本课程是计算机类、电气信息类、自动化类等专业的一门重要专业课，是一门面向应用、具有很强的实践性与综合性的课程。本课程以Intel 8086/8088为起点，逐步介绍80286、80386、80486以及Pentium CPU，使学生能够层层深入，逐步掌握各种微处理器的结构、原理以及它们之间的区别和联系。在接口技术部分，主要讲述微型计算机中常用的中断控制器、并行/串行接口、计数器/定时器和A/D、D/A转换器等典型接口电路及其编程使用方法。本课程内容深入浅出、注重系统性、先进性和实用性，是学生学习和掌握微型计算机系统的基本组成、工作原理、接口及其应用技术的重要课程。

学生须完成课程学习，参与课程研讨，完成单元测试、单元作业及期末考试。

单元测验（20%）

作业成绩（30%）

研讨（10%）

期末考试成绩 (10%)

域外成绩 (实验，30%)

60分-84分为合格，85分以上为优秀

数字电子技术基础

第一章 微型计算机系统概述（2学时）

教学目标：本章介绍了微型计算机的基础知识与运算基础、微型计算机系统的组成与工作过程，并讨论了衡量微型计算机性能的指标。通过本章学习，使学生了解微型计算机系统的基础概念、组成，从而建立简单的微型计算机系统的整体概念。

教学内容：

第一节  微型计算机发展

一、微处理器和微型计算机的发展

二、微型计算机的分类及其应用

三、单片机、单板机、个人计算机

第二节  微型计算机系统的组成

一、微型计算机硬件

二、微型计算机软件

三、微型计算机的工作过程

第三节  微型计算机中常用数制和编码

一、数制及不同进制间的转换

二、二进制数的运算

三、数的表示与运算

真值与机器数，带符号数在机器中的表示形式：原码、反码和补码，补码加、减法与溢出判断，定点数与浮点数。

一、 常用编码

BCD码、ASCII码和汉字的编码

第四节  微机系统的组成

一、硬件系统

运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

二、软件系统

系统软件、应用软件，软、硬件的关系。

第五节  微型计算机系统的性能指标

字长、存储容量、运算速度、时钟频率

教学要求：了解微型计算机的发展概况、各代微处理器的典型产品及主要特点；掌握微型计算机的组成和分类、衡量微型计算机性能的指标。

重点难点：微机的工作过程、微型计算机系统的性能指标

第二章 16位和32位微处理器（6学时）

教学目标：详细介绍了16位微处理器8086/8088的内部结构、工作模式、操作时序以及存储器组织等，并简要介绍了32位微处理器80386、Pentium，使学生掌握微处理器的特点。

教学内容：

第一节  16位微处理器8086/8088

一、8086/8088 CPU的内部结构

CPU的基本功能、CPU的内部逻辑结构、主要功能部件及基本工作过程

二、8086/8088 CPU的寄存器结构

CPU的主要寄存器（通用寄存器、专用寄存器、标志寄存器等）及其主要功能、标志寄存器各位的功能定义。

三、8086/8088 CPU的引脚信号和功能

CPU的外部引脚类型、主要引脚功能。

四、8086/8088系统的工作模式

8086系统结构（最小模式、最大模式）、CPU与外围芯片的连接及典型配置情况、地址锁存器（8282）、双向总线收发器（8286）及总线控制器（8288）的功能特性。

五、8086/8088的操作和时序

时钟周期、总线周期及指令周期的定义，CPU读、写操作时序。

六、8086/8088的存储器组织

微机中存储器组成结构、存储器的分段、逻辑地址与物理地址概念、存储器堆栈的结构特点。

第二节32位微处理器80386

一、80386的特点

二、80386内部结构

三、80386的寄存器结构

四、80386的工作方式

第三节32位微处理器Pentium

一、Pentium的特点

二、Pentium的内部结构

三、Pentium的寄存器结构

四、Pentium系列微处理器的发展

教学要求：了解CPU的基本功能、CPU的外部引脚功能、流水线技术的概念、从80286到Pentium系列的技术发展；理解CPU的内部逻辑结构、CPU的典型操作和时序；掌握CPU的主要寄存器、存储器结构、CPU与外围芯片的连接及系统配置。

重点难点：CPU的内部逻辑结构、CPU的寄存器结构、8086工作模式、微机中存储器结构、存储器的分段、逻辑地址与物理地址概念、CPU引脚功能、CPU读、写操作时序。

第三章  80x86的指令系统（6学时）

教学目标：掌握六种寻址方式的表示格式及使用方法，熟练掌握8086指令系统，能够利用所学指令构造简单程序段。

教学内容：

第一节  指令的基本格式

一、指令的构成

二、8086/8088的指令格式

第二节  8086/8088的寻址方式

第三节  8086/8088的指令系统

一、数据传送类指令

二、算术运算类指令

三、逻辑运算与移位类指令

四、串操作类指令

五、控制转移类指令

六、处理器控制类指令

教学要求：了解指令的基本格式，理解寻址方式的基本概念，掌握数据传送、算术、逻辑运算、控制转移类指令的语句格式及功能。

重点难点：六种寻址方式（立即方式、直接方式、寄存器方式、寄存器间接方式、变址方式、基址加变址方式）的汇编格式、功能及使用方法，算术、逻辑运算、移位、控制转移类指令的语句格式及功能。

第四章  汇编语言程序设计（4学时）

教学目标：了解汇编语言使用的各种数据类型，掌握数据定义伪指令和符号定义伪指令的格式及功能；掌握顺序程序、分支程序、循环程序以及子程序设计的基本方法，并能设计功能相对独立的程序，并调试通过。

教学内容：

第一节  汇编语言概述

第二节  汇编语言源程序格式

一、汇编语言的语句格式

二、伪指令

三、汇编语言源程序的结构

第三节  汇编语言程序设计

一、程序设计的基本步骤

二、顺序结构

三、分支结构

四、循环结构

五、子程序结构

第四节  系统功能调用

一、系统功能调用的方法

二、DOS系统功能调用

三、BIOS系统功能调用

教学要求：理解伪指令的功能和使用方法，转移指令的功能，掌握1号、2号、9号、10号系统功能调用的格式要求及功能、汇编语言的上机过程，灵活应用顺序程序、分支程序、循环程序以及子程序设计的基本方法。

重点难点：伪指令的语句格式及功能，转移指令的功能和应用，顺序程序、分支程序、循环程序以及子程序的结构。

第五章  存储器（4学时）

教学目标：介绍了微型计算机中半导体存储器的分类、使用方法，特别针对16位微型计算机的存储器扩展技术进行了较为详细的讨论，使学生掌握CPU与存储器的连接方法。

教学内容：

第一节  存储器概述

一、半导体存储器的分类

随机存储器RAM、只读存储器ROM、闪速存储器

二、半导体存储器的主要性能指标

存储容量、存储速度

三、典型的半导体存储器芯片

典型静态RAM芯片6116、动态RAM（DRAM）2164、EPROM2732

第二节  半导体存储芯片结构及使用

一、半导体存储器的基本结构

二、半导体存储芯片的使用

地址线的连接、数据线的连接、控制线的连接

第三节  16位系统的存储器接口

一、16位微机系统中的内存储器接口

二、存储器容量的扩展

位扩展、字扩展、字位扩展

三、存储器芯片与8086CPU的连接举例

教学要求：了解存储器的主要类型及性能指标，理解存储器的体系结构，掌握随机存储器RAM的结构原理、只读存储器 ROM的结构原理、存储器与CPU的连接、RAM与ROM的结构原理，对存储器与CPU的连接与译码方法能灵活应用。

重点难点：静态 RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）的存储原理，存储器与CPU的连接、片选信号的产生，动态RAM的刷新控制。

第六章  输入输出与中断（6学时）

教学目标：介绍了输入输出接口技术的基本概念、功能，讲述了常用的输入输出传送控制方式，使学生掌握中断传送方式及其中断接口的编程使用。

教学内容：

第一节  输入/输出接口概述

一、输入/输出接口的功能

I / O接口的概念、功能、简单I / O接口的组成

二、CPU与输入/输出接口之间的信息

数据信息、状态信息、控制信息

三、输入/输出端口的编址方式

独立编址、统一编址

第二节  CPU与外设之间的数据传送方式

一、无条件方式

二、查询方式

查询式输入、查询式输出

三、中断方式

四、DMA方式

第三节  中断技术

一、中断概述

中断源及分类、中断系统及功能、中断优先级的确定

二、中断的处理过程

中断请求、中断响应、中断处理

三、8086/8088的中断

中断类型、中断优先级顺序、中断向量表、中断处理过程

第四节  中断控制器8259A

一、8259A的内部结构及引脚

8259A的内部结构、引脚

二、8259A的工作方式

中断响应顺序、中断优先级管理、中断屏蔽管理、中断结束管理、8259A的级联

三、8259A的编程及应用

8259A的编程、8259A的应用

教学要求：了解I / O接口的概念和功能，理解I / O端口的编址方式、程序方式的特点及应用、DMA方式的特点、中断基本原理、中断的优先级，掌握CPU与输入/输出设备之间的信号、主机与外设间数据传送的控制方式。

重点难点：CPU与输入/输出接口之间的信息（数据信息、状态信息、控制信息）、主机与外设间数据传送的控制方式（程序方式、中断方式、DMA方式）、中断的分类、中断优先级、中断向量、中断向量表、中断控制器8259A的使用。

第七章  并行接口技术（6学时）

教学目标：介绍了并行通信的基本概念，详细介绍了简单并行接口、可编程并行接口8255A，介绍了常用的并行输入输出设备─键盘、LED显示器的工作原理，使学生能够掌握常用的外设接口电路及其使用方法。

教学内容：

第一节  简单并行接口

一、简单并行接口的种类

三态缓冲器、数据锁存器、兼具数据锁存器和三态缓冲器的接口

二、简单并行接口的应用

第二节  可编程并行接口8255A

一、8255A的内部结构和引脚特性

8255A的内部结构、引脚特性

二、8255A的控制字

方式选择控制字、端口C置1/0控制字

三、8255A的工作方式

方式0（基本输入/输出方式）、方式1（选通输入/输出方式）、方式2（双向方式）

四、8255A的编程及应用

第三节  键盘接口

一、键盘的工作原理

二、键的识别

第四节  LED显示器接口

一、LED的工作原理

二、静态显示与动态显示

教学要求：了解并行通信的主要特点，理解可编程并行接口8255A内部结构、工作方式及应用，掌握可编程并行接口芯片（8255A）的编程应用。

重点难点：可编程并行接口8255A内部结构、工作方式、编程应用、LED显示器的基本原理、LED数码管组成及连接。

第八章  串行接口技术（4学时）

教学目标：介绍了串行通信的基本概念，详细介绍了可编程串行接口8251的内部结构及工作方式。

教学内容：

第一节 串行通信概述

一、串行通信的基本概念

二、串行数据传输方式

单工、半双工、全双工

三、串行通信的类型

异步通信、同步通信

四、串行接口和串行接口标准

串行接口标准RS-232C

第二节  可编程串行接口8251A

一、8251A的基本工作原理

数据总线缓冲器、读写控制电路、发送器、接收器、调制调解控制逻辑

二、8251A的引脚和外部连接

8251A和CPU之间的信号、8251A和外设或调制解调器之间的信号

三、8251A的编程

教学要求：了解串行通信的主要特点，理解串行接口电路的基本结构、异步通信的有关概念，掌握可编程串行接口芯片（8251）的结构及工作方式。

重点难点：可编程串行接口8251的内部结构、工作方式、编程应用

                                                   第九章  计数器/定时器（4学时）

教学目标：介绍了微型计算机中实现定时的方法，然后介绍了可编程计数器/定时器8253的功能、内部结构和编程方法，使学生能够掌握可编程计数器/定时器8253的应用。

教学内容：

第一节  概述

第二节  可编程计数器/定时器8253

一、8253的内部结构和引脚特性

8253的内部结构、端口寻址、引脚

二、8253的控制字

三、8253的工作方式

方式0、方式1、方式2、方式3、方式4、方式5

四、8253的编程

8253的初始化编程、8253计数值的读取编程

第三节  8253的应用

教学要求：了解可编程定时器8253的基本性能及特点，掌握定时器/计数器（8253）的结构及工作方式、编程应用。

重点难点：8253的内部结构、工作方式、8253的编程应用。

第十章  数/模和模/数转换（3学时）

教学目标：分别介绍了模/数(A/D)转换和数/模(D/A)转换的基本原理，并介绍了常用的A/D转换器和D/A转换器及其使用方法，使学生能够掌握微型计算机在复杂控制系统中的应用。

教学内容：

第一节  概述

第二节  数/模(D/A)转换器

一、D/A转换原理

二、D/A转换主要技术参数

三、DAC0832及接口电路

四、DAC1210及接口电路

第三节  模/数(A/D)转换器

一、A/D转换原理

二、A/D转换主要技术参数

分辨率、精度、转换时间

三、8位A/D转换芯片ADC0809及接口电路

ADC0809的逻辑结构和引脚、ADC0809的转换时序、ADC0809的数据输出、ADC0809和CPU的接口。

四、12位A/D转换芯片AD574A及接口电路

教学要求：了解：D/A和A/D的转换原理、掌握D/A转换器与CPU的接口方法、A/D转换器与CPU的接口方法、DAC0832、ADC0809的编程应用。

重点难点： DAC0832与CPU的连接与编程、ADC0809的内部结构、ADC0809与CPU的连接与编程。

第十一章  总线技术（1学时）

教学目标：简要介绍了微型计算机系统的总线规范及其相关技术，使学生通过了解总线的基本概念、总线的标准和性能指标以及常用的标准总线，理解总线的仲裁方式以及总线在计算机系统中的地位和作用。

教学内容：

第一节  概述

一、总线规范

二、总线的分类

按总线所在位置分类、按信息传送形式分类、按信息传送的内容分类

三、总线数据传输

第二节  ISA总线

第三节  EISA总线

第四节  其他总线

教学要求：了解：基本的总线类型，理解总线信号分类及基本功能，掌握常见的总线标准。

重点难点：总线的分类、常见的总线标准。

[1] 李云、曹永忠、于海东等，微型计算机原理及应用(第二版)，北京：清华大学出版社，2015

[2] 葛桂萍等，微机原理学习与实践指导（第二版）[M].北京：清华大学出版社，2015

[3] 戴梅萼，史嘉权，微型计算机技术及应用（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2008