《微机原理与汇编语言》课程教学大纲一、课程基本信息二、教学目标和要求本课程是计算机专业的专业主干课。

课程以当今主流微处理器80X86为结合点，分析它的结构特点、操作原理、指令系统以及汇编语言设计的基本方法，为后续课程打下必要的基础。

通过本课程的学习，要求学生掌握微型计算机的基本工作原理、汇编语言程序设计基本方法、微型计算机接口技术、建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的初步能力。

应能掌握计算机的基本工作原理及汇编语言编程的技能和技巧，养成良好的程序设计风格，为今后的工作打下必要的技术基础。

三、教学难点重点是8086CPU内部结构，引腿信号及功能，指令系统；汇编语言程序设计；接口的基本技术，接口芯片的内部结构和工作原理。

难点是CPU操作时序，各种接口芯片的控制字，模式字的设置及其含义，接口与外设子系统的硬件设计及软件编程。

四、教学内容及基本要求第一章微型机算计概述 (2学时)教学目标和要求：理解微型机的分类和发展概况；掌握微处理器、微型计算机和微型机系统的差别；掌握CPU的功能和组成部件；掌握计算机的基本结构。

教学重点和难点：无。

教学方式：（课堂讲授）第一节微型计算机的特点和发展一、微型计算机的特点二、微型计算机的发展第二节微型机的分类一、微型计算机的分类第三节微处理器、微型计算机和微型计算机系统一、微处理器二、微型计算机三、微型计算机系统第四节微型机算机的应用一、微型计算机的应用复习思考题:1. 微处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有什么不同?2. 微型计算机采用总线结构有什么优点?3. 数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?第二章 16位和32位微处理器 ( 6学时 )教学目标和要求：1、掌握：8086微处理器的编程结构，常用引腿信号的功能，8086的中断系统，总线操作及时序;2、理解：80386的体系结构，三种工作方式，指令流水线和地址流水线，虚拟存储机制和片内两级存储管理；Pentium采用的先进技术，原理结构，技术发展。

教学重点和难点：8086微处理器的结构，内部寄存器的功能，主要的引脚信号及功能，中断响应过程，存储器组织和I/O组织。

教学方式：(课堂讲授6学时)第一节 16位微处理器8086 (2学时 )一、8086的编程结构总线接口部件和执行部件的组成及各自功能,8086总线周期的概念。

二、8086的引腿信号和工作模式1. 最小模式和最大模式的概念为了适应各种应用场合，在设计8086/8088CPU芯片时，使它们可以在两种模式下工作，及最小模式和最大模式。

2. 8086/8088的引腿信号和功能8086/8088CPU有40条引腿，这里介绍在两种模式下公用的32条引腿和他们的传递方向及有效跳变。

3. 最小模式讲述8086在最小模式下的典型配置及有关引腿信号。

4. 最大模式讲述8086在最大模式下的典型配置及有关引腿信号。

三、8086的操作和时序1. 系统复位和启动操作8086/8088复位时各内部寄存器的值，复位时序，总线信号状态。

2. 总线操作最小操作下的读写周期，最大操作下的读写周期。

3. 中断操作和中断系统8086的中断分类，中断向量和中断向量表，硬件中断和软件中断，中断响应总线周期。

4. 最小模式下的总线保持8086/8088提供了一对专用于最小模式下的总线控制联络信号HOLD和HLDA 总线保持请求响应时序。

5. 最大操作下的总线请求允许在最大操作下8086/8088提供了总线主模块间传递总线控制权的手段。

四、储存器组织和I/O组织1. 8086的储存器组织8086的储存器分段结构，段地址和偏移地址，物理地址的计算方法8086/8088系统中1M存储空间的几个固定部分。

2. 8086的I/O组织在8086系统中I/O端口采用独立编址的方法用专门的输入输出指令访问。

复习思考题：1. 8086总线接口部件有什么功能?执行部件有什么功能？2. 总线周期的含义是什么？8086的基本总线周期由几个时钟组成？如CPU的时钟频率为24MHz，那么它的一个时钟周期为多少?一个基本总线周期为多少?如主频为15MHz呢?3. CPU启动时，有哪些特征？如何寻找系统的启动程序?4. 8086是怎样解决地址线和数据线复用问题的？5. BHE#信号和A0信号是通过怎样的组合解决存储器和外设端口的读写操作的?6. 非屏蔽中断有什么特点？可屏蔽中断有什么特点？分别用在什么场合？第二节 32位微处理器80386 (2学时)一、80386的体系结构80386的内部结构和功能部件。

二、80386的三种工作方式80386的实地址方式、保护方式和虚拟8086方式。

三、80386的寄存器80386的7类寄存器：通用寄存器、指令指针寄存器和标志寄存器、段寄存器和段描述符寄存器、控制寄存器、系统地址寄存器、调试寄存器和测试寄存器。

四、指令流水线和地址流水线指令流水线由总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件和执行部件构成。

地址流水线由分段部件分页部件和总线接口部件组成。

五、80386的虚拟存储机制和片内两级存储管理分段管理、分页管理，转换检测缓冲器TLB。

六、80386的中断在实地址方式下,80386采用8086相同的方式处理中断;在保护方式下80386通过中断描述符表协助中断响应和处理。

七、80386的信号和总线状态80386的信号,总线周期。

复习思考题：1.虚拟存储器是一种什么样的存储器?80386的虚拟存储器可以有多大容量?2.80386有哪三种工作方式?为什么要这么多工作方式?3.80386的指令流水线由哪些部件组成?它们的主要功能是什么?4.TLB是一种什么样的功能部件?说明其中存放什么内容,起什么作用?5.80386的数据线既可传送16位数据，也可传送32位数据，还可传送单字节数据，具体是如何实现上述传送的?第三节 32位微处理器Pentium (2学时)一、 Pentium采用的先进技术Pentium采用多项先进技术，最重要的是CISC和RISC相结合的技术、超标量流水线技术、分支预测技术。

二、 Pentium的技术特点论述了Pentium的4项特点。

三、 Pentium的原理结构Pentium的主要部件，原理结构。

四、 Pentium的寄存器基本寄存器组、系统寄存器、浮点寄存器。

五、 Pentium的主要信号地址线及控制信号、数据线及控制信号、总线周期控制信号、Cache控制信号、系统控制信号等。

六、Pentium的总线状态和总线周期Pentium的6种总线状态，非流水线式读写周期，流水线式读写周期。

七、Pentium系列微处理器的技术发展复习思考题：1.Pentium采用了哪些主要的先进技术?2.分之预测技术的优点是什么?此技术基于怎样的程序设计规律?3.阐述Pentium中，U流水线和V流水线有什么区别?4.什么是突发式数据传输?第三章 16位和32位的微处理器指令系统教学目标和要求：掌握8086的寻址方式和指令系统，编写简单程序。

理解80386的寻址方式和指令系统及Pentium增加的指令。

教学重点和难点：重点掌握数据传送指令，算数运算指令,逻辑指令，输入输出指和控制转移指令，设计出三种结构的汇编语言源程序。

教学方式：（课堂讲授16学时）第一节 8086的寻址方式和指令系统 ( 8学时 )一、 8086的寻址方式立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址。

二、 8086指令系统的概况指令格式,指令执行时间。

三、 8086指令系统1. 传送指令：通用传送指令，累加器专用传送指令，地址传送指令，标志传送指令。

2. 算术运算指令：加法，减法，乘法，除法指令和BCD码操作指令。

3. 逻辑运算和移位指令逻辑运算指令：与、或、非、异或操作指令，循环指令和非循环指令。

4. 串操作指令5. 控制转移指令无条件和有条件转移指令，循环控制指令，子程序调用和返回指令，中断指令，处理器控制指令。

四、8086汇编语言的标志、表达式和伪指令汇编语言概况，标识符，保留字，表达式，语句，伪指令。

程序举例。

复习思考题:1.在寄存器间接寻址中,如果指令中没有具体指明段地址,那么,段地址如何确定?2.使用堆栈操作指令时要注意什么问题?传送指令和交换指令在涉及内存操作时要注意什么问题?3.指令和移位指令完成AX乘以20的功能。

4.写简单的条件转移程序。

5.用串指令编写程序完成字符串的比较。

第二节80386的寻址方式和指令系统 (4学时)一、 80386的寻址方式讲述80386的九种寻址方式。

二、 80386的指令系统讲述80386新增加的指令。

数据传送指令、算术运算指令、串操作指令、转移指令、循环和调用指令、条件设置指令、中断指令、标志指令、位处理指令、总线封锁指令、处理器控制和特权指令、支持高级语言的指令、系统设置和测试指令。

复习思考题：1.80386的有效地址由哪几个分量计算得到?2.80386的推入堆栈指令比8086有哪些改进?3.设计两个32位数相乘的程序,将乘积送到ABC指示的内存区。

第三节 80486新增加的指令 (2学时)一、论述6条新增加的指令第四节Pentium新增加的指令 (2学时)一、论述8条新增加的指令第四章存储器和高速缓存技术 ( 2学时 )教学目标和要求:掌握微型机中存储器的层次化结构，Cache技术的基本思想和出发点，Cache系统的主要部件，Cache控制器完成的功能。

教学重点和难点：存储器的分类，存储器在系统中的连接，Cache的组织方式和各自的特点，Cache的命中率和数据的一致性。

教学方式：（课堂讲授4学时）第一节存储器和存储器件 ( 1学时 )一、存储器的分类内部存储器,外部存储器。

二、微型计算机内存的行列结构微型计算机以字节为单位存储信息，在硬件上通过行选择线和列选择线确定内存单元。

三、选择存储器件的考虑因素选择存储器应考虑的因素：易失性、只读性、存储容量、速度功耗。

四、随机存取存储器RAM按工作原理分静态RAM和动态RAM。

论述它们的结构和工作原理。

五、只读存储器ROM分别论述掩膜型ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除及可编程ROM(EPROM)、可用电擦除的可编程ROM(EEPROM)、闪烁存储器Flash。

六、存储器在系统中的连接考虑和应用举例存储器和CPU的连接考虑，SRAM的使用举例，DRAM和DRAM控制器的使用。

七、存储器的数据宽度扩充和字节扩充讲述数据宽度的扩充连线图，字节数的扩充连线图。

第二节微型机系统中存储器的体系结构 ( 1学时 )一、层次化的存储器体系结构按图讲述存储器的层次化总体结构。

二、16位和32位微机系统的内存组织讲述16位机8086的存储器构成:奇存储体和偶存储体.论述32位微机系统的内存组织.地址的对准操作。