《微型计算机原理及接口技术》是一门针对工科本科学生的专业技术基础课程,旨在让学生掌握微型计算机的硬件结构、汇编语言编程以及计算机体系结构的基本概念。课程内容涵盖微机的基本组成、工作原理、接口电路和硬件连接,目的是培养学生具备开发微机系统软硬件的基本能力。课程的特点在于理论与实践的紧密结合,内容更新快速,需要学生积极参与,通过自学和讨论提升技能。
课程的教学过程中,强调主动学习和探索,鼓励学生在课堂上积极思考,课后进行自学并独立完成作业。实验课程方面,要求学生预习并撰写预习报告,实验后撰写实验报告,以提高分析问题和解决问题的能力,养成严谨的科学态度。课程的收获与投入的时间成正比,需要学生投入大量时间和精力去学习和实践,将专业知识有机融合,解决实际问题。
课程的第一章介绍了微型计算机的概论,追溯到1946年世界上第一台电子计算机ENIAC,阐述了其巨大的体积、能耗和局限性。接着介绍了冯·诺依曼结构,这是现代计算机设计的基础,包括采用二进制表示数据和指令,存储程序的概念,以及计算机硬件的五大组成部分:控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。冯·诺依曼结构的计算机通过程序计数器控制指令执行,具有一定的判断能力,并通过地址总线、数据总线和控制总线连接各个组件。
微型计算机按照CPU字长、微处理器工艺和利用形态可以分为多种类型。CPU字长代表计算机处理数据的基本单位,如4位、8位、16位、32位和64位等。微处理器的工艺包括MOS和双极型TTL等。此外,微型计算机还可以按照形态分为单片机、单板机、位片机和微机系统等。
这门课程涵盖了微型计算机的历史、基本原理、结构和分类,强调了实际操作和理论学习的结合,对于工科学生来说,它是深入理解和应用计算机技术的关键一步。通过这门课程的学习,学生将能够理解计算机硬件的工作方式,编写汇编语言程序,以及设计和评估微机系统的性能。