计算机组成及嵌入式系统教学大纲

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1、《计算机组成及嵌入式系统》教学大纲课程名称：《计算机组成与嵌入式系统》计划学时：72适应专业与层次：计算机、电子类专业专科学生一、课程任务与目的计算机组成原理是高等工科教育的计算机、电子类专业的一门必修的核心基础课，它在后继课程的学习方面起着十分重要的作用。本课程针对我校的学生特点，在教授时突出学习的综合性与学生的自主性设计，提高学生的动手能力。根据现代计算机中不管是通用计算机还是嵌入式计算机，它们都遵循冯·诺依曼设计思想，仅在“通用”和“专用”上，在“独立使用”和“嵌入式应用”上，在追求的技术指标、特性上相差很大，但在硬件组成原理上

2、是基本一致。所以，为了形象、直观和实用，我们在分析计算机外部组成时，以通用计算机为主，在分析内部组成和实验验证时，以嵌入式计算机为主。通过本课程的学习，使学生掌握计算机系统的组成和工作原理，熟悉运算方法和运算器；掌握微处理器的结构组成原理；理解存贮系统、各种存贮器的工作原理和结构；掌握计算机指令的寻址方式、指令格式等；掌握输入输出技术；掌握总线结构和总线控制，熟悉常用的系统总线；熟悉外围设备的功能、种类和作用，为后继课程的学习奠定坚实的的理论基础。通过本教材的学习，使学生通过熟练运用汇编语言对单片计算机编程、程序存储和运行，从而掌握计

3、算机组成的基本结构，并能尝试一些计算机的简单测控应用。二、课程内容与基本要求第一章绪论1．1计算机的发展、分类及应用1．2计算机的硬件组成1．3计算机的工作过程实验一计算机的“存储程序”运行1．4计算机的软件组成实验二汇编语言本章主要介绍了计算机的软硬件组成的基本概念和知识，重点在于熟悉软件硬件的组成，难点在于理解“存储程序控制”的工作过程。要求：掌握冯·诺依曼的设计思想，计算机的工作过程及计算机的硬件组成和软件组成；通过实验学会使用“STC_ISP下载”的基本方法，加深理解“存储程序”和“程序控制”的概念和过程；了解最基本的汇编语言

4、组成及书写格式，了解汇编程序的编译方法。第二章计算机的运算基础2．1数制及数制间的转换2．2计算机中数的表示法实验三简单运算程序实验四逻辑运算2．3非数值数据的表示方法2．4代码错误检测与纠错本章主要介绍了计算机中数据的表示方式及运算基础，重点是对数制的理解与转换和数的表示方法，难点在于理解数的各种表示方法。通过对本章的学习，要求：熟练掌握二进制数与十进制数及十六进制数之间的转换方法，熟记常用的2的整数幂（二进制各位的位权）；掌握二进制数数值运算和逻辑运算的基本法则。理解二进制数的原码、反码及补码表示形式，并能熟练转换；了解汉字及字符

5、等非数值数据的表示方法；了解检错与纠错的几种常用方法，掌握最基本的奇偶校验原理和方法；掌握简单流程图的画法和编写和编译简单的汇编程序。在讲解时重点突出简单易懂的方法和概念，在讲解非数值数据的表示方法时，只重点讲解最常用的BCD码和ASCII码，其它编码方式让学生简单了解；在代码检错与纠错部分只讲解常用易懂的奇偶校验与累加和校验，其它校验方法让学生选学或自学。第三章中央处理器及计算机的体系结构3．1中央处理器CPU（CentralProcessUnit）3．2MCS-51微处理器的组成实验五双字节加、减数据运算3．3时序发生器和指令周期

6、3．4新型处理器3．532位嵌入式微处理器ARM实验六奇偶校验本章是全课的重点，主要讲解了中央处理器(CPU)的组成及其各部件的基本功能和工作过程，并介绍了MCS-51微处理器和新型处理器及其控制解释方式和新技术。重点在于理解MCS-51微处理器的组成，难点在于熟练掌握各寄存器的应用和程序状态字各位所表示的意义。要求：熟悉CPU的组成及其作用和工作过程，熟悉各寄存器的作用和程序状态字(PSW)的各位所表示的意义。理解指令周期、复位等基本概念；了解新型处理器及ARM的一些基本知识；复习流程图的编写、汇编程序的编译、下载和运行。对于新型处

7、理器部分可简单介绍或是让学生选学或自学。第四章存储器结构4．1存储系统概述4．2半导体存储器4．3MCS-51的存储器结构实验七寻址方式实验八堆栈本章是本课的重点与难点章节，主要内容是存储器的作用、组成及分类，重点在于理解MCS-51嵌入式计算机的存储器结构。难点在于掌握寻址方式和堆栈的使用。要求：掌握存储器的作用和组成，存储器的分类，性能技术指标等；了解MCS-51嵌入式计算机的存储器结构；掌握各种寻址方式，并能分析应用；理解堆栈的含义，并能分析应用。第五章汇编语言程序设计5．1汇编程序5．2MCS-51单片机指令系统实验九数据交换

8、实验十十进制加法运算实验十一编写延时程序本章也是本课程的重点，是学生能熟练掌握和运用本课程重要内容的基本环节。本章介绍了汇编语言的特点及语句格式，重点是熟悉MCS-51单片机的指令系统，难点是熟练掌握指令系统及对延时的理