一、为什么需要接口二、接口的基本功能三、接口的基本结第五章计算机接口构与编址四、CPU与外设之间的四种数据传输控制方式*技术一般概念五、系统总线六、简单接口设计(锁存器/缓冲器)第六章可编程定时一、8253A功能、内部结构及引脚4*二、8253A工作方式及/计数接口8253A编程4*三、8253A应用举例第七章可编程并行一、8255A功能、内部结构及引脚4*二、8255A工作方式及通信接口8255A编程4*三、8255A应用举例第八章可编程串行一、串行通信基本概念-二、串行接口芯片8251A的功能与V通信接口8251结构4★三、8251编程4★四、8251应用举例第九章可编程中断一、8259A功能、内部结构及引脚4*二、8259A工作方式及控制器8259A编程4*三、8259A应用举例四、教授方法与学习方法指导教授方法:本课程与前期学习的课程联系紧密,课程内容涵盖的知识面广,涉及到软件和硬件,且结合紧密。结合课程内容及教学要求以及学生认知活动的特点,采取线下讲授为主的教学模式,通过概念的学习,帮助学生建立微机系统的概念,掌握微机系统的工作原理;采用分组方式,通过线下实验和线上虚拟仿真相结合,训练学生系统设计和编程能力,使学生能将所学的知识应用于解决实际问题中。学习方法:根据本课程涉及的知识面广,与前期学习课程联系紧密的特点,学习本课程应该在充分复习前期学习的相关课程的基础上,开展提前预习,学习应该以课程教材为基础,结合提供的课件资料进行系统学习,通过课程提供的习题库,检验学习效果,通过线上和线下的答疑渠道,及时解决出现的问题。充分利用幕课资源和网络资源,拓展相关的知识体系。五、教学环节及学时分配教学环节及各章节学时分配,详见表3。表3教学环节及各章节学时分配表学时分配合章节名称教学内容讲讨习实其计公授移验论一、介绍本课程及提出对学习本课程的要求第一章计算机概二、复习计算机基础基本概念三、初步建立论计算机整机概念四、计算机中数与码的表示一、8086/8088CPU功能、结构及寄存器组第二章织二、8086/8088CPU工作模式及引脚功能8086/8088微处三、存储器组织四、堆栈组织五、中断概理器念、中断类型号、中断向量、中断向量表、中断过程六、总线周期的概念七、系统构成一、指令结构二、寻址方式三、8086/8088第三章指令系统10CPU指令系统介绍四、部分汇编伪指令的介与程序设计绍五、汇编程序结构六、汇编程序设计举例第四章存储器一、存储器的分类及特性指标二、CPU与存62028
28 第五章计算机接口 技术一般概念 一、为什么需要接口二、接口的基本功能三、接口的基本结 构与编址▲四、CPU 与外设之间的四种数据传输控制方式▲★ 五、系统总线六、简单接口设计(锁存器/缓冲器) √ √ √ 第六章可编程定时 /计数接口 8253A 一、8253A 功能、内部结构及引脚▲★二、8253A 工作方式及 编程▲★三、8253A 应用举例 √ √ √ 第七章可编程并行 通信接口 8255A 一、8255A 功能、内部结构及引脚▲★二、8255A 工作方式及 编程▲★三、8255A 应用举例 √ √ √ 第八章可编程串行 通信接口 8251 一、串行通信基本概念▲二、串行接口芯片 8251A 的功能与 结构▲★三、8251 编程▲★四、8251 应用举例 √ √ √ 第九章可编程中断 控制器 8259A 一、8259A 功能、内部结构及引脚▲★二、8259A 工作方式及 编程▲★三、8259A 应用举例 √ √ √ 四、教授方法与学习方法指导 教授方法:本课程与前期学习的课程联系紧密,课程内容涵盖的知识面广,涉及到软件 和硬件,且结合紧密。结合课程内容及教学要求以及学生认知活动的特点,采取线下讲授为 主的教学模式,通过概念的学习,帮助学生建立微机系统的概念,掌握微机系统的工作原理; 采用分组方式,通过线下实验和线上虚拟仿真相结合,训练学生系统设计和编程能力,使学 生能将所学的知识应用于解决实际问题中。 学习方法:根据本课程涉及的知识面广,与前期学习课程联系紧密的特点,学习本课程 应该在充分复习前期学习的相关课程的基础上,开展提前预习,学习应该以课程教材为基础, 结合提供的课件资料进行系统学习,通过课程提供的习题库,检验学习效果,通过线上和线 下的答疑渠道,及时解决出现的问题。充分利用慕课资源和网络资源,拓展相关的知识体系。 五、教学环节及学时分配 教学环节及各章节学时分配,详见表 3。 表 3 教学环节及各章节学时分配表 章节名称 教学内容 学 时 分 配 合 计 讲 授 习 题 实 验 讨 论 其 它 第一章计算机概 论 一、介绍本课程及提出对学习本课程的要求 二、复习计算机基础基本概念三、初步建立 计算机整机概念 四、计算机中数与码的表示 4 4 第二章 8086/8088 微处 理器 一、 8086/8088 CPU 功能、结构及寄存器组 织二、 8086/8088 CPU 工作模式及引脚功能 三、存储器组织四、堆栈组织五、中断概 念、中断类型号、中断向量、中断向量表、 中断过程六、总线周期的概念 七、系统构成 6 2 8 第三章指令系统 与程序设计 一、指令结构二、寻址方式三、8086/8088 CPU 指令系统介绍四、部分汇编伪指令的介 绍五、汇编程序结构六、汇编程序设计举例 6 2 2 10 第四章存储器 一、存储器的分类及特性指标 二、CPU 与存 6 2 8
储器的连接(包括:地址分配与译码、信号连接)三、存储器扩充接口设计举例一、为什么需要接口二、接口的基本功能第五章计算机接三、接口的基本结构与编址四、CPU与外设口技术一般概念之间的四种数据传输控制方式五、系统总线六、简单接口设计(锁存器/缓冲器)第六章可编程定、8253A功能、内部结构及引脚二、8253A时/计数接口24工作方式及编程三、8253A应用举例8253A第七章可编程并、8255A功能、内部结构及引脚二、8255A行通信接口n工作方式及编程三、8255A应用举例8255A一、串行通信基本概念二、串行接口芯片第八章可编程串28251A的功能与结构三、8251编程四、8251行通信接口8251应用举例第九章可编程中一、8259A功能、内部结构及引脚二、8259A4断控制器8259A工作方式及编程三、8259A应用举例合计426856六、考核与成绩评定课程成绩包括平时成绩10%,实验成绩20%,考试成绩70%。平时成绩主要反映学生的课堂表现、平时的信息接收、自我约束。成绩评定的主要依据包括:课程的出勤率、课堂的基本表现(如课堂测验、课堂互动等)、作业(主要是课堂作业和课外作业),主要考察学生对已学知识掌握的程度以及自主学习的能力。实验成绩主要反映学生如何设计和实现一个软硬件相结合,并实现特定功能的接口系统的能力:掌握汇编语言和简单接口电路的设计原则,设计一个限定的汇编程序,利用相应的硬件电路实现一定的功能。实验中引导学生发挥潜力,尽量增强系统的功能。培养学生在该复杂系统的研究、设计与实现中的交流能力(口头和书面表达)、协作能力、组织能力。考试成绩为对学生学习情况的全面检验。强调考核学生对微机和汇编基本概念、基本方法、基本理论等方面掌握的程度,及学生运用所学理论知识解决复杂问题的能力。本课程各考核环节的比重及对毕业要求拆分点的支撑情况,详见表4。表4考核方式及成绩评定分布表考核方式「所占比例(%)主要考核内容及对毕业要求拆分指标点的支撑情况考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度,为毕业要求拆分10平时成绩指标点2.2、4.2/4.1、6.2提供支撑。结合课堂学习和实验安排,考核学生对汇编程序设计、硬件接口设计20实验成绩及编程的掌握程度,为毕业要求拆分指标点2.2、4.2/4.1、6.2提供支撑。考核学生对基本概念和理论的掌握程度,考核学生运用所学方法解决70考试成绩设计、编程、控制等工程问题的能力,为毕业要求拆分指标点2.2、29
29 储器的连接(包括:地址分配与译码、信号 连接)三、存储器扩充接口设计举例 第五章计算机接 口技术一般概念 一、为什么需要接口 二、接口的基本功能 三、接口的基本结构与编址四、CPU 与外设 之间的四种数据传输控制方式五、系统总线 六、简单接口设计(锁存器/缓冲器) 4 4 第六章可编程定 时/计数接口 8253A 一、8253A 功能、内部结构及引脚二、8253A 工作方式及编程三、8253A 应用举例 4 2 6 第七章可编程并 行通信接口 8255A 一、8255A 功能、内部结构及引脚二、8255A 工作方式及编程三、8255A 应用举例 4 2 6 第八章可编程串 行通信接口 8251 一、串行通信基本概念二、串行接口芯片 8251A 的功能与结构三、8251 编程四、8251 应用举例 4 2 6 第九章可编程中 断控制器 8259A 一、8259A 功能、内部结构及引脚二、8259A 工作方式及编程三、8259A 应用举例 4 4 合计 42 6 8 56 六、考核与成绩评定 课程成绩包括平时成绩 10%,实验成绩 20%,考试成绩 70%。 平时成绩主要反映学生的课堂表现、平时的信息接收、自我约束。成绩评定的主要依据 包括:课程的出勤率、课堂的基本表现(如课堂测验、课堂互动等)、作业(主要是课堂作 业和课外作业),主要考察学生对已学知识掌握的程度以及自主学习的能力。 实验成绩主要反映学生如何设计和实现一个软硬件相结合,并实现特定功能的接口系统 的能力:掌握汇编语言和简单接口电路的设计原则,设计一个限定的汇编程序,利用相应的 硬件电路实现一定的功能。实验中引导学生发挥潜力,尽量增强系统的功能。培养学生在该 复杂系统的研究、设计与实现中的交流能力(口头和书面表达)、协作能力、组织能力。 考试成绩为对学生学习情况的全面检验。强调考核学生对微机和汇编基本概念、基本方 法、基本理论等方面掌握的程度,及学生运用所学理论知识解决复杂问题的能力。 本课程各考核环节的比重及对毕业要求拆分点的支撑情况,详见表 4。 表 4 考核方式及成绩评定分布表 考核方式 所占比例(%) 主要考核内容及对毕业要求拆分指标点的支撑情况 平时成绩 10 考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度,为毕业要求拆分 指标点 2.2、4.2/4.1、6.2 提供支撑。 实验成绩 20 结合课堂学习和实验安排,考核学生对汇编程序设计、硬件接口设计 及编程的掌握程度,为毕业要求拆分指标点 2.2、4.2/4.1、6.2 提供支 撑。 考试成绩 70 考核学生对基本概念和理论的掌握程度,考核学生运用所学方法解决 设计、编程、控制等工程问题的能力,为毕业要求拆分指标点 2.2
4.2/4.1、6.2提供支撑。七、考核环节及质量标准本课程各考核环节及质量标准,详见表5。表5考核环节及质量标准评分标准考核方式ABcDE90~10080~8970~7960~69< 60基本概念清晰,能基本概念清晰,基本概念清楚,基本概念清楚,熟练的应用所学的能熟练的应用所能应用所学的概能应用所学的概不满足作业概念方法,设计出学的概念方法,念方法,设计方D要求念方法,设计方设计方案,解决案,解决部分实好的方案,解决实案。际问题。实际问题。际问题。解决问题的方案解决问题的方案正正确、合理,能解决问题的方案确、合理,能提出解决问题的方案不满足实验提出不同的解决正确、合理并取D要求不同的解决问题方可行并完成。问题方案并完得正确的结果。案并取得正确结果成。基本概念清晰,能基本概念清晰,基本概念清楚,基本概念清楚,能应用所学的概熟练的应用所学的能熟练的应用所能应用所学的概不满足考试学的概念方法,念方法,设计方概念方法,设计出念方法,设计方D要求好的方案,解决实设计方案,解决案,解决部分实案。际问题。实际问题。际问题。评分标准(A~E):主要填写对教学内容中的基本概念、理论、方法等方面的掌握,及综合运用理论知识解决复杂问题能力的要求。制定者:邓军批准者:张万荣2020年7月30
30 4.2/4.1、6.2 提供支撑。 七、考核环节及质量标准 本课程各考核环节及质量标准,详见表 5。 表 5 考核环节及质量标准 考核方式 评 分 标 准 A B C D E 90~100 80~89 70~79 60~69 ﹤60 作业 基本概念清晰,能 熟练的应用所学的 概念方法,设计出 好的方案,解决实 际问题。 基本概念清晰, 能熟练的应用所 学的概念方法, 设计方案,解决 实际问题。 基本概念清楚, 能应用所学的概 念方法,设计方 案,解决部分实 际问题。 基本概念清楚, 能应用所学的概 念方法,设计方 案。 不满足 D 要求 实验 解决问题的方案正 确、合理,能提出 不同的解决问题方 案并取得正确结果 解决问题的方案 正确、合理,能 提出不同的解决 问题方案并完 成。 解决问题的方案 正确、合理并取 得正确的结果。 解决问题的方案 可行并完成。 不满足 D 要求 考试 基本概念清晰,能 熟练的应用所学的 概念方法,设计出 好的方案,解决实 际问题。 基本概念清晰, 能熟练的应用所 学的概念方法, 设计方案,解决 实际问题。 基本概念清楚, 能应用所学的概 念方法,设计方 案,解决部分实 际问题。 基本概念清楚, 能应用所学的概 念方法,设计方 案。 不满足 D 要求 评分标准(A~E):主要填写对教学内容中的基本概念、理论、方法等方面的掌握,及综合运用理论 知识解决复杂问题能力的要求。 制定者:邓军 批准者:张万荣 2020 年 7 月
“统计物理”课程教学大纲英文名称:StatisticalPhysics课程编号:0000525课程性质:学科基础必修课学分:2.0学时:32面向对象:电子科学与技术专业本科生先修课程:大学物理I、高等数学(工)教材与参考书:[1]汪志诚《热力学·统计物理》高等教育出版社,2008年[2]李卫,《热力学与统计物理》,北京理工大学出版社,1989年[3]林宗涵,热力学与统计物理学,北京大学出版社,2009年[4]苏汝铿,统计物理学,复旦出版社,1990年[5]王竹溪,统计物理学导论,高等教育出版社,1965年一、课程简介统计物理由两部分组成,一是热力学,二是统计物理学,前者是热现象的宏观理论,后者是热现象的微观理论,二者均以研究热现象规律及相关物理性质为目的。热力学部分包括:热力学基本规律,均匀物质热力学性质。统计物理学部分包括:近独立粒子最概然分布,玻色统计和费米统计。在教学中通常采用分开讲,先讲热力学后讲统计物理。学生体会了热力学的方法,热力学不需要知道微观细节就可以进行理论分析,且很普遍,在解决物理问题时,往往是热力学与统计物理学结合起来用。通过课程教学,使学生掌握热力学与统计物理的基本概念、基本理论和基本方法,具有较强的查阅该课程资料的能力和获取相关信息的能力,为后续专业课程和从事专业工作打下基础。二、课程地位与课程目标(一)课程地位:本课程适用于电子信息与控制工程学院电子科学与技术专业本科生,是专业基础课。通过本课程的学习,使学生基本掌握热力学的基本理论,均匀物质的热力学性质,统计物理的基本概念及基本方法,经典粒子的玻尔兹曼统计及其应用,量子性粒子的玻色统计和费来统计及其简单应用。而且能够运用这些理论解决典型问题,使学生理论学习能力,运用理论解决物理问题的能力得到培养和提高,为后面的专业课(固体物理、半导体物理、半导体器件原理等)学习打下理论基础。本课程主要为毕业要求4.1、5.1的达成提供支撑。3.1:针对性能指标需求,进行固态器件的常规设计和实现,明确相关的约束条件;设计过程中体现创新意识。4.1:能够对固态器件相关物理现象及特性进行研究和实验验证。(二)课程目标:1教学目标:通过本科课程的学习,要求学生基本掌握热力学的基本理论,均匀物质的31
31 “统计物理”课程教学大纲 英文名称:Statistical Physics 课程编号:0000525 课程性质:学科基础必修课 学分:2.0 学时:32 面向对象:电子科学与技术专业本科生 先修课程:大学物理Ⅰ、高等数学(工) 教材与参考书: [1] 汪志诚《热力学·统计物理》高等教育出版社,2008 年 [2]李卫,《热力学与统计物理》,北京理工大学出版社,1989 年 [3]林宗涵,热力学与统计物理学,北京大学出版社,2009 年 [4]苏汝铿,统计物理学,复旦出版社,1990 年 [5]王竹溪,统计物理学导论,高等教育出版社,1965 年 一、课程简介 统计物理由两部分组成,一是热力学,二是统计物理学,前者是热现象的宏观理论,后 者是热现象的微观理论,二者均以研究热现象规律及相关物理性质为目的。热力学部分包括: 热力学基本规律,均匀物质热力学性质。统计物理学部分包括:近独立粒子最概然分布,玻 色统计和费米统计。在教学中通常采用分开讲,先讲热力学后讲统计物理。学生体会了热力 学的方法,热力学不需要知道微观细节就可以进行理论分析,且很普遍,在解决物理问题时, 往往是热力学与统计物理学结合起来用。通过课程教学,使学生掌握热力学与统计物理的基 本概念、基本理论和基本方法,具有较强的查阅该课程资料的能力和获取相关信息的能力, 为后续专业课程和从事专业工作打下基础。 二、课程地位与课程目标 (一)课程地位:本课程适用于电子信息与控制工程学院电子科学与技术专业本科生, 是专业基础课。通过本课程的学习,使学生基本掌握热力学的基本理论,均匀物质的热力学 性质,统计物理的基本概念及基本方法,经典粒子的玻尔兹曼统计及其应用,量子性粒子的 玻色统计和费米统计及其简单应用。而且能够运用这些理论解决典型问题,使学生理论学习 能力,运用理论解决物理问题的能力得到培养和提高,为后面的专业课(固体物理、半导体 物理、半导体器件原理等)学习打下理论基础。 本课程主要为毕业要求 4.1、5.1 的达成提供支撑。 3.1: 针对性能指标需求,进行固态器件的常规设计和实现,明确相关的约束条件;设计 过程中体现创新意识。 4.1:能够对固态器件相关物理现象及特性进行研究和实验验证。 (二)课程目标: 1 教学目标:通过本科课程的学习,要求学生基本掌握热力学的基本理论,均匀物质的
热力学性质;统计物理的基本概念及基本方法,经典粒子的玻尔兹曼统计及其应用,量子性粒子的玻色统计和费米统计及其简单应用。要求学生能够运用这些理论解决典型问题,使学生理论学习能力,运用理论解决物理问题的能力得到培养和提高。本课程设定2个教学目标,具体如下:课程目标1:掌握“热力学部分”中的基本概念、基本理论、基本方法,在系统学习基础上,提升物理问题求解的水平,增强分析能力,体验实现自然科学乐趣。主要内容:热力学第一定律,热力学第二定律,理想气体的,热力学基本方程,增加原理及应用,热力学过程的判断、克劳修斯方程组,麦氏关系及应用,特性函数。课程目标2:掌握统计物理基本概念,修养基础理论问题”,增强理论结合实际能力,提升对工程问题进行描述和分析水平。掌握等概率原理,玻尔慈曼分布,玻色分布和费米分布。理解系统微观运动状态的描述,理解经典粒子和量子性粒子的分布及微观状态。课程目标3:运用物理和数学知识解决自然科学问题这一典型的问题求解过程。能够应用玻尔慈曼统计结合热力学部分的知识能够导出配分函数,给出热力学量的统计表达式及理想气体物态方程,掌握麦克斯韦速度分布律和能量均分定理及应用,理解理想气体的内能和热容量及固体热容量的爱因斯坦理论。了解玻色统计和费米统计的热力学量统计表达式,光子气体和金属中自由电子气。通过本课程的学习,使学生具备以下能力:1、能够正确理解热力学与统计物理学领域的工程问题的内涵,能够将复杂工程问题分解,分析成为多项的工程基础和专业问题的组合,并能够运用数学、统计物理科学知识分析解决问题。(支撑毕业要求4.1)2、能够应用所学的基本原理,识别、表达。能够用数学与热力学和统计物理学的基本原理,采用科学方法对本领域的问题进行研究,通过信息综合得到合理有效的结果和验证。(支撑毕业要求5.1)表1课程目标与毕业要求拆分指标点的对应关系序毕业要求拆分指标点课程目标号4.115.1掌握“热力学部分”中的基本概念、基本理论、基本方法,在系统学习基础上,提升物理问题求解的水平,增强分析能力,体验实现自O0然科学乐趣。主要内容:热力学第一定律,热力学第二定律,理想气体的摘,热力学基本方程,摘增加原理及应用,热力学过程的判断、克劳修斯方程组,麦氏关系及应用,特性函数。掌握统计物理基本概念,修养“基础理论问题”,增强理论结合实际能力,提升对工程问题进行描述和分析水平。掌握等概率原理,玻2尔兹曼分布,玻色分布和费米分布。理解系统微观运动状态的描述,理解经典粒子和量子性粒子的分布及微观状态。运用物理和数学知识解决自然科学问题这一典型的问题求解过程。能够应用玻尔兹曼统计结合热力学部分的知识能够导出配分函数,O2给出热力学量的统计表达式及理想气体物态方程,掌握麦克斯韦速度分布律和能量均分定理及应用,理解理想气体的内能和热容量及32
32 热力学性质;统计物理的基本概念及基本方法,经典粒子的玻尔兹曼统计及其应用, 量子 性粒子的玻色统计和费米统计及其简单应用。要求学生能够运用这些理论解决典型问题,使 学生理论学习能力,运用理论解决物理问题的能力得到培养和提高。 本课程设定 2 个教学目标,具体如下: 课程目标 1:掌握“热力学部分”中的基本概念、基本理论、基本方法,在系统学习基础 上,提升物理问题求解的水平,增强分析能力,体验实现自然科学乐趣。主要内容:热力学 第一定律,热力学第二定律,理想气体的熵,热力学基本方程,熵增加原理及应用,热力学 过程的判断、克劳修斯方程组,麦氏关系及应用,特性函数。 课程目标 2:掌握统计物理基本概念,修养“基础理论问题”,增强理论结合实际能力, 提升对工程问题进行描述和分析水平。掌握等概率原理,玻尔兹曼分布,玻色分布和费米分 布。理解系统微观运动状态的描述,理解经典粒子和量子性粒子的分布及微观状态。 课程目标 3:运用物理和数学知识解决自然科学问题这一典型的问题求解过程。能够应 用玻尔兹曼统计结合热力学部分的知识能够导出配分函数,给出热力学量的统计表达式及理 想气体物态方程,掌握麦克斯韦速度分布律和能量均分定理及应用,理解理想气体的内能和 热容量及固体热容量的爱因斯坦理论。了解玻色统计和费米统计的热力学量统计表达式,光 子气体和金属中自由电子气。 通过本课程的学习,使学生具备以下能力: 1、 能够正确理解热力学与统计物理学领域的工程问题的内涵,能够将复杂工程问题分 解,分析成为多项的工程基础和专业问题的组合,并能够运用数学、统计物理科学 知识分析解决问题。(支撑毕业要求 4.1) 2、 能够应用所学的基本原理,识别、表达。能够用数学与热力学和统计物理学的基本 原理,采用科学方法对本领域的问题进行研究, 通过信息综合得到合理有效的结果 和验证。(支撑毕业要求 5.1) 表 1 课程目标与毕业要求拆分指标点的对应关系 序 号 课程目标 毕业要求拆分指标点 4.1 5.1 1 掌握“热力学部分”中的基本概念、基本理论、基本方法,在系统学 习基础上,提升物理问题求解的水平,增强分析能力,体验实现自 然科学乐趣。主要内容:热力学第一定律,热力学第二定律,理想 气体的熵,热力学基本方程,熵增加原理及应用,热力学过程的判 断、克劳修斯方程组,麦氏关系及应用,特性函数。 ◎ ⊙ 2 掌握统计物理基本概念,修养“基础理论问题”,增强理论结合实际 能力,提升对工程问题进行描述和分析水平。掌握等概率原理,玻 尔兹曼分布,玻色分布和费米分布。理解系统微观运动状态的描 述,理解经典粒子和量子性粒子的分布及微观状态。 ● ⊙ 3 运用物理和数学知识解决自然科学问题这一典型的问题求解过程。 能够应用玻尔兹曼统计结合热力学部分的知识能够导出配分函数, 给出热力学量的统计表达式及理想气体物态方程,掌握麦克斯韦速 度分布律和能量均分定理及应用,理解理想气体的内能和热容量及 ● ◎