2019年天津3358微机原理及应用自考考试大纲

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天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：微机原理及应用

课程代码：3358

第一部分课程性质与目标

课程性质与特点

《微机原理及应用》是高等教育自学考试电气专业的一门专业基础课，是在完成电路、模拟电路、数字电路课程学习后开设的必修课程之一,本课程是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。通过学习，使考生获得在专业领域内应用微型计算机的初步能力。

课程特点：（一）工作原理与编程方法、接口技术并重；（二）软件与硬件结合；（三）理论与实践结合。

本课程紧密结合电气类的专业特点，围绕微型计算机原理和应用主题，以Intelx86CPU为主线，系统介绍微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构和工作模式，从而使学生能较清楚的了解微机的结构与工作流程，建立起系统的概念。在此基础上，课程详细介绍了微机中的常用接口电路原理和应用技术，并对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要分析。主要是让学生掌握微型计算机基本结构、工作原理以及单片机应用系统的设计和使用，为学生今后分析和设计微机应用系统打好基础。课程通过课堂教学和一定量的实验教学相结合，使学生建立起“程序存储和程序控制”的牢固概念，培养学生进行微机扩展的应用能力和独立分析问题、解决问题的能力。促进学生综合素质的提高。

本大纲是根据教育部制定的高等教育自学考试电气专业培养目标编写的，立足于培养高素质人才，适应电气专业的培养方向。本大纲叙述的内容尽可能简明实用，便于自学。

课程目标与基本要求

本课程的目标和任务是使学生通过本课程的自学和辅导考试，能较清楚的了解微机的结构与工作流程，微机系统的应用。建立起系统的概念。同时，配以适当的实验教学培养学生的独立分析问题和解决问题的能力，使学生具有一定的软硬件开发能力，为未来的工作和后继课程的学习打下基础。

课程基本要求如下：

1、掌握微型计算机的基本工作原理。

2、掌握汇编语言程序设计的基本方法。

3、掌握存储器的组成。

4、掌握微机与输入输出设备的典型接口电路和接口技术。

5、掌握微机的中断结构、工作过程和8259A的编程与应用，DMA控制器的工作过程和8237的编程结构。

6、掌握A/D、D/A的基本工作原理及应用方法。

7、加强实践性教学环节，购置必要的实验设备，做好实验安排和组织工作。要严格控制教学内容的多少和难度，结合教学内容尽可能多开实验，提高实际动手能力的要求。

与本专业其他课程关系

本课程在电气专业的教学计划中被列为专业基础课，应先修《电路》、《模拟电子线路》、《数字电路与数字逻辑》、《计算机文化基础》等课程。

第二部分考核内容与考核目标

第一章计算机基础

一、学习目的与要求

通过本章的学习，了解计算机的发展、字符的编码，掌握计算机硬件系统、数制的转换、补码和反码、基本逻辑电路(逻辑门和触发器)，熟悉微机的主要性能指标、微机的基本结构。

考核知识点与考核目标

（一）计算机系统概述（一般）

识记：计算机发展所经历的四个时代以及各时代的主要特征，冯·诺依曼型计算机的主要特点,计算机的基本工作原理。

理解：计算机硬件系统、软件系统的组成及各部分功能，计算机系统组成。

应用：观察、识别学生接触的计算机的硬件构成。

（二）算机中的数制和编码（重点）

识记：十、二、八、十六进制四种进位计数制、位（比特,bit）、字节、字、双字的概念，奇偶校验码。

理解：十、二、八、十六进制的相互转换，无符号数、带符号数、真值、机器数的区别，原码、反码、补码、真值之间的相互转换方法，十进制数用8421BCD码表示，字符的ASCLL码表示。

（三）基本数字逻辑电路（次重点）

识记：“与”、”或”、”非”逻辑关系和逻辑门电路，RS、D、JK三种触发器逻辑电路，数据和移位寄存器，计数器，译码器，进位和溢出的概念，逻辑代数基本运算规则和运算定理。

理解：二进制数的加、减、乘、除算术运算，二进制数的与、或、非、异或运算，补码加、减、乘、除运算，十进制运算。

（四）微型计算机概述（次重点）

识记：微处理器、微型计算机和微型计算机系统的概念，微机的主要性能指标。

理解：微机基本结构，总线的分类及其作用。

第二章8086微处理器与汇编语言

一、学习目的与要求

通过本章的学习,了解常用的DOS系统功能调用和BIOS功能调用及上机过程，掌握8086系统结构及寻址方式,熟悉8086指令系统、汇编语言、汇编语言程序设计方法，能编写、运行、调试简单的汇编语言程序。

二、考核知识点与考核目标

（一）8086系统结构（重点）

识记：总线接口部件BIU、执行部件EU的组成，寄存器组的组成，8086微处理器的引脚及其功能,总线周期的概念,8086的总线周期，8086存储器基本结构，控制标志位，I/O组织方式。

理解：BIU和EU的功能、工作过程，各类寄存器的基本用法、寻址特点，8086存储器地址的分段技术、物理地址的形成。

应用：最小与最大模式系统。

（二）寻址方式（重点）

识记：指令的基本格式，操作数、操作码、有效地址、地址分量的概念。

理解：8种寻址方式的格式，有效地址、位移量的形成方法。

（三）指令系统（重点）

识记：指令系统的分类，传送类、算术运算类、位操作类、串操作类、程序转移类、处理器控制类指令的指令格式、助记符、指令功能。

理解：6类指令的用法、注意事项。

应用：灵活运用指令编写、分析一段程序。

（四）汇编语言（重点）

识记：汇编语言语句的种类、格式及其功能用法，汇编语言的特点以及和高级语言的区别。

理解：汇编语言数据、符号定义语句，表达式、运算符、段定义伪指令，段寻址伪指令，过程定义伪指令，定位伪指令和当前位置计数器，标题伪指令的格式及使用，段寄存器的装入。

应用：编写、分析汇编程序。

（五）汇编语言程序设计（重点）

识记：汇编语言程序设计方法、基本结构和步骤，程序流程图的画法。

理解：顺序结构、分支结构、循环结构和子程序设计的特点、基本方法以及注意事项。

应用：跳转表的组成、使用，分支程序设计实现分支的方法，循环程序结构的组成及基本结构形式，循环控制方法，子程序的编制方法。

（六）DOS系统功能调用和BIOS功能调用（一般）

识记：DOS操作系统、BIOS功能。

理解：DOS功能调用及调用方法，软中断指令Int n及几种功能调用，BIOS中断调用方法及几个常用的功能调用。

应用：DOS系统功能调用和BIOS功能调用的实例。

（七）宏指令、条件汇编及上机过程（一般）

识记：宏指令的概念、宏指令的使用步骤，几种常用的DEBUG命令。

理解：宏定义和宏调用的指令格式；重复汇编、条件汇编伪指令的格式及用法。

应用：汇编语言程序上机调试过程。

80X86微处理器结构

一、学习目的与要求

通过本章的学习,了解80386/80486引脚功能、工作模式,掌握80386/80486微处理器的内部结构、寄存器结构,熟悉Pentium处理器。

二、考核知识点与考核目标

（一）80386微处理器（重点）

识记：80386微处理器的6个组成部分、七类32个寄存器、标志寄存器的标志位，80386的引脚功能。

理解：BIU、IDU、IPU、EU、SU、PU各部件的功能、用途，线性地址、逻辑地址、物理地址之间的转换，实地址模式、保护模式和虚拟8086模式的管理空间、地址描述方式和任务方式，7类寄存器的功能、字长和用法。

（二）80486微处理器（重点）

识记：80486具有的性能特点（高速cache、浮点协处理器、流水线和RISC技术、32位处理器结构、片内MMU、猝发式总线技术）、引脚功能。

理解：80486内部结构7个组成单元的组成、功能、工作方法，寄存器组织结构，标志寄存器的标志位，系统级寄存器CR0的新增功能。

（三）Pentium微处理器（次重点）

识记：Pentium、PentiumPro、PentiumII、PentiumIII、Pentium4CPU的内部结构及采用的新技术，Pentium、PentiumPro部分引脚功能，PentiumII、PentiumIII、Pentium4微处理器的性能特点、产品分类。

理解：Pentium、PentiumPro寄存器新增功能。

（四）指令系统简介（一般）

识记：带比例因子的变址寻址方式、80286指令系统增加的18条32位数据操作指令，80386、80486新增指令，Pentium指令系统新增6条64位指令，PentiumPro新增指令。

理解：80X86指令系统新增指令的功能。

第四章 存储器结构

一、学习目的与要求

通过本章的学习了解存储器容量扩展、存贮空间的分配和使用。掌握存储器分类、基本结构、CPU与存储器的连接，熟悉80386/80486存储器、几种常见的存储器芯片。

二、考核知识点与考核目标

（一）存储器分类（重点）

识记：不同存储器芯片的主要性能、特点及用途，选用存储器时需要注意的问题。

理解：存储器按用途，信息存取方式分类情况。

（二）存储器组织（重点）

识记：存储单元基本工作原理，微型计算机内存的组成及存储结构。

理解：存储器基本结构。

（三）存储器容量扩展（一般）

应用：存储器字扩展、位扩展和位字扩展的方法。

（四）CPU与存储器的连接（重点）

识记：存储总线的概念，几种常用的存储器芯片。

应用：CPU与存储器的连接，CPU与位片式DRAM的连接。

（五）80X86与存储器的连接（次重点）

识记：RAM存储器件的备份电源设置原因，内存条的概念。

应用：80X86与8086存储器、80386/80486存储器及Pentium与PentiumPro存储器的连接。

（六）存储器空间的分配和使用（一般）

识记：存储器划分的三个部分，存储器空间的分配和使用。

第五章 微机中断系统和DMA控制方式

一、学习目的与要求

通过本章的学习了解8259A连接和编程，8237A初始化编程。掌握中断的基本概念，DMA的基本操作。熟悉8259A基本结构、8237A结构。

二、考核知识点与考核目标

（一）中断系统概述（重点）

识记：中断、中断系统、中断源、中断屏蔽、中断优先权、中断向量的概念，中断允许标志位，中断响应过程。

理解：中断源的分类，80X86微机系统的中断向量。

应用：中断向量的两种设置方法。

（二）8259A可编程中断控制器及其应用（次重点）

识记：8259A的主要功能、引脚、内部结构及与CPU相配合实现向量中断。

理解：8259A的编程结构和中断管理方式。

应用：8259A的初始化流程与初始化编程，8259A与PC/XT标准总线的连接，两片8259A组成的两级主、从式中断系统结构，级联的初始化编程和中断响应过程。

（三）DMA控制方式和8237A可编程控制器（次重点）

识记：DMA的概念及基本操作，8237A的引脚和三个特殊寄存器。

理解：8237A的内部寄存器。

应用：8237A的初始化编程。

第六章 微机接口及其应用

一、学习目的与要求

通过本章的学习了解8253内部结构和工作方式，掌握I/O接口、微机I/O口地址与寻址方式，熟悉8251A、8255A芯片的结构和功能。

二、考核知识点与考核目标

（一）微机I/O接口和总线（重点）

识记：微机I/O接口的概念、作用及种类，微机I/O接口的功能要求，微机I/O接口地址，常见的系统总线。

理解：I/O独立编址，存储器映像I/O，CPU与外设间的数据传输方式。

（二）串行通信和可编程接口8251A(次重点)

识记：微机系统数据通信方法及各自特点，串行数据传送按传送方向分三种形式及各自特点。串行传送的两种基本工作方式，波特率的概念，异步通信和同步通信中的发送时钟和接收时钟，调制和解调的概念，EIA-RS232C标准。

理解：8251A芯片的结构和工作原理，8251A的方式字、命令字、状态字。

应用：8251A与CPU及外设的连接，8251A异步方式及同步方式的初始化编程。

（三）并行接口芯片8255A(次重点)

识记：8255A芯片的结构和功能。

理解：8255A两类控制字和三种工作方式。

应用：8255A芯片基本输入输出应用、键盘接口应用。

（四）8253可编程计数器/定时器及其应用（一般）

识记：8253内部结构和控制寄存器格式。

理解：8253六种工作方式。

应用：8253初始化编程及写入编程应该注意的问题，8253计数通道0作为实时时钟，计数通道1作为动态RAM刷新定时器，计数通道2作为扬声器音调控制。

第七章 单片微处理机

一、学习目的与要求

通过本章的学习了解单片机的发展及应用概述，掌握单片机的特点、MCS-51内部结构，熟悉MCS-51指令系统。

二、考核知识点与考核目标

（一）单片机概述（一般）

识记：单片机的概念、分类、结构类型、发展及应用需考虑的问题，设计的步骤。

理解：单片机的特点。

（二）MCS-51系列单片机（次重点）

识记：MCS-51内部结构、引脚及其功能，存储器结构。

理解：MCS-51的五个中断源、两个中断优先级、两个可编程的16位定时/计数器，T0和T1的两种工作方式、四种工作模式，四个8位并行I/O口，串行接口及其四种工作模式，MCS-51指令系统的寻址方式，MCS-51指令系统。

应用：8031最小系统的构成，硬件和软件。

（三）8098单片机结构、原理及其应用（一般）

识记：8098单片机硬件结构及其特点、CPU、引脚及其功能，复位信号与复位状态，调电保护，存储器结构，总线的四种操作方式，内部提供的四种准备就绪控制方法。

理解：8098指令系统的寻址方式，程序状态字PSW的格式及各位的意义，8098指令系统。

第八章 A/D和D/A转换器

一、学习目的与要求

通过本章的学习了解转换器的应用，掌握A/D与D/A转换的原理，熟悉A/D与D/A的性能指标。

二、考核知识点与考核目标

（一）A/D转换器（重点）

识记：A/D、D/A转换器的作用，取样、保持、量化、编码的概念，取样定理，A/D转换器的主要性能指标，ADC0809转换器引脚其功能，A/D转换器使用时应注意的问题。

理解：三种常用的A/D转换的方法。

应用：ADC0809于8031单片机的连接。

（二）D/A转换器（重点）

识记：D/A转换器的性能指标，DAC0832转换器引脚其功能。

理解：D/A转换器的工作原理。

第三部分有关说明与实施要求

一、考核目标的能力层次表述

本大纲在考核目标中按着“识记”、“理解”、“应用”等三个能力层次规定考生应达到的能力层次要求，各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：

识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述。

理解：在了解的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法与技能，并把握上述内容的区别和联系。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法与技能，分析和解决有关的理论和实际问题，并能够运用多个知识点进行综合分析，解决问题。

二、指定教材

《微机原理及其应用》丁新民主编高等教育出版社2004年版

三、自学方法指导

1、在开始学习指定教材每一章之前，应先阅读大纲中有关这一章考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，使阅读教材有的放矢。

2、阅读教材时，要仔细阅读逐句推敲，深刻理解基本概念、基本理论，牢固把握基本方法与技能。

3、自学过程中坚持做好读书笔记，做到有归纳、有总结、有理解。自学过程中除了勤于思考外，还要勤于提问，勤于请教，勿死记硬背，生搬硬套，急于求成。要注意所学内容纵向和横向的联系。

四、对社会助学的要求

1、应熟知考试大纲对课程提出的目标总要求和各章掌握的知识点。

2、应熟知各知识点要求达到的能力层次，并深刻体会与理解各知识点的考核目标。

3、辅导时应注意指导考生加强本学科研究方法的训练，加强考生自学能力、观察和思维理解能力、分析解决问题能力及创新意识的培养。

4、辅导时应以考试大纲为准，指定教材为基础，避免随意超纲。

5、辅导时协助考生理解知识点的能力层次，不可将试题难易与能力层次直接挂钩。

6、辅导时应突出重点，对学生要启发引导，不可让学生死记硬背。

7、辅导时应要求学生刻苦学习，钻研教材，独立思考，勤于提问。

8、助学学时：本课程共5学分，建议总学时90学时，课时分配如下：

五、关于命题考试的若干规定

1、本大纲各章所提到的考核内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点，试题内容不超纲。

2、试卷中试题比例一般为识记占20%、理解占35%、应用占45%。

3、反映不同难易度的试题分数比例一般为易占20%、较易占30%、较难占30%、难占20%。

4、每份试卷中各类考核点所占比例约为重点65%、次重点25%、一般10%。

5、试题类型一般为：填空、简答题、改错题、编程题、应用题等

6、考试采用闭卷笔试，考试时间为150分钟，采用百分制评分，60分及格。

六、题型示例

（一）填空

已知X=-120，则X的原码（用八位进制）是____________，补码（用八位进制）是____________。

（二）简答题

什么叫做中断源？中断源有哪些？

（三）改错题

指出下列指令的错误

MOVAH，BX

（四）编程题

将字数组A中的数据按从小到大顺序排序。

（五）应用题

在某一系统中，有八个开关S0-----S7，要求不断检测他们的通断状态，并通过发光二极管LED0----LED7显示出来。开关断开，相对应的LED亮；开光合上，LED灭。选用8086CPU，8255A和74LS138译码器等芯片，画出相应电路图并编写对应程序段？

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