，在LED数码显示器上显示温度值，并对温度进行测试和控制，当检测温度到达温度上限60℃时开风扇(即开启电动机)，低于下限30℃时关闭风扇，LED上的显示内容为：XX ℃(采用十进制显示)。
3、函数发生器1的设计：利用D/A设计一个函数发生器，并利用按键选择输出波形，能分别产生三角波、阶梯波(每阶梯1V)、正向锯齿波、负向锯齿波和方波。并利用按键(自行定义)进行输出波形选择，同时将当前输出波形代号显示在LED上(左边位)：0为方波、1为正向锯齿波、2为负向锯齿波 、3 为三角波 、4为阶梯波。
4、函数发生器2的设计：设计一个三角波发生器，可利用键盘改变其输出波形的幅值。例如，可利用1---5这5个数字键改变其输出波形的幅值，当按下1---5数字键时使D/A输出幅值从1V增加到5V。
5、电子音乐播放器：设计要求：利用8253作为音阶频率发生器，应先对一段音乐进行编码后存入音符表，并建立好音阶表(只建立一个8度即可，音阶表见附录)，音符长度不能少于60个，连续播放3遍后停止。
6、键盘电子乐器：利用并行接口8255作为键盘接口，设计一个具有2个八度音阶的键盘乐器，音阶键不少于16个，采用扫描方式管理键盘，音域范围自行定义。
7、电子时钟设计：利用8253定时器设计一个具有时、分、秒显示的电子时钟，并定义一个启动键，当按下该键时电子时钟从当前设定值开始走时。
8、压力测控系统的设计：对压力传感器的信号进行检测并在LED数码显示器上显示压力值，当压力低于30pa时，黄灯闪烁，闪烁周期为1秒。当压力高于150pa时，红灯闪烁。LED的显示内容为P=XXX为测试值。
9、可变输出频率方波发生器设计：设计一个输出方波频率可利用按键改变的方波信号发生器(可以使用D/A也可以直接使用8253产生方波)，利用键盘选择方波发生器的输出频率并驱动喇叭。输出频率=键号*100HZ。
10、直流电机速度控制器设计：利用按键控制直流电动机的转速。按键定义如下：0 停止，1 1/10转速， 2 2/10转速…… 9 最高速(D/A输出满量程)，键号每加1，D/A输出增加0.5V 。
11、可任意启动/停止的电子秒表设计：6位LED数码显示，计时单位为1/100秒。利用功能键进行启/停控制。其功能为：上电后计时器清0，当第一次(或奇数次)按下启/停键时开始计数。第2次(或偶数次)按下该键时停止计时，再一次按启/停键时清零后重新开始计时……。 12简易计算器系统设计：设计一个可以进行2位数四则运算的计算器，要求：1，用按键输入数和运算符号;2，用LED显示运算过程和结果(十进制数);3，可以表示出当前的运算类型;4，具有清零和复位功能;5，具有连续运算功能。
13点阵LED显示系统设计：设计一个点阵式LED显示系统。要求：1，每次显示一个文字和图形;2，每隔一固定时间更变需要显示的文字或图形;3，可以现实循环显示几个文字或图形;4，可以根据按键来控制显示的文字的替换时间的长短;5，具有复位功能。
三、 设计任务及要求：
1、接口电路设计：根据所选题目和所用的接口电路芯片设计出完整的接口电路,并进行电路连接和调试。
2、程序设计：要求画出程序框图，设计出全部程序并给出程序设计说明和程序注释。
3、设计文件：a、设计图纸(接口电路原理图);b、使用或操作说明;c、设计报告：字数约3000~4000字，内容包括：(1)设计题目;(2)系统的主要功能作用及主要技术性能和指标;(3)总体设计方案及组成原理(框图)或设计说明及技术路线;(4)系统设计：接口电路设计，程序设计(程序框图和程序清单及注释)其他有关的理论分析和计算;(5)设计总结：对设计中所存在的问题和不足进行分析和总结，提出解决的方法、措施、建议和对这次设计实践的认识、收获和提高。
4、设计要求：
不允许抄袭和复印，否则取消设计成绩。
四、 设计时间和成绩分配：
(一) 设计时间：一周
(二) 设计成绩分配：
1、接口电路设计占30%(包括电路图设计、电路连接和调试通过)。
2、设计文件占30%
3、答辩占40%
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