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067801    微計算機系統設計                           32學時/2學分
英文譯名：Microcomputer System Design
適用領域：計算機科學與技術
開課單位：計算機科學與技術學院
教學目的：培養學生掌握微計算機系統的分析與設計能力，以及根據實際應用需求進行微計算機
         應用系統的設計與實現能力。
預備知識或先修課程要求：計算機組成原理，微機系統與接口、程序設計
教學方式及學時分配：
     本課程實踐性較強，采用課堂講授、研討、上機實驗，課程設計相結合的方式教學，其中學時分配如下：課堂講授（12學時）+上機實驗（6學時）+研討（4學時）+綜合設計實驗（6學時）+系統演示、報告答辯（4學時）

學時	教學內容	教學方式
2	主流處理器研究進展（X86、單片機、ARM、FPGA、DSP、片內異構多核處理器等）	授課
2	微計算機系統基本工作原理，微處理器體系結構	授課
2	微計算機系統各個子系統的硬件組成	授課
2	輸入/輸出控制方式、I/O接口標準、總線技術	授課
2	微計算機應用系統的基本組成及設計方法	授課
2	Proteus嵌入式系統軟硬件設計仿真平臺，微處理器系統仿真與分析、Proteus綜合應用	授課
2	熟悉實驗平臺和開發環境，完成程序下載與流水燈實驗	實驗
2	熟悉溫度傳感器，編寫相應程序實現溫度采集功能，掌握開發平臺輸入輸出模塊基本原理和使用方法	實驗
2	熟悉MP3解碼器芯片，編寫MP3播放程序，掌握SPI接口基本原理和使用方法	實驗
2	通過前面的實驗熟悉實驗平臺的外圍接口和功能特性，依托實驗開發平臺結合應用需求進行計算機應用系統設計，學生對應用系統進行分析和概要設計，并進行開題報告和研討	研討
2	通過前面的實驗熟悉實驗平臺的外圍接口和功能特性，依托實驗開發平臺結合應用需求進行計算機應用系統設計，學生對應用系統進行分析和概要設計，并進行開題報告和研討	研討
2	微計算機應用系統的綜合設計	實驗
2	微計算機應用系統綜合設計的軟硬件調試	實驗
2	微計算機應用系統的修改與擴充	實驗
2	微計算機應用系統的功能演示，并進行課程設計答辯報告	研討
	微計算機應用系統的功能演示，并進行課程設計答辯報告	研討

 
教學主要內容以及對學生的要求：本課程從微計算機系統的角度出發，分析其結構、原理以及各
部件之間的聯系，突出時序分析與系統設計，基于微處理器芯片構成應用系統的關鍵技術及 
設計方法，根據實際應用需求進行微計算機應用系統設計與實現。
內容摘要：
（1）主流處理器研究進展（X86、單片機、ARM、FPGA、DSP、片內異構多核處理器等）。
（2）微計算機系統的基本概念和基本工作原理，內容包括微計算機系統的功能、性能評價和工作原理，微計算機系統的體系結構和各個子系統的硬件組成。
（3）微計算機應用系統的基本組成及設計方法，內容包括：輸入/輸出控制方式、I/O接口標準、總線技術以及微計算機應用系統設計方法等。
（4）Proteus嵌入式系統軟硬件設計仿真平臺，內容包括微處理器系統仿真與分析、ISIS原理布線工具、Proteus綜合應用。
（5）學生熟悉實驗平臺和開發環境，完成微計算機應用系統設計的基礎實驗。內容包括：程序下載與流水燈實驗；熟悉溫度傳感器，編寫相應程序實現溫度采集功能，掌握開發平臺輸入輸出模塊基本原理和使用方法；熟悉MP3解碼器芯片，編寫MP3播放程序，掌握SPI接口基本原理和使用方法。
（6）學生通過前面的實驗，熟悉實驗開發平臺的外圍接口和功能特性，根據實際應用需求進行微計算機應用系統設計，并在開發平臺上實現其功能。
考核方式：成績分為平時成績（20%）+課程設計成績（60%）+答辯報告成績（20%）。根據上課實驗出勤情況和課堂參與度評定平時成績。學生需要根據實際應用需求完成一個微計算機應用系統課題設計，并在實際硬件電路上進行實現，根據課題難度、完成質量和提交的微計算機應用系統設計報告評定成績。課程結束時，進行應用系統功能演示，每名學生做答辯報告，根據報告質量評定答辯報告成績。
課程主要教材：無
主要參考書目：
1. 微型計算機技術及應用(第4版). 戴梅蕚, 史嘉權. 清華大學出版社. 2009.4
2. 基于PROTEUS的電路及單片機系統設計與仿真(第2版). 周潤景,張麗娜,丁莉. 北京航空航天大學出版社. 2010.1
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