课程详情
课程评价
spContent=课程面向有志于从事计算机过程控制系统设计、或对计算机硬件结构感兴趣的学习者。总体目标是:具备输入/输出接口控制系统软硬件初步设计能力。 课程采用案例引导,主要介绍:计算机基础知识、微型机基本工作原理、80x86基本指令集、汇编程序设计、存储器接口设计、接口控制技术等。 结合技术的发展和实际应用需求,本期课程新增了有关嵌入式技术、国产处理器技术、Cache存储器原理和微机中的存储器系统等内容的介绍,包括视频、教学课件和部分拓展阅读材料。这些内容可帮助学习者在Intel处理器相关技术学习的基础上,能对目前广泛应用于工业控制、可穿戴设备等领域中的嵌入式技术有基本的认知,并对我们国家处理器技术的发展和应用有一定了解。为进一步打造国产处理器生态奠定基础。
—— 课程团队
课程概述

在今天的信息化时代,计算机已成为了人类工作和生活中必不可少的一部分。计算机的主要应用方向之一是过程控制。工业过程控制的对象往往是一些连续变化的非电物理量,要使这类信号能够被计算机所识别和处理,需要经过一个复杂的过程。本课程面向有志于从事计算机过程控制系统设计、或对计算机硬件结构感兴趣的学习者,介绍包括计算机基础知识、微型计算机基本工作原理、存储器接口设计、输入输出接口控制技术等理论知识和设计方法,并最终实现简单I/O接口控制系统软硬件设计的初步能力

课程按周组织,共12周,涉及8个章节的内容,包括:微型计算机系统概述(含嵌入式技术概述)、微处理器与总线(含ARM处理器和两种型号的国产处理器介绍)、80x86基本指令集、汇编语言程序设计、半导体存储器、输入输出和中断技术、可编程并行数字接口、模拟量的输入输出。在最后一周,借助对有一定实际应用背景的综合设计案例讲解,实现对整门课程主体内容的融会贯通。

需要特别强调的是:本课程属于“设计型”课程,需要对某些定义的记忆(如指令助记符),更需要对知识的理解,并融汇贯通。只有将课程所学知识真正理解并变成了自己的知识,才有可能按照要求去完成系统设计。

本课程参考教材为与本线上课程资源融合的“书网一体化”新形态教材:吴宁,闫相国主编.《微型计算机原理与接口技术(第5版) 》,2022.8, 清华大学出版社

授课目标

理解微型计算机硬件系统的基本组成和工作原理,具备输入/输出接口软硬件控制系统初步设计能力。

课程大纲
预备知识

本课程需要了解有关计算机的基础知识,如信息表示、操作系统基础等。因此,建议先修(或同时选修)我们在“中国大学MOOC”平台开设的“大学计算机”MOOC。如果在选修本课程之前有过数字电路和模拟电路相关课程的学习经历,将对本课程所介绍内容的理解有较大帮助。

参考资料

课程参考教材:

  吴宁,闫相国主编《微型计算机原理与接口技术(第5版)》. 清华大学出版社.2022.8

  ISBN:978-7-302-60758-8

常见问题

1. 如何才能学好这门课程?

答:这门课程是“设计型”课程,需要理解而不是背书。只有理解了,才能够设计。和学习其他计算机类课程一样,学习这么课也需要多上机练习、多设计。


2. 学习这门课程需要何种基础?

答:学习该课程通常需要先修:大学计算机(基础),数字电路基础。


3.如果我以前没有学习过“大学计算机”课程,学这门课程会有困难吗?

答:如果在选修这门课程之前没有任何计算机基础知识,学习中会有一些困难。虽然本课程第一周的内容也比较基础,但进展较快,对一些基本的概念没有做解释。特别是,在学习实模式下的存储器寻址部分,如果有“大学计算机”课程中有关操作系统的基础,理解这部分内容将会比较容易。