唐偉強(qiáng)

摘? ?要：為了提高課堂教學(xué)效果，本文對(duì)微機(jī)原理課程中存儲(chǔ)器擴(kuò)展的教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)該部分內(nèi)容教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的不足，提出了以追本溯源為出發(fā)點(diǎn)，由淺入深的教學(xué)改進(jìn)方法。實(shí)踐表明，改進(jìn)之后的方法能極大地提升學(xué)生對(duì)問題的理解，教學(xué)效果顯著提高。

關(guān)鍵詞：微機(jī)原理? 存儲(chǔ)器擴(kuò)展? 教學(xué)改進(jìn)

中圖分類號(hào)：G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）11（c）-0191-02

微機(jī)原理課程是一門理論聯(lián)系實(shí)際的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，它涉及電、機(jī)、磁、光等多方面的知識(shí)，為設(shè)計(jì)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)打基礎(chǔ)，同時(shí)也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。具體而言，通過該門課的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握微型計(jì)算機(jī)的工作原理、中斷系統(tǒng)、存儲(chǔ)器和I/O端口結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)計(jì)基本的接口電路及編寫有關(guān)程序等。

我院開設(shè)的微機(jī)原理課程主要面向信息類專業(yè)，主要有自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、電子科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程、軟件工程等專業(yè)。另外，對(duì)與非電專業(yè)，如機(jī)械，流體等專業(yè)，該課程的內(nèi)容和學(xué)時(shí)會(huì)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)專業(yè)的需求。存儲(chǔ)器擴(kuò)展是課程的一個(gè)重要內(nèi)容，這是因?yàn)?086/8088 CPU內(nèi)部沒有存儲(chǔ)器，所以基于這類CPU的控制系統(tǒng)，必須構(gòu)建一個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)，以存放用戶的指令代碼和數(shù)據(jù)。由于該部分內(nèi)容具有承上啟下的作用，對(duì)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。因此，對(duì)其進(jìn)行教學(xué)改進(jìn)，這對(duì)提高學(xué)生對(duì)問題的理解，改善教學(xué)效果具有重要的意義。

1? 存儲(chǔ)器擴(kuò)展教學(xué)的現(xiàn)狀及問題

課程教材采用王忠民主編，西安電子科技大學(xué)出版的《微型計(jì)算機(jī)原理》（第二版）。這是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，編寫的內(nèi)容和難度非常適合我校學(xué)生使用。教材主要為微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)介紹、80×86微處理器、指令系統(tǒng)與編程、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、輸入/輸出與中斷，接口電路等。其中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器內(nèi)容安排在第6章，授課有隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器擴(kuò)展三部分。總的來說，內(nèi)容安排是較合理，采用的是循序漸進(jìn)的方式。由于該部分內(nèi)容對(duì)第3章的微處理器和后續(xù)的接口芯片電路有著承上啟下的作用，掌握好它對(duì)學(xué)習(xí)該課程十分關(guān)鍵。但是從實(shí)際的教學(xué)看，不少學(xué)生感覺學(xué)習(xí)難度大，內(nèi)容理解有待提高。究其原因，主要是直接用第6章的內(nèi)容來進(jìn)行存儲(chǔ)器擴(kuò)展是不夠的，應(yīng)該回顧或簡(jiǎn)要增加存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)知識(shí)，把問題的根源講清楚。此外，在應(yīng)用舉例時(shí)，對(duì)于片選信號(hào)的產(chǎn)生，用邏輯電路居多，忽視了采用譯碼器情形，這與后續(xù)講授接口電路聯(lián)系不夠。因此，對(duì)該部分內(nèi)容的教學(xué)，需要進(jìn)一步改進(jìn)，以提高課堂的教學(xué)效果。

2? 基于追本溯源的存儲(chǔ)器擴(kuò)展教學(xué)改進(jìn)

針對(duì)微機(jī)原理課程存儲(chǔ)器擴(kuò)展教學(xué)中存在的問題，以提高教學(xué)質(zhì)量為目的，探索教學(xué)改革與創(chuàng)新。以下針對(duì)不同的CPU系統(tǒng)存儲(chǔ)器擴(kuò)展問題，分別進(jìn)行討論。

2.1 基于8088 CPU的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

在此情形下，1M的存儲(chǔ)空間為單一存儲(chǔ)體，其地址線直接與CPU的20根地址線A0～A19連接，數(shù)據(jù)線與CPU的8根數(shù)據(jù)線D0～D7連接，此時(shí)的片選信號(hào)由控制信號(hào)經(jīng)譯碼器產(chǎn)生。由于是單一存儲(chǔ)體，加之?dāng)?shù)據(jù)線寬度為8位，因此，存儲(chǔ)體與CPU連接相對(duì)簡(jiǎn)單，如圖1所示。

2.2 基于8088 CPU 的存儲(chǔ)器擴(kuò)展

基于上一節(jié)介紹的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，某一存儲(chǔ)器擴(kuò)展如圖2所示。圖中對(duì)隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器進(jìn)行擴(kuò)展，采用的基本芯片是Intel 的6264，其容量是8K字節(jié)。在這里，片內(nèi)地址線是A0～A12，直接與CPU的低13位地址線相連，片間地址線A13～A19連到譯碼器產(chǎn)生片選信號(hào)，其中A13～A15作為譯碼輸入，譯碼輸出為Y0與Y1。

2.3 基于8086 CPU的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

與8088 CPU系統(tǒng)相比，這時(shí)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)為兩個(gè)庫(kù)，如圖3所示，每個(gè)庫(kù)的容量為512K字節(jié)。這里特別要注意的是，片內(nèi)地址線從A1開始，而不是A0。對(duì)于高位庫(kù)來說，BHE作為片選信號(hào)，而A0作為低位庫(kù)的片選信號(hào)。由于8086 CPU是16位機(jī)，這時(shí)高8位數(shù)據(jù)線D8～D15連到高位庫(kù)，而地8位數(shù)據(jù)線D0～D7連到低位庫(kù)。由于工程實(shí)際中，存儲(chǔ)器容量通常小于512K，因此片選信號(hào)產(chǎn)生還得聯(lián)合譯碼器共同產(chǎn)生，具體見圖3。

2.4 基于8086 CPU的存儲(chǔ)器擴(kuò)展

這里進(jìn)行只讀存儲(chǔ)器擴(kuò)展，基本芯片是Intel的2732，容量是4K字節(jié)。與8088 CPU系統(tǒng)區(qū)別最大的是，片選信號(hào)由A0和BHE分別與譯碼器的輸出進(jìn)行邏輯或操作之后產(chǎn)生。

3? 結(jié)語

針對(duì)微機(jī)原理課程中存儲(chǔ)器擴(kuò)展教學(xué)存在的問題，從其根源入手，介紹了基于8088 CPU和8086 CPU存儲(chǔ)器擴(kuò)展教學(xué)改進(jìn)方法。所提出的改進(jìn)方法，經(jīng)多次教學(xué)證明，該法能抓住問題的根本，從源頭上把問題講清楚，從源頭上給學(xué)生答疑解惑，使得學(xué)生能很好理解該部分內(nèi)容，因此，課堂教學(xué)效果好。

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