微机技术（精选12篇）
微机技术 篇1
《微机接口技术》是一门计算机应用专业(控制方向)的必修课，是《汇编语言》、《计算机组成原理》课程的后继专业课程，也是一门实践性和应用性非常强的重要课程。由于教材陈旧、理论和实验脱节、验证式的实验等种种原因，学生普遍反映该课程概念抽象、感性认识差、难学难懂。因此，积极进行教学改革，有效提高教学质量是当前该课程的重要任务。笔者根据长期的教学经验，结合了学生反馈的信息，在教学改革和创新教学等方面作一些探索。
一、提高学生对该课程的重视程度
近年来，由于就业形势不太乐观，很多学生，尤其是高职学生非常关注专业技能的提高，以加强进入社会的竞争力。目前国内计算机硬件人才严重缺乏，很多学生“重软件，怕硬件”，说明了硬件课程是难点，也表明硬件方面的就业竞争没有软件行业那么激烈。《接口技术》课程是计算机硬件应用的一个主要方向，在各类数码产品、工业控制、智能家电等领域有着极其广泛的应用，未来市场非常需要此类人才，这也是该门课程最重要的实际意义。
教师通过对课程的介绍，能让学生充分认识到该门课程的特点和在本学科中的地位，增强学习的动力和兴趣。在教学过程中教师可安排学生进行校外参观，这样能使学生了解当前微机在工业生产控制中的作用，又能增加学生的好奇心。教师还可结合参观讲述微机技术在目前社会的需求就业的前景等。在教学的过程中教师要不时地关注、培养学生学习《微机原理与接口技术》课程的兴趣，这是学好该课程的关键。
《微机接口技术》主要讲述微机原理，汇编语言，典型的接口芯片三部分内容。第一部分内容的学习有利于学生对微机工作原理有深入的了解，直接应用在嵌入式计算机、自动控制等方面;第二部分介绍的汇编语言程序设计是我们和计算机沟通最直接的方式，如果学生想从事计算机科学方面的工作的话，汇编语言的基础是必不可缺的，它能够很好地扬长避短，最大限度地发挥硬件的性能;第三部分学习了中断控制器、并口串口、定时器、数模模数转换芯片、键盘显示器等工作原理、工作方式。教师只有让学生认识到本课程的学习确实能对就业和未来发展有用，才能激起学生学习的兴趣和动力，提高其主动学习的热情。
二、运用现代教学手段，改进教学方法，优化教学内容
1. 选择合适的参考教材。
教材是决定教学质量的重要因素之一。目前，《微机接口技术》课程的教材很多，多数存在重基本原理、轻应用实例的问题，或者应用的过时器件多，有实用价值的内容少，不能与时俱进。在教学过程中教师可以加入一些当今Pentium PC机广泛使用的并行接口标准IEEE 1394、通用串行接口标准USB、图形显示总线标准AGP、高速硬盘标准Ultra 100MB等知识内容，以及一些当前工业自动化实例来充实教材内容，拓宽知识面，为学生就业打下基础。教师可使用多本教材，互为参考，必要时可以对教材内容进行重新整合，使其各知识点由浅入深、由易到难、紧密结合、顺理成章。
2. 针对学生心理，循序渐进，合理安排教学内容及进度。
《微机接口技术》这门课程分章节讲述了构成微机的工作原理和一些典型的接口芯片。微机是一个有机的整体，教师要讲清楚任何一个部件的工作原理都不可能只单独将这一部件拿出来讲，必然涉及其它新部件，这就造成了学生学习知识的难度。另外，各种类型的接口芯片的引脚数目较多，每个引脚信号的含义、功能与正常电压或者信号各有差异，有些芯片的工作方式达6种之多，每种之间的差异很难区分。还有就是汇编程序的编写，涉及指令系统的使用语法、程序结构设计等问题，可能因为很多小瑕疵导致程序无法正常运行。上面几个主要的难点可能给刚接触该课程的学生带来较大的压力，使学生容易产生放弃的思想。因此教师在学期开始一定要注意循序渐进，对知识点可以穿插传授，适当的时候进行知识铺垫和知识点的复习，恰当地改变知识点的学习顺序;对一些繁杂的内容可以使用比较、区别等方法。教师要不断鼓励学生：学习中存在问题是很正常的，随着进一步的学习问题自然会得到解决。
3. 精心设计安排每堂课，使知识更容易被学生接受。
课堂教学是使学生获得知识最有效、最快捷的方式。精心的构思，合理的安排、有效的教学组织可以极大地提高课堂效率。例如关于8086CPU的学习，正常的教学顺序是：先讲CPU内部寄存器，后讲存储器分段。但讲CPU内部寄存器时肯定会涉及存储器分段的知识点，这样一来知识点前后交叉多，学生会听不清楚。如果换一种教学顺序：先介绍存储器分段，讲清楚四种段、段地址和偏移地址，以及物理地址的形成，再介绍CPU内部寄存器，4个段寄存器分别存放4个段的段地址，地址指针寄存器和指令指针寄存器用来存放偏移地址。这样会更符合学生接受知识的规律，用时少且效果更好。
另外，教师可使用图表的方法提高教学效率。《微机接口技术》中关于典型接口芯片介绍了8259A、8255A、8253、DAC0832、ADC0809、8250, 8086CPU、PCI总线等内容。每种芯片内又包含了多种工作方式和几十条引脚。所以该课程涉及内容多、细、散、前后内容交错且涉及的知识面广，学生初次接触时往往觉得难学，特别是随着所学内容的增多，学生感觉所接收到的知识比较散，没有系统性，更谈不上好好理解并加以运用了。因此教师可以在教学中使用图表法对课程内容进行科学的归纳组织，即将相关的内容组合到同一个模块中，然后抓住课程内容的主动脉用连线将模块之间的联系标识出来并加以说明，从而将那些分散、零碎的知识点一一串起来。此外，教师可建立一张二维表格，将有关的芯片(或者工作方式)写入其列，比较的项目(方式X)写入其行，这样就可以使学生清晰地对它们的共同点和不同点有一个直观的认识。
4. 采用多媒体教学手段，更高效地完成课堂教学任务。
对于一些重、难点，比如CPU指令的执行过程、芯片实例的运行过程，教师如果只是使用板书和语言讲述的话，教学效果会很不理想。这时，教师可以使用现代化的教学手段，比如多媒体课件、仿真软件、二维或者三维动画等形式来进行知识的传递。这些图文并茂的讲课方式，对学生有很大的吸引力，使得教学内容形象生动，富有感染力，知识不再抽象，消除了学生的畏难情绪，使学生化被动学习为主动求知，更容易理解吸收相关知识。比如存储器分段的知识点，教师采用多媒体动画的形式将存储器分段进行演示，能够直观形象地让学生看出段与段之间的重叠关系：某个存储单元既属于A段又属于B段，从而得出这一存储单元逻辑地址不唯一。这样可以使学生既记住结论，又很好地理解结论推导的整个过程。
在教学过程中，教师可以组织立体教学模式。这样既能制作微机接口技术的电子教案，又能使用仿真实验软件，利用多种辅助教学手段完成课堂教学。电子教案可以加大课堂教学的信息量，仿真软件可以直观地将各部件内部每一步的信息流动过程以逼真生动形象的方式展示在学生面前，使学生具有身临其境的感觉。比如：在讲授CPU的指令执行过程(包含控制器的微操作步骤)时，教师可以使用仿真工具做一个动态的执行过程，这样可以使学生明确执行过程中相关硬件的工作和配合情况。
三、注重能力培养和动手能力，合理组织实践教学
高职教育的培养目标是重点培养面向基层的中高级工程技术人才，所以加强实践教学具有重要意义。因为本课程的实践性和应用性非常强，所以教师只有通过实践教学才能真正地达到教学目标。
1. 各类接口芯片在实验中应该集合起来学习。
比如：接口芯片8255是并行传输接口芯片，三个端口的每个引脚都可以独立地产生一个有用信号;芯片8253是定时器/计数器，可定时产生一个信号，而这个信号和8255A的PB口协作可以作为扬声器的控制信号。所以学生应该先熟悉8255的性能，再熟悉8253的性能，最后将两者结合在一起进行实验。这样学生才能真正掌握计算机扬声器的工作原理。
2. 结合实例促进学习。
这门课程的应用案例很多，比如：火车站、大屏幕显示系统、红绿灯控制、工业控制、智能仪器仪表、超市收银机、公共汽车报站系统、计时器、记分器、电子考勤机、门铃报警电话、步进电机控制系统、交通收费系统、家电领域的智能控制芯片等。教师可以选择一个实用且不太复杂的产品作为事例，给学生由浅入深地讲解。另外，图书市场中也有很多这样的案例教学书籍供选择。
3. 避免验证式的实验。
在传统的实验课中，学生只需输入现成的程序，连接较少的导线，结果实验虽然做了，学生却没有多少收获。教师可以根据实验情况，设计实验思考题，使学生需通过仔细思考，并对实验程序和连接线作出一定的修改后才能得到实验结果。学校也可以组织学生参加各种接口技术的竞赛，使学生通过竞赛的培训和比试，能更深入理解课本知识，锻炼其动手能力。
4. 学校可以开放实验室，增加学生的实践机会。
在保证正常教学的前提下，实验室可以考虑在课余时间实行开放式管理。这样，学习兴趣较浓的学生就可以利用课余时间在实验室反复实践，加深对课堂内容的理解，或者进行一些创新课题的实验。这既能提高实验装置的利用率，又能满足学生的实践需求。
《微机接口技术》课程的教学改革是一个长期的不断探索、不断完善的过程，我们应该在师资队伍建设尤其是“双师型”教师的培养，建立并完善丰富网络教学资源，建设各具特色的实验室和学生实习基地上加大力度。教师应合理安排理论教学内容，灵活组织教学模式，增加创新实验环节，以增强学生的学习兴趣，进而提高教学质量。
摘要：本文作者紧抓《微机接口技术》课程特点, 突破传统教学模式, 在教学手段和实践教学等方面提出大胆的创新措施, 激发了学生的学习兴趣, 提高了对接口技术的动手实践能力, 更加深了对知识内容的理解和培养了学生的科学思维和研究方法, 取得了较好的教学效果。
关键词：《微机接口技术》,教学改革,创新教学
参考文献
[1]孙琦.微机接口技术[J].中央广播电视大学出版社, 2000.3.
[2]李克春.微机接口与通讯原理及实例[J].大连理工大学出版社, 1990.8.
[3]马武刚.微机原理及接口技术实验教学改革探讨[J].大众科技, 2007-2-24.
[4]陈友宣.微机接口技术实验课程教学改革探讨[N].现代企业教育, 2007-6-18.
[5]姜建山.微机接口技术课程教学改革研究[Z].电化教育研究, 2006-1-5.
微机技术 篇2
一、围绕本课程的教学内容，除了阅读教材外你还看了哪些资料？请归纳简述其内容。
二、请陈述当前你对微控制器工作系统的认识
三、请综合运用51单片机的中断系统、定时/计数器、串行口，从实际应用出发做一个设计。这个设计可以是个新产品，也可以是对身边生活中某个环节或产品的改善；这个设计从电子专业的角度要合理可行。请清楚地阐述这个设计的功能、技术环节。不用描绘具体电路，用框图示意即可。
四、本学期的《微机原理与接口技术》课是第一次把微机原理、接口技术、单片机整合在一门课中，并赋予了72学时的课堂教学和36学时的实验学时。请从教学内容、实验内容、学时安排、教师对课程的把握等方面对本课的教学提出意见。
注：
①、对于撰写提要中的问题不能泛泛而论，希望确实通过自己的理解与想法具体说明；
②、要求字数在2000～4000之间；
③、课程总结将计入本课考核成绩；
④、请各位同学截止到7月5日24点，把课程总结的电子版发到我的教学邮箱：xyredleaf_homework_1@126.com
任课教师：洪小叶
2012-6-26
论微机接口技术课程的教学改革 篇3
［关键词］微机接口技术课程 教学改革
［作者简介］孙莉(1959- )，女，山东平度人，贵州广播电视大学理工教学部计算机教研室主任，副教授，从事计算机教学和研究工作。（贵州 贵阳 550004）
［中图分类号］G642.3［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2007）26-0145-02
微机接口技术课程是在职成人教育的计算机应用专业的学生必须学习和掌握的专业课程。我们应该根据课程的特点和在职学生的特殊性，从教学内容、教学模式、教学方法等方面，探讨一种可行的课程教学模式，以培养学生的创新精神和实践能力。
一、微机接口技术课程的特点和学生的基本情况
微机接口技术是一门在理论指导下，偏重于实际应用的课程。课程内容与工程实际紧密联系，实用性较强。它要求学生在学好理论的前提下，还要训练一定的动手操作能力。课程各部分内容既相对独立又交叉联系，且多数有关本课程的参考教材不易自学，对初学者具有一定的难度。而成人教育的学生绝大部分是在职学习，时间紧、工作忙、居住分散是他们存在的共同问题。另外，部分学生过分依赖教师的讲授和辅导，自主学习能力不强。也有不少学生忽视理论与实践的结合，只重书本，轻视实验，造成理论与实践环节脱节。
二、微机接口技术课程的教学目标
微机接口技术课程的主要内容包括：微机接口技术概述、微型计算机的总线、中断控制、并行I/O接口、定时器/计数器、数/模及模/数转换、人机接口、串行I/O接口。学生在学习本课程之前应当具有《模拟电路》《数字电路》《微型计算机原理》以及《计算机操作系统》方面的预备知识。根据课程的特点和在职学生的实际情况，微机接口技术课程教学的目标包括以下几个方面：理解接口的概念，掌握课程介绍的各类接口芯片的基本结构和功能，能根据实际需要正确地选择接口芯片，对于给定较为简单的常用接口原理图及接口控制程序，能够读懂该接口电路的作用；掌握常用的简单接口电路的设计；通过查找资料能读懂较为复杂的接口原理图及编写相应的接口控制程序，能进行实验。这些课程教学目标的制定和实现，能科学地培养学生综合运用知识的能力，有利于学生在扎实、系统的基础知识和能力的支持下进行创新。
三、微机接口技术课程的教学方式
根据微机接口技术课程的目标和在职学生的特点，我们应采取以下几种有效的教学方式：
1.进行启发引导式教学。教师在组织教学时，要按照教学目标制作每章（节）的电子课件，将每章（节）的学习目标、知识点、重点和难点进行详细的分析和讲解。例如，在学习向量中断内容时，采用PPT电子文稿，图文并茂，生动直观地将中断的组织和中断处理过程进行详细讲解，启发学生思考向量中断中向量表的组织。然后提出为什么要采用向量中断的问题，让学生通过认真思考和分析进一步理解中断的组织和处理过程以及采用向量中断的方式来组织中断的好处。同时，结合具体的应用处理中断，理解其他非向量中断的组织和中断处理过程，从而激发学生进行探索研究的兴趣，提高学生的自主学习意识，增强学生学习的主动性、积极性。
2.进行互动式教学。互动式教学就是在教学过程中加入学生的因素而完成教学的方式。这样不仅能培养学生的参与意识、交流能力和思维能力，还能激发学生的学习兴趣，符合素质教育所提倡的“教为主导、学为主体”的教学思想，给学生以主动思考的空间，让学生主动发展。教师在尽量把现有内容讲具体、讲清楚、讲生动的前提下，可与学生大胆地讨论一些解决问题的创新性方法。例如，根据一个具体数据输入输出的实例，设定可编程并行接口的工作方式，启发学生提出各种工作方式，然后再分析各种工作方式的优、缺点，最后确定行之有效的工作方式。通过这样的师生交流和互动，能极大地活跃课堂气氛，使学生在上课时注意力能够保持相对集中，积极地参与到教学活动中来，较好地发挥他们的主观能动性，激发他们的创新意识，促使他们的知识、能力、态度等综合协调发展。
3.进行讨论式教学。主动是内在动力的外在表现，主动性是个体根据一定的目的，在主体意识的积极支配下探索的活动。所谓学习的主动性，是指学生在主体意识的支配下，有目的地、自愿地学习。培养学生学习的主动性，是以教师的科学指导作为前提条件的。在讨论式教学中，提倡学生主动参与、乐于探究、勤于思考，鼓励学生积极提出问题，并对学生提出的问题进行登记、汇总、归类，通过“问题讨论教学法”达到教与学的互动。由于教学媒体的不断丰富，在职成人学生普遍具有现代的学习媒体，因此讨论学习的形式不能仅仅局限于课堂集中讨论，可以通过网络（如BBS，QQ，E-mail等）和电话等形式进行远程讨论，教师对共同存在的问题可以通过组织课堂讨论、网上讨论，学习小组讨论进行解决。学生在自主学习的过程中遇到问题可以随时上网讨论，随时交流学习的经验体会。例如，在学习了各种典型的可编程接口芯片后，可通过不同形式的讨论，使学生在理解各种接口芯片的内部结构、外部引脚的功能的基础上对各种芯片的共同特点进行归纳、对比，最后得出结论，即可编程接口芯片通常包括控制逻辑、控制寄存器、与CPU连接数据、读写控制引脚、与外设连接的数据端口等主要组成部分。可见，以计算机网络等新技术为基本条件，充分利用计算机网络资源，采用不同形式和手段的讨论，能极大地调动学生的学习主动性和积极性，解决学习和工作的矛盾，符合在职成人学习的特点，使学生能在任何时间学习课程的任何章节并及时解决学习中遇到的问题。实践证明，讨论式教学能有效地培养学生的自学能力，受到在职成人学生的欢迎。
4.结合课程内容进行同步实验。培养学生的实际应用能力是微机接口技术课程教学的主要目标。学生在掌握基本的理论知识之后，接着就应该动手做实验，通过实验进一步加深对所学知识点的理解和运用。在实验中，要充分发挥学生的自主性，使学生通过不断地实践，自己发现问题、分析问题和解决问题。根据问题的实际需要设计实验，采用教师出题和学生自己选题相结合的方式，以发挥学生的创新意识和想象力。例如，学习了可编程并行接口芯片内容后，要求学生进行利用并行I/O口识别拨动开关，可先采用基本工作方式实现数据的输入输出（拨动开关输入数据和发光二极管显示输出数据），然后在教师的引导下，提出修改控制程序，改变有关控制信号线的连接，采用选通、中断等工作方式观察数据的输入输出，并模拟应用的情况，利用实验设备产生相应的输入输出控制信号等。通过实验进一步掌握并行I/O接口的结构功能，能灵活地编程使用该接口芯片，并能举一反三，用相应的方法学习其他的可编程接口芯片。在搞好基础实验的前提下，要求有条件的学生结合单位的实际进行应用设计，部分学生设计出如波形发生器、通用汽车电气开关压降测试仪等仪器。在设计过程中，教师应针对不同的设计方案和不同问题进行一些关键性的指导，形成一个以学生自己动手为主、教师引导与点评相结合的启发式教学模式。遇到问题时要更多地鼓励学生自己想办法解决，教师只提供解决问题的思路和方法。这样能激发学生的学习兴趣和创新意识，提高学生的动手能力、独立解决问题的能力和学习新知识的能力。
实践证明，以上论述的启发、提问、讨论、实验的教学方式在微机接口技术课程教学中是可行的。它以培养学生自主学习能力为宗旨，以实现课程教学大纲为目标，教师认真组织教学，利用丰富的教学媒体，开展课堂讨论、网上讨论、小组讨论等教学活动，注重实际操作，提高学生的应用能力。同时，它能够引导学生用不同的方法从不同角度去探讨问题，培养和提高学生分析问题、解决问题的能力。另外，承担微机接口技术课程教学的教师应该注意自身知识的不断更新和提高，这样才能很好地把握教学目标、领会教学内容，并能根据学生的特点和专业内容不断地探索更好的教学模式，从而培养学生的创新精神和实践能力，使学生在工作中有较强的适应力和竞争力。
［参考文献］
［1］孙琦.微机接口技术［M］.北京：中央广播电视大学出版社，2001.
［2］陆鑫，等.微机原理与接口技术［M］.北京：机械工业出版社，2005.
浅析微机继电保护技术 篇4
关键词：微机保护,故障,抗干扰
继电保护技术主要是针对电力系统故障和危及安全运行的异常工况, 以探讨其对策的反事故自动化措施。当电力系统发生故障或异常工况时, 在可能实现的最短时间和最小区域内, 自动将故障设备从系统中切除, 或发出信号由值班人员消除异常工况根源, 以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响, 其重要性可见一斑。
微机继电保护指的是以数字式计算机 (包括微型机) 为基础而构成的继电保护。微机保护装置硬件包括微处理器 (单片机) 为核心, 配以输入、输出通道, 人机接口和通讯接口等。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
1 主要技术特点
研究和实践证明, 与传统的继电保护相比较, 微机保护有许多优点, 其主要特点如下:
(1) 改善和提高继电保护的动作特征和性能, 动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护。
(2) 可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等, 可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
(3) 由软件实现的动作特性和保护逻辑功能不受温度变化、电源波动、使用年限的影响。
(4) 简洁可靠地获取信息, 通过串行口同PC通信就地或远方控制。
(5) 采用标准的通信协议 (开放的通信体系) , 使装置能够同上位机系统通信。
2 常见故障分析
(1) 硬件故障
主要有:按键失灵、显示屏显示不正常、插件损坏等等。
可能的原因有:运行时间太久使得按键机械部分接触不良导致按键失灵, 或者是设备内部连接线损坏导致按键失灵;显示屏液晶面板受潮或受到损坏, 显示芯片损坏;插件问题可能是插件电路电容长时间运行损坏, 电源芯片损坏等原因造成。
(2) 软件故障
某变电所主变压器采用的是WBZ-1201D, 保护运行时, 所有报告均由人机对话模件收集显示或打印机输出。在运行过程中, 出现过这种情况而无法解决:保护屏上显示“有报告”, 但人机对话模件上未显示“报告”内容, 且打印机亦未工作。
(3) 安装问题
安装保护设备时要注意防高压。安装时要找厂家协商, 在保护装置入口或适当的地方安装防高压装置, 防止高压电窜入低压回路, 烧毁插件板。鹤矿热电厂就曾烧坏过三个插件板。
在二次回路接线时要将电流互感器的二次接线和微机保护内的二次接线一并考虑, 否则可能出现电流互感器二次开路现象。有时厂家来的高压开关柜电流互感器的内部接线已经完成, 但个别出现反极性的情况, 进而出现保护误动, 所以在调试时开关柜内部接线也应检查。
3 抗干扰
继电保护的抗干扰是指继电保护装置在投入实际运行时, 既不受周围电磁环境的影响, 又不影响周围环境, 并能按设计要求正常工作的能力。
按干扰的形态可分为共模干扰、差模干扰两种。共模干扰发生于保护装置电路中某点各导线对与接地或外壳之间的干扰;差模干扰是发生在电路各导线之间的干扰, 是与信号传递途径相同的一种干扰。保护装置接收这种干扰的能力和接收信号的能力完全相同。
(2) 软件抗干扰
接入RC滤波器。对于微机保护, 在印制板布线设计时应使强、弱信号电路之间有一定的距离, 避免平行, 在每芯片的电源与零序之间应加抗干扰电容, 在交流和直流入口处应接入RC滤波器等。
对外部二次回路的设计采取必要的抗干扰措施。如降低干扰源和干扰对象之间的耦合电容和电感;降低屏蔽层的阻抗值;降低二次回路附近的电气值等等。
此外, 保护装置的模拟输入量之间存在着某些可以利用的规律。如果由于干扰导致输入采样值出错, 可以取消不能通过检查的采样值, 等干扰脉冲过去, 数据恢复正常后再恢复工作。
4 微机保护的发展
我国的微机保护研究起步于20世纪70年代末期、80年代初期, 尽管起步晚, 但是由于我国继电保护工作者的努力, 进展却很快。经过10年左右的奋斗, 到了80年代末, 计算机继电保护, 特别是输电线路微机保护已达到了大量实用的程度。我国对计算机继电保护的研究过程中, 高等院校和科研院所起着先导的作用。从70年代开始, 华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定, 并在系统中获得应用, 揭开了我国继电保护发展史上的新一页, 为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面, 东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护也相继于1989年、1994年通过鉴定, 投入运行。
(1) 更趋自动化、智能化
随着我国智能电网概念的提出和相关技术标准的制定, 智能电网相应配套的关键技术和系统也需要加快研发速度。
对于继电保护技术来讲, 一方面, 可以深入挖掘智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划模糊逻辑等在微机保护方面的应用前景, 将技术转化为生产力, 以解决常规技术难以解决的实际问题。
(2) 提高微机保护的设备管理和事件记录功能
现在的微机保护, 除了应完成保护、测控、通信一体化功能外, 还应能提供被保护设备的日常管理和事件记录。这些设备管理包括断路器的分闸、合闸次数, 累计故障次数、断路器动作时间监视、断路器开断电流水平, 断路器触头寿命、设备累计停电时间、设备累计运行时间、设备检修记录、分区段平均负荷电流、日最大负荷电流、日平均负荷电流、累计电度等。对变压器保护测控装置, 如果有油温、压力等模拟量接入, 还可进一步监视变压器的其它运行工况。
5 结语
随着我国智能化电网建设的一步步深入, 变电站综合自动化技术的提高, 数字式微机测控保护装置逐渐取代了传统模式, 同时由传统的保护、测控单一实现方式向整合型转化即在同一平台上实现微机保护、测量监控及设备的管理和传动。
可以预见, 未来的微机保护系统将会使更加人性化、自动化、智能化, 将会为确保我国电力系统的安全稳定运行, 确保国民经济的快速持续增长发挥更大的作用。
参考文献
[1]李琼, 康灵芳.微机保护常见故障分析, 甘肃科技纵横, 2009, 38卷, 4期, 39-40.
浅析微机继电保护技术论文 篇5
关键词：微机保护;故障抗干扰
摘要：
文章结合笔者多年实际工程经验，介绍了我国微机继电保护技术的特点，针对目前我国微机保护的常见故障和抗干扰技术进行了分析，对微机继保未来的发展提出了相关看法。
继电保护技术主要是针对电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响，其重要性可见一斑。
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
本文根据笔者多年实际工程经验分析一下电力系统微机继电保护技术的技术特点、现状和发展趋势。
1、主要技术特点。
研究和实践证明，与传统的继电保护相比较，微机保护有许多优点，其主要特点如下[1]：
(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护。
(2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
(3)由软件实现的动作特性和保护逻辑功能不受温度变化、电源波动、使用年限的影响。
(4)简洁可靠地获取信息，通过串行口同PC通信就地或远方控制。
(5)采用标准的通信协议(开放的通信体系)，使装置能够同上位机系统通信。
2、常见故障分析。
(1)硬件故障。
①主要有：按键失灵、显示屏显示不正常、插件损坏等等。
②分可能的原因有：运行时间太久使得按键机械部分接触不良导致按键失灵，或者是设备内部连接线损坏导致按键失灵;显示屏液晶面板受潮或受到损坏，显示芯片损坏;插件问题可能是插件电路电容长时间运行损坏，电源芯片损坏等原因造成。
(2)软件故障[1]。
某变电所主变压器采用的是WBZ―1201D，保护运行时，所有报告均由人机对话模件收集显示或打印机输出。在运行过程中，出现过这种情况而无法解决：保护屏上显示“有报告”，但人机对话模件上未显示“报告”内容，且打印机亦未工作。
(3)安装问题[2]。
安装保护设备时要注意防高压。安装时要找厂家协商，在保护装置入口或适当的地方安装防高压装置，防止高压电窜入低压回路，烧毁插件板。鹤矿热电厂就曾烧坏过三个插件板。
在二次回路接线时要将电流互感器的二次接线和微机保护内的二次接线一并考虑，否则可能出现电流互感器二次开路现象。有时厂家来的高压开关柜电流互感器的内部接线已经完成，但个别出现反极性的情况，进而出现保护误动，所以在调试时开关柜内部接线也应检查。
3、抗干扰。
继电保护的抗干扰是指继电保护装置在投入实际运行时，既不受周围电磁环境的影响，又不影响周围环境，并能按设计要求正常工作的能力。
按干扰的形态可分为共模干扰、差模干扰两种。共模干扰发生于保护装置电路中某点各导线对与接地或外壳之间的干扰;差模干扰是发生在电路各导线之间的干扰，是与信号传递途径相同的一种干扰。保护装置接收这种干扰的能力和接收信号的能力完全相同。
按干扰的危害性可分两种，一是引起保护装置不正确动作的干扰，低频差模常属于这一类。二是引起设备损坏的干扰。由于高压网络的操作或雷电引起的高频振荡，最容易造成保护装置元件和二次回路的.损坏。这种干扰常属于共模干扰。
减少各种干扰对继电保护或其它二次设备影响，可以考虑采取以下措施：
(1)硬件抗干扰。
屏蔽和隔离相结合。电磁屏蔽是通过切断电磁能量从空间传播的路径来消除电磁干扰的。保护柜用铁质材料做成，以实现对电场和磁场的屏蔽，在电场很强的场合，可以考虑在铁壳内加装铜网衬里或用铝板做屏蔽体。隔离既可使测控装置与现场保持信号联系，又不直接发生电的联系。
(2)软件抗干扰。
接入RC滤波器。对于微机保护，在印制板布线设计时应使强、弱信号电路之间有一定的距离，避免平行，在每芯片的电源与零序之间应加抗干扰电容，在交流和直流入口处应接入RC滤波器等。
对外部二次回路的设计采取必要的抗干扰措施。如降低干扰源和干扰对象之间的耦合电容和电感;降低屏蔽层的阻抗值;降低二次回路附近的电气值等等。
此外，保护装置的模拟输入量之间存在着某些可以利用的规律。如果由于干扰导致输入采样值出错，可以取消不能通过检查的采样值，等干扰脉冲过去，数据恢复正常后再恢复工作。
4、微机保护的发展。
微机保护装置在国内应用已有近二十年历史了，微机保护产品的发展也经历了几代，可以说，无论是国际品牌或国内知名厂家，其保护产品从原理到生产技术都已经非常成熟了。但是这些微机继保装置还是或多或少的存在一些缺陷，时代的发展，技术的进步，对微机保护也提出了更高的要求。
(1)更趋自动化、智能化
随着我国智能电网概念的提出和相关技术标准的制定，智能电网相应配套的关键技术和系统也需要加快研发速度。
对于继电保护技术来讲，一方面，可以深入挖掘智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划模糊逻辑等在微机保护方面的应用前景，将技术转化为生产力，以解决常规技术难以解决的实际问题。
(2)提高微机保护的设备管理和事件记录功能
现在的微机保护，除了应完成保护、测控、通信一体化功能外，还应能提供被保护设备的日常管理和事件记录。这些设备管理包括断路器的分闸、合闸次数，累计故障次数、断路器动作时间监视、断路器开断电流水平，断路器触头寿命、设备累计停电时间、设备累计运行时间、设备检修记录、分区段平均负荷电流、日最大负荷电流、日平均负荷电流、累计电度等。对变压器保护测控装置，如果有油温、压力等模拟量接入，还可进一步监视变压器的其它运行工况。
5、结语。
随着我国智能化电网建设的一步步深入，变电站综合自动化技术的提高，数字式微机测控保护装置逐渐取代了传统模式，同时由传统的保护、测控单一实现方式向整合型转化即在同一平台上实现微机保护、测量监控及设备的管理和传动。
可以预见，未来的微机保护系统将会使更加人性化、自动化、智能化，将会为确保我国电力系统的安全稳定运行，确保国民经济的快速持续增长发挥更大的作用。
参考文献：
[1]李琼，康灵芳。微机保护常见故障分析，甘肃科技纵横，，38卷，4期，39―40。
微机技术 篇6
【关键词】SystemC 建模 仿真
【基金项目】省科学技术基金（黔科合J字LKS[2010]11号 基于SystemC的微机接口技术仿真平台的构建。）
【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）01-0244-01
微型计算机接口技术是电子信息、计算机等相关专业必修的一门专业课。该课程主要介绍计算机与外设之间进行数据交换时所需要解决的各类问题。课程主要的内容是介绍某一具体问题，以及所采用的技术，实现这一技术的接口芯片。重点是对于每一类芯片的功能、结构以及编程三个方面。课程的实用性较强，主要培养学生在对各种芯片的内部结构及工作原理理解的基础上学会运用接口芯片解决实际的问题的能力。本文介绍了在微机接口技术教学过程中引入SystemC作为辅助工具，以使学生通过对芯片建模的方式加深对芯片理解的方法。
一、 微机接口教学内容的特点
微机接口技术这门课程的教学主要是理论加实验。理论环节主要是介绍数据传输中需要解决的问题。在介绍各种技术的理论知识后，重点则是实现该技术的具体芯片，包括芯片的功能、内部结构、工作原理及使用等。课程的实用性很强，而实验环节一般是购买某个厂家的实验箱，且实验箱都有配套的实验书，书的内容包含了接口芯片的内部寄存器结构说明，实验连线图，程序等。实验过程一般是按照书中的实验图在实验箱上连线，在计算机或实验箱上输入程序，编译运行。看实验结果。一般来说，如果实验箱设备状态良好，实验程序及连线无误则实验结果很快就会出现。在这一过程中，大部分学生没有经过思考，未能很好地理解实验内容。此外，因为设备、场地等客观条件，很难让每一位学生一台实验箱独立做实验，实验课时有限。结果只能是学生对所学的内容知之甚少，随着所学内容的不断深入，因前面内容不理解，感觉课程难度越来越大，从而失去信心和兴趣。[1][2][3]
为了加深对课程内容的理解，在进行实验前必须对实验的内容加以预习，这其中对芯片各部分内容的回顾是必不可少的，但仅靠布置作业，回答几道题的方式来进行预习，效果并不理想。为此，本文提出了一种利用SystemC编程以对某类芯片进行建模的方式以达到让学生对芯片有一个完整的认识的过程，以提高实验质量。
二、SystemC的建模功能
SystemC是由OSCI（Open SystemC initiative）组织制定和维护的一种基于C++的建模平台，它完全是用C++语言编写的。它可以实现各种抽象级别上的硬件建模和仿真。通过文献2的实例可以看出，对一个电路进行功能建模的元素包括：模块（Module）、端口（Port）、信号（signal）、进程（Process）、仿真的启动和停止等。其中模块的作用相当于C/C++中的结构体或者是类，作用是将内部的数据与外部其他部分分离，但提供一定的外部接口。模块是用SC_MODULE关键字表示的。端口的作用是用于数据在不同模块之间传输，有方向性。端口必须指定可以传输的数据类型。例如SC_in
1.模块的描述SC_MODULE（模块名）{包括端口、进程等的定义}。
2.端口SC_IN（OUT、INOUT）<数据类型>端口名。
3.信号SC_SIGNAL<数据类型>信号名。
4.进程 SC_METHOD（进程名）；sensitive<<端口或其他能激发事件的对象。
5.仿真实现在主函数中完成几个步骤：定义的模块实例化，实例化的模块连接，调用sc_start启动仿真，查看运行结果[5]。
对于描述一个电路或是集成芯片，从内部结构到功能实现到仿真，有了这几部分已经足够。
三、利用SystemC对微机接口芯片建模
下面以8255A并口的建模为例：
1.对8255A的引脚建模
Sc_inout
Sc_in
2.内部寄存器
Bool Creg[8]，Areg[8]，Breg[8]，CReg[8]；
定义控存、数据寄存器等。
3.功能的描述
8255的主要作用就是完成数据从端口A、B或C上接收数据并存入内部寄存器中。8255有三种工作方式，为此可以实现两个数据输入输出进程，一个实现基本输入输出，另一个则实现选通式的输入输出。
SC_METHOD（Basic_INOUT）；
Sensitive< Sensitive< 表示当PA、PB或PC上有变化时，该进程被调用，进程内部代码中包括了按照控存的内容进行相应操作的功能。 SC_METHOD（Select_INOUT） Sensitive< 进程内部需要对选通信号进行识别以区分是A口还是B口数据。 内部功能的实现，几乎就是一个完全C/C++程序设计的问题。 4.测试平台的建立与仿真 在主函数中，生成8255的实例模块，并定义相应的信号，进行连接。启动仿真函数sc_start。查看结果。为了能够调用8255的进程，需另编写一个产生各种信号的模块。 通过上面的对几个部分的描述，可以使得学生在预习过程中，将原本枯燥的内容转为一次次的编程练习，在一定程度上提高了学生的学习兴趣，且经过每一步的编程描述加深学生对芯片的理解和熟悉。 四、结束语 本文提出了一种利用SystemC编程的方式从简单引脚、内部寄存器到复杂的功能描述对接口芯片建模。可以看出对芯片建模并不需要很复杂的知识，只是在原有的C/C++的基础上增加少量的SystemC建模知识，对于较难的部分，可以给予一定的指导。透过这种方式可以使得学生较为完整地认识和理解所学的芯片，为后续的实验环节以及应用打下坚固的基础。 参考文献： [1]陈燕俐、李爱群、周宁宁.微机接口虚拟中断实验的研究和实现[J].计算机应用与软件.2010，171. [2]孔世明.微机接口技术课程教改探究[J].教育界.2013，（6）：172. [3]杨斌.从知识点掌握到应用系统构建的微机接口课程设计规划及实现.计算机教育.2009（13）：104. [4]张弥左、王兆月等.微型计算机接口技术[M].机械工业出版社，2004. [5]朱小虎、曹阳等.基于SystemC的周期精确事物级AMBA总线建模[J].武汉大学学报（理学版）.2005（5）：629. 作者简介： 曹晓龙（1976-），男，汉族，讲师，硕士，研究方向：SoC系统级设计、计算机软件。
微机继电保护技术的简要探讨 篇7
研究和实践证明, 与传统的继电保护相比较, 微机保护有许多优点, 其主要特点如下:
1.1 改善和提高继电保护的动作特征和性能, 动作正确率高。
主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护。
1.2 可以方便地扩充其他辅助功能。
如故障录波、波形分析等, 可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
1.3 由软件实现的动作特性和保护逻辑功能不受温度变化、电源波动、使用年限的影响。
1.4 简洁可靠地获取信息, 通过串行口同PC通信就地或远方控制。
1.5 采用标准的通信协议 (开放的通信体系) , 使装置能够同上位机系统通信。
2 常见微机继电保护事故种类
2.1 定值问题。
(1) 整定计算误差 (2) 人为整定错误 (3) 装置定值漂移, a元器件老化及损坏b温度与湿度c定值漂移问题。
2.2 电源问题。
(1) 逆变稳压电源问题, a纹波系数过高b输出功率或稳定性差 (2) 直流熔丝配置问题 (3) 带直流电源操作插件。
2.3 TA饱和问题。
继电保护测量对二次系统运行起关键作用, 系统短路电流在中低压系统中急剧饱和时, 因为电流互感器已经应用到继电保护装置当中, 现场的因馈线保护因电流互感器饱和难以启动, 这时就会很容易发生事故。而常用的数字式继电器采用微型计算机控制, 其主要工作电源仅有5V左右, 数据采集电平范围也仅有10V左右, 电流互感器饱和对数字式继电器的危害将更大。
2.4 插件绝缘问题。
微机保护装置集成度高, 布线紧密, 长期运行后由于静电作用, 会使得插件接线焊点周围聚集静电尘埃, 在外界条件允许时两焊点之间出现导电通道, 从而引起装置故障或者事故。
2.5 高频收发信机问题。
在220k V线路保护运行中属于收发信机问题。各厂家生产的收发信机质量不一, 在使用前应严格审核, 应注意校核继电保护通信设备 (光纤、微波、载波) 传输信号性和冗余度, 防止因通信设备问题而引起高频保护收发信机不工作。高频保护不工作的原因包括:收发信机元件损坏, 收发信机起动发信信号产生缺口, 高频通道受强干扰误发信, 收发信机内连线错误, 收发信机闭锁, 作用区外故障时误动等。
3 如何掌握微机继电保护技术
要掌握继电保护故障和事故类型以及继电保护故障和事故发生的条件, 要下述几个问题:
3.1 足够必要理论知识
3.1.1 电子技术知识。电网中微机保护使
用越来越多一名继电保护工作者学好电子技术及微机保护知识当务之急
3.1.2 微机保护原理和组成。
在微机继电保护测试仪及自动装置的使用过程中, 要能迅速分析出产生故障或事故的原因以及故障部位, 这就要求电力工作人员需要具备过硬的微机保护知识, 熟悉保护原理和装置性能, 熟记微机保护逻辑框图, 熟悉电路原理和元件功能。
3.2 具备技术资料的阅读能力微机继
电保护事故的处理离不开诸如检修规程、装置使用与技术说明书、调试大纲和调试记录、定值通知单、整组调试记录二次回路接线图等资料, 所以技术人员必须具备这方面的素质。
3.3 运用检查方法一般的继电保护事故往往凭借简单的检查手段就能够被查出。
如果用常规检查仍未发现元件故障, 则说明该故障较为隐蔽, 应当引起重视。此时可采用逐级逆向检查法, 即从故障暴露点入手去分析原因, 由故障原因判别故障范围, 查找到故障原因以后就可以采用顺序检查法对装置检查。
4 抗干扰
继电保护的抗干扰是指继电保护装置在投入实际运行时, 既不受周围电磁环境的影响, 又不影响周围环境, 并能按设计要求正常工作的能力。
按干扰的形态可分为共模干扰、差模干扰两种。共模干扰发生于保护装置电路中某点各导线对与接地或外壳之间的干扰;差模干扰是发生在电路各导线之间的干扰, 是与信号传递途径相同的一种干扰。保护装置接收这种干扰的能力和接收信号的能力完全相同。
按干扰的危害性可分两种, 一是引起保护装置不正确动作的干扰, 低频差模常属于这一类。二是引起设备损坏的干扰。由于高压网络的操作或雷电引起的高频振荡, 最容易造成保护装置元件和二次回路的损坏。这种干扰常属于共模干扰。
减少各种干扰对继电保护或其它二次设备影响, 可以考虑采取以下措施。
4.1 硬件抗干扰
屏蔽和隔离相结合。电磁屏蔽是通过切断电磁能量从空间传播的路径来消除电磁干扰的。保护柜用铁质材料做成, 以实现对电场和磁场的屏蔽, 在电场很强的场合, 可以考虑在铁壳内加装铜网衬里或用铝板做屏蔽体。隔离既可使测控装置与现场保持信号联系, 又不直接发生电的联系。
4.2 软件抗干扰
接入RC滤波器。对于微机保护, 在印制板布线设计时应使强、弱信号电路之间有一定的距离, 避免平行, 在每芯片的电源与零序之间应加抗干扰电容, 在交流和直流入口处应接入RC滤波器等。
对外部二次回路的设计采取必要的抗干扰措施。如降低干扰源和干扰对象之间的耦合电容和电感;降低屏蔽层的阻抗值;降低二次回路附近的电气值等等。
此外, 保护装置的模拟输入量之间存在着某些可以利用的规律。如果由于干扰导致输入采样值出错, 可以取消不能通过检查的采样值, 等干扰脉冲过去, 数据恢复正常后再恢复工作。
5 微机保护的发展
微机保护装置在国内应用已有近二十年历史了, 微机保护产品的发展也经历了几代, 可以说, 无论是国际品牌或国内知名厂家, 其保护产品从原理到生产技术都已经非常成熟了。但是这些微机继保装置还是或多或少的存在一些缺陷, 时代的发展, 技术的进步, 对微机保护也提出了更高的要求。
5.1 更趋自动化、智能化
随着我国智能电网概念的提出和相关技术标准的制定, 智能电网相应配套的关键技术和系统也需要加快研发速度。
对于继电保护技术来讲, 一方面, 可以深入挖掘智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划模糊逻辑等在微机保护方面的应用前景, 将技术转化为生产力, 以解决常规技术难以解决的实际问题。
5.2 提高微机保护的设备管理和事件记录功能
现在的微机保护, 除了应完成保护、测控、通信一体化功能外, 还应能提供被保护设备的日常管理和事件记录。这些设备管理包括断路器的分闸、合闸次数, 累计故障次数、断路器动作时间监视、断路器开断电流水平, 断路器触头寿命、设备累计停电时间、设备累计运行时间、设备检修记录、分区段平均负荷电流、日最大负荷电流、日平均负荷电流、累计电度等。对变压器保护测控装置, 如果有油温、压力等模拟量接入, 还可进一步监视变压器的其它运行工况。
摘要：本文结合笔者多年的实际工作经验, 对微机继电保护技术特点, 常见继电保护事故种类, 如何掌握继电保护技术及未来发展趋势进行了探讨。
关键词：微机继电保护,技术特点,事故种类,发展
参考文献
学校微机室维护技术浅谈 篇8
学生在学校上机和使用自己的计算机爱护程度是不一样的, 操作习惯很差, 不爱惜计算机。比如乱敲键盘、在桌子和显示器上乱写乱画, 胡乱重启计算机等;在操作时不按教材和正常的操作规范, 乱删乱建文件及乱改系统设置, 经常将所装软件甚至系统破坏, 给维护带来极大不便。我校以前有这样一个机房, 50台计算机, 都是有盘工作站。由于笔者刚担任管理员, 经验不足, 没有采取保护措施, 结果每天都有3-5台计算机无法启动, 还有很多机器设置被改动, 维护工作量相当大。所以, 学校机房没有保护是无法想象的。针对学生的外力破坏, 可以用上机制度加以约束, 对计算机系统的破坏, 应该分别根据以下情况进行具体设置。
无盘工作站的设置。
无盘工作站是指学生机 (工作站) 没有硬盘、软盘的和光驱, 依靠服务器来启动。由于它自己没有系统, 又没有外存储设备, 是不容易被破坏的, 除非是暴力。不过, BOIS的更改会导致无法启动, 所以工作站的BIOS应该设置密码。而服务器的重要性是不言而喻的, 为了防止被破坏, 开机、登录密码都应该设置, 教师离开时应锁定计算机。为了防止误操作, 还应对服务器进行软件保护或硬件 (硬盘还原卡) 保护。
有盘工作站的设置。
有盘工作站是很多机房都采用的方式, 也是管理难度最大的, 现在详细介绍一下一些维护经验。学校的有盘工作站一般不要配备光驱和软驱, 防止学生带入病毒或是运行不被允许的如与教学无关及有破坏性的软件。在操作系统的选择上, 如果计算机配置较低, 并且主板不支持USB启动的话, 最好采用WIN98, 它占用的系统资源很少, 并且不自带USB驱动, 可以防止学生私自使用USB设备如闪盘、MP3等, 学生需要拷贝资料可以通过教师计算机进行。更重要的是, WIN98可以自己启动到DOS下, 而不需要DOS启动盘, 而GHOST等机房常用维护软件是必须在DOS下才能运行的。其实很多软件在WIN98或是WIN2000以及WINXP下运行环境是差不多的, 当然如果有特殊要求, 如要上WINXP系统的操作课或是有些软件指定了操作系统又另当别论。
在安装系统和软件时, 硬盘一般分为C、D、E三个区, C区装系统和教学用的软件, D区作备份, C、D区都用软件或还原卡保护, E区作为学生自用区, 不保护。当系统及所有需要的软件都安装好, 并且设置优化都完成后, 用GHOST将该硬盘全盘复制到备用硬盘上, 同时将C区用GHOST做成一个镜象文件, 放到D盘的BAK (该文件夹可以自己命名) 文件夹下, 同时再将GHOST执行程序拷到这儿, 并将BAK文件夹隐藏。然后可以将C区上的文件全部隐藏, 再给BIOS设上密码, 最后加上保护。
有了硬盘保护卡是不是就能高枕无忧了呢?当然不是, 故障率低不等于零故障, 象我校有1000多台学生用机, 故障的绝对数量也有不少。通常都是保护卡失效, 导致计算机系统被改动或破坏。其实保护卡坏的不多, 一般插拨一次就能恢复正常。这时再将被改动的设置改回来再重新保护好就可以了。判断保护卡失效最直观的办法是看桌面, 凡是与原始桌面不一样如背景被改、多了或少了 (一般是多了) 一些图标等等, 都可以断定。如果计算机被破坏得桌面都进不了怎么办?其实这倒不一定是保护卡失效了, 保护卡也不是万能的, 对于某些破坏性的操作或突然断电等都有可能让系统文件在它的眼皮下被破坏。这时你不会愚蠢到去重装系统吧, 一两台可以, 多了你就傻眼了。这时就要请出GHOST这个宝贝了。将计算机启动到DOS (自检完成后按F8进行选择) , 再运行D盘BAK下的GHOST, 将原先准备好的镜像恢复到C盘就可以了, 特别小心不要操作反了, 要搞清TO与FROM的区别。在做这些之前一定要记住先将保护卡卸载 (可以不取下) , 防止它成事不足败事有余。当恢复完成正常启动后要先将该机IP、计算机名等重设后再安装保护卡驱动加以保护。就样连机箱都没下就可以完成修复, 这是管理员最喜欢的事。当然, 也有个别系统被破坏得彻底, 连DOS也进不了, 那只有下机箱, 上软/光驱来启动了。有时D盘上的BAK文件夹会被学生删掉, 学生在搞破坏时总是无所不能的。这时就只能用我们的备用硬盘来进行DISK TO DISK了。一定要记住的是备份盘要接到主板的IDE1上, 故障盘接在IDE2上, 再运行GHOST, 要不只能在GHOST选项中选FROM而不能选TO, 不然会将故障盘刻到备份盘上, 那时你就欲哭无泪了。做这一切之前还是要记住去除保护卡, 既然下了机箱, 就将保护卡一并拨下, 不然你在等待DISK TO DISK的过程中就会知道什么是度日如年了。如果计算机不支持USB启动, 又装的是WIN98以上的系统的话, 那要运行GHOST修复系统就只能下机箱了。用软驱启动吧现在软盘质量又差, 用几次就呜呼了。用光驱吧, 当你要DISK TO DISK时, 又要去设跳线, 主板上只有两个IDE接口, 要接3个设备只能将光驱和其中一个硬盘接要一起了。要是计算机可以支持USB启动的话, 那就没关系了, 可以用U盘来启动电脑, 但是在BIOS中要注意把第一启动设为USB-ZIP, 不要设成USB-HDD了, 前者是把USB启动盘当作软盘, 启动后盘符是A:, 而后者是把USB启动盘当作硬盘, 启动后盘符是C:, 你可能明白, GHOST是搞不清的。这些具体的技术细节有专门的文章介绍, 这儿不再多说。
机房管理员的工作是很繁杂的。比如要给机房的计算机装一个新软件, 你只能先开机, 去保护, 再重启, 装软件, 再重启, 加保护。还不能让学生代劳, 因为保护卡的密码是不能让学生知道的。一个机房五六十台机器, 你就去慢慢做嘛。要是一学期有几次十几次, 你会苦不堪言, 要是经常要你换系统, 就更不用说了。所以有网络克隆功能的计算机就能大大简化你的劳动。但计算机系统和软件最好事先规划好, 中途尽量少改动, 毕竟网络克隆也很费时, 对硬盘也有磨损。
硬件的维护不多说, 因为计算机硬件可以由管理员自己维修的不多, 只要能判断出是什么硬件损坏, 再进行调换或采购就是了。只是有些疑似硬件问题的故障要注意识别, 如开机黑屏喇叭长鸣, 有时是内存条没插好, 无声黑屏可能清清COMS或断一下电就可以解决。实在不能断定的还可以用替换法, 反正学校相同的配件多。
至于网络故障的检测, 一是要会看网卡指示灯, 很多网卡上有红绿两个灯, 红灯亮表示网卡在工作, 绿灯亮表示网络通畅, 绿灯闪表示正在传输数据。只有一个灯的则是亮代表网络通, 闪就是在传送数据。二是要会用PING命令。
微机原理与接口技术教学设计 篇9
关键词：微机原理与接口技术,教学设计
一教学起点分析
1. 教学需要
微机原理与接口技术是我院本科学生必修的一门课程, 是研究微机基本工作原理及接口电路设计方法的重要课程, 对于培养学生综合运用软硬件知识解决实际问题的能力具有重要的意义, 能为后续课程的学习打下坚实的基础。
2. 学生情况
本课程涉及相应的编程语言, 根据实际情况, 要求学生有一定的编程和读程序的功底, 但这部分对学生来说相对较难掌握, 虽然在学习本课程之前, 学生已经学习了大学计算机基础、C语言程序设计课程, 有了一定的计算机操作和编程基础, 但这部分对学生来说还存在底子薄弱、动手能力较低的问题。因此, 需要针对实际存在的问题, 制定满足他们学习需求的教学内容。根据以往的教学经验, 虽然学习本门课程存在一定的困难, 尤其是在指令系统和汇编语言学习部分, 但只要态度认真, 学习目标明确, 预期的教学目标还是能够实现。
3. 教学内容
本课程由两大模块构成, 第一部分主要是介绍微型计算机的各部分构件以及它们的使用方法;第二部分主要介绍了8088/8086的指令系统以及汇编语言的完整结构。
相对来说, 第一部分主要是理论知识, 而第二部分的学习过程中, 实践性较强。学生的薄弱环节在于第二个模块的学习中, 如果积极引导大部分学生, 可以保持较高的学习积极性和学习兴趣。
二教学目标
1. 总体目标
通过教学与实验, 学生能阐述微型计算机的基本工作原理、汇编语言程序设计的基本方法, 设计并上机调试汇编语言程序, 概括微机与I/O设备接口电路的工作原理, 设计存储器及I/O设备的接口电路, 为进一步学习其他计算机知识和进行硬件开发奠定基础。
2. 分类目标
知识与技能: (1) 解释微机原理的基本概念。其中包括:数制及其编码;微机的基本组成和工作原理;最小/最大模式和系统总线形成的概念。 (2) 会使用汇编语言编程及上机调试程序, 提高学生的实际动手能力。其中包括:寻址方式;指令系统;顺序、分支、循环及子程序结构。 (3) 设计接口电路。其中包括:CPU与存储器的连接;接口芯片与微机总线的连接应用及初始化编程。
过程与方法: (1) 通过课堂讲授、分组讨论等教学环节, 理论联系实际, 学会具体问题具体分析, 提高分析和解决问题的能力。 (2) 通过对实际需求的分析和讨论, 设计出可行的解决方案, 学会微型计算机系统的电路设计方法和编程方法。 (3) 通过上机实验环节, 学会程序调试的方法, 培养学生的实际动手能力。
情感态度与价值观:通过本课程的学习, 使学生能感受到计算机知识对生产、生活和工程技术的影响;关注计算机硬件发展的前沿动态;养成独立思考、刻苦钻研、善于质疑的良好习惯以及实事求是的科学态度。
三教学内容设计
第一部分:微型计算机基础知识。进行二进制运算;复述BCD、ASCII码的编码方法;阐述CPU寄存器的结构及作用、CPU引脚功能、存储器分段与物理地址形成;阐述最小/最大模式的概念和系统组建、系统总线形成。
第二部分:8088/8086指令系统及汇编语言程序设计。区别8088寻址方式;解释常用8088指令的功能;设计汇编语言程序;上机调试程序。
第三部分:存储器系统。对存储器进行分类;设计存储器的译码电路;绘制存储器电路连接图。
第四部分:输入与输出和中断技术。说明I/O端口编址方式;对I/O数据传送方式进行分类;利用给定模块设计I/O接口电路;对I/O电路进行初始化编程。
第五部分:常用外设及多媒体技术。说出键盘的基本工作原理;知道LCD、LED的原理。
四教学策略
在教学中, 严格按照课程标准的要求进行教学。采用温故知新的方式, 每次在讲新课之前复习上节课内容, 每章结束时复习本章重点、难点, 详细解答课后习题中出现的问题。在课程讲授过程中, 根据学生的实际情况适当调整教学进度, 尽量满足不同层次学生的学习要求。
将整个教学过程分为课堂讲授、上机实习、综合设计、考核评价等环节。根据教学内容的差异和学生的特点, 以理论知识为根本, 以实际应用为导向, 从典型问题的解决入手, 剖析现象, 得出结论, 指导应用。通过课堂讲授使学生重点理解微型计算机系统的基本概念、组成原理、程序及电路设计方法;通过课堂讨论, 促进教学互动;通过上机实习加深学生对所学知识的理解, 培养学生的实际应用能力和创新能力。
五教学进程设计
根据课程特点和要求, 课程教学由课堂理论教学和机房的讲练结合教学两部分组成。本课程共计70学时, 课程内容分为八个部分, 根据每个部分的教学内容和难易程度, 具体的教学实施安排见附表。
六实施建议
1. 教材和参考资料
微机原理与接口技术教材要以课程标准规定的目标为选编指导思想。在满足课程标准基本要求的前提下, 教材内容应尽可能丰富, 满足不同学生的需要。
教材选编建议:适合本科学生的需要;突出实用性、前沿性;充分体现本课程的教学理念。
教材的使用建议:教师要善于结合实际教学需要, 灵活地和创造性地使用教材, 对教材的内容、编排顺序等方面进行适当的取舍或调整。
2. 考核评价的主要方式
采取理论考试与上机考试相结合的方式进行考核, 理论考试成绩占70%, 上机考试成绩占30%。
3. 教学保障条件建议
相关部门应有效保障多媒体教室、计算机机房等教学硬件。
微机原理与接口技术课程教学探索 篇10
微型原理与接口技术同时是一门理论与实践相结合的课程, 一般采用多元化的教学模式, 集理论教学、实践教学和网络教学为一体。理论教学大部分内容的讲授需要采用现代化教学手段来实施, 即需要教师制作多媒体课件并采用大屏幕投影方式进行实时教学, 以适应计算机教学的特殊性, 从而保证必需的教学效果与质量, 同时还要与上机操作相结合。但目前大部分院校的微机原理与接口技术的教学现状不容乐观, 出现了学生兴趣低下、教学内容枯燥以及实践教学环节薄弱等现象[1,2]。同时, 由于微机原理与接口技术与单片机原理与应用等课程的相似性, 出现了两门课在教学上内容重复性的尴尬。针对以上问题, 根据亲身实践对微机原理与接口技术的课程教学进行探讨。
1 相近课程的关系
微机原理与接口技术与单片机原理与应用有很多的相似之处, 微机原理与接口技术是首先介绍8086/8088的CPU及存储器扩展, 然后介绍接口技术。单片机原理与应用主要以51系列单片机为核心, 延伸到后面的外围电路的接口。相同之处在于都是讲解一块双列直插式的IC, 然后扩展到相近的接口应用, 不同之处在于IC内部的不同, 比如51系列单片机自带了定时器、中断控制等。
由于内容的相近, 特别是接口部分, 使得我们在教学中存在重复感的尴尬, 所以很多高校进行了改革, 最通常的做法就是砍掉其中一门课, 或者合并为一门课微机原理与单片机接口技术。如何有效的平衡两门课程的内容, 避免两门课程的冲突, 我们做了以下探索。
单片机接口功能强大、灵活, 可以完成很多相关硬件实验, 同时它是后续课程嵌入式系统等的基础。微机原理与接口技术在接口方面的功能确实不如单片机丰富, 所以往往成为砍掉的一门, 但本课程是理解微处理器的基础, 为学生后续的32位机、64位机等的深入学习打开了大门, 所以对于电子信息或计算机相关专业来讲砍掉欠妥。
从内容和实践来看, 两门课程都是理论与实践并重的课程。但上面提到, 8086接口方面的功能确实不如单片机丰富和灵活, 如果在接口部分过多的讲解, 一方面会浪费很多的时间, 最重要的是学生不好理解、吃不消。比较好的做法是将两门课理论与实践各有侧重。比如微机原理与接口技术可按3+1的模式安排课时。偏重微机原理理论部分的讲解, 在接口部分主要做一部分验证性和小的设计性实验帮助学生理解。而在单片机原理与应用中变为1+3的学时安排模式, 偏重接口部分的讲解。通过大量的实践实验来完成单片机接口部分的掌握。在实验中发现问题, 解决问题。两门课程的时间安排, 可安排在上下两个学期, 微机原理与接口技术先修, 单片机原理与应用后修。也可安排在同一个学期, 以教学周是16周为例, 微机原理与接口技术上前12周, 单片机原理与应用后4周集中实践。实践类的课程不适合搞分散的持久战, 所以在一段时间中加大课时量, 集中完成效果比较不错。
双方各有侧重, 就可以有效的协调好两门课程的关系。
2 理论教学探索
2.1 课程内容故事化
由于微型原理与接口技术知识点多而且杂, 枯燥, 难懂, 学生不重视、没兴趣。如何解决?这里可以采用故事方法来引导。
近年来机器人逐渐渗入到一些日常生活中, 由韩国的“我的机器人女友”及印度的“宝莱坞机器人之恋”等都是高票房之作, 学生也耳熟能详。可由这些引起学生的兴趣:今天也给大家介绍一个新的机器人朋友, 它是我们PC机的重要组成部分, 它有很多用处, 能帮助人们做很多的工作 (第一讲绪论) 。在使用它之前先了解他的大脑 (第二讲微处理器) , 学会与它的交流用到的单词 (第三讲指令系统) 之后, 学会与它的交流的语句 (第四讲汇编语言程序设计) 。有时需要它记住更多东西, 但是它的记忆空间有限怎么办? (第五讲存储系统及半导体存储器) , 在讲我们的机器人朋友如何控制外围设备及如何与外设通信 (接口部分) 之前, 先要了解它的神经系统 (第六讲总线结构) 。接口部分遵循的思路就是四大类芯片:并行接口类、串行接口类、中断类、定时计数器类、A/D、D/A转换类等。在这些芯片的讲解中, 同样可以把这些芯片虚化为机器人朋友的助手进行讲解。由此引起学生的兴趣, 使课程不再单调。
2.2 课程内容主线化
整个微机原理与接口技术分为两部分:微机原理 (8086CPU与汇编语言) 和接口技术 (四大类芯片) , 综合为一句话:我们使用汇编语言驱动CPU控制四大类芯片工作。这样学生在学习起来, 就有了一条很明确的主线。
2.3 课程内容网络化
前面提到微型原理与接口技术信息量大、知识点涵盖面广, 知识点多而且杂, 仅仅课堂教学是无法满足教学需求的, 网络教学平台应运而生。
网络教学平台通常是指在校园网上建立一个基于Web的网络教学与师生互相沟通的平台。可以通过网络平台开展各种网上教学活动, 例如:课堂教学视频、课程教学课件、实验教学资料和其它教学资源的上传浏览;作业的布置与批改;师生网上答疑解惑;学生课前课后预习等, 为教学提供全面支持服务[3]。
在本课程网络平台中, 不建议采用一成不变的教学资源, 比如往年的课件等, 虽然有一定作用, 但是每届甚至每班的学生特点是不一样的, 并且教学进度不一定一致。所以建议是最新的教师备课之后的教学资源。如:对于课程教学课件, 教师针对学生的特点提前备好课, 上课之前几天上传, 有利于学生提前预习;对于课堂教学视频, 教师当堂录好, 课后及时上传, 有利于学生的复习等。除了网上批改作业, 答疑释惑外, 教师还可以把微型计算机的一些新型技术资料上传, 如32位微机的主要技术等, 作为课外扩展学习之用, 拓宽学生的视野的同时, 满足一部分学生的自我提高。
3 实践教学
微机原理是技术性、工程实践性很强的课程, 因此实践教学在教学过程中占有非常重要的地位[4], 微机原理应用课程在设置上, 授课量大, 学时短, 课堂教学一般设置了32到40学时, 实验部分设置了8到16学时。如何在较短的时间内完成实验安排, 就对实践教学提出了挑战。
实验实践部分可采取分类化和层次化的方法。分类化指实验采取课内和课外两种方式, 层次化, 是指根据学生的不同层次采取不同的实验。
微机原理与接口技术中的接口部分实验, 我们目前使用的是DTHS-A。DTHS-A实验台支持NICE自主研发的集成开发环境, 并与KEIL/MPLAB/AVRStudio等主流开发环境无缝结合。对于课内实验, 我们主要采用了实验台常规实验区来验证我们的接口, 适当的进行实验的扩展设计。根据前面所讲, 接口部分的焊接实践和创新直接交给了单片机课程。微机原理部分的实验除了MASM汇编语言程序设计外, 采用口袋实验室, 完成一个简易CPU的设计。这些是大家的必修实验课程。验证性实验能满足学生理解课程内容的需要, 但某一程度上会扼杀部分学生的创新能力和创新欲望[5]。所以建议分层次实验教学。通过第二课堂, 高一层次的学生可以在此基础上完成CPU的扩展, 基本I/O设计与实现、定时/计数器设计、中断设计与实现及最后的SOC设计, 也就是前门所讲的课外实验。
4 课程考核
考核可加重实践及创新部分, 突出理论知识转化为实践实战的重要性。
考核分两部分:书面考试 (成绩占总成绩60-70%) 、平时考核 (成绩占总成绩40-30%) 。建议以60%+40%为佳, 其中的平时考核分为四部分:出勤, 作业, 实验, 创新四部分, 所占的比例可以为2:3:3:2。第二课堂是针对有学有余力的高层次的学生, 在成绩上以鼓励为主, 同时又不能打击一般学生的自信, 所以创新占一定比例, 但不能过大。在创新性实验验收时, 要求演示所设计的系统、回答教师所提出的问题、查看实验报告及创新情况。
5 结语
微机原理与接口技术是国内大多数理工科高等院校开设的一门专业基础课程, 其重要性不言而喻, 但教学状况一致不太乐观。随着课程教学改革的不断深入, 解决了一些问题, 也出现了新的问题。本文从其与相近课程的关系、理论教学、实践教学及考核等方面提出了一些方法和建议, 希望借此能使本课程在人才培养和提高学生综合能力和创新能力的过程中起到应有的作用。
摘要：针对微机原理与接口技术课程的教学中存在学生兴趣不高、实践教学环节薄弱等问题, 从与相近课程的关系、理论教学、实践教学、课程考核四个方面对该课程进行了教学改革与探索, 对于提高微机原理与接口技术的课程建设和教学效果有一定指导和借鉴意义。
关键词：微机原理与接口技术,理论教学,实践教学
参考文献
[1]刘民岷.微机原理及接口技术课程教学及实验改革实践[J].实验科学与技术, 2013, 01:64-66.
[2]张红民, 王艳.微机原理及应用教材与教学内容改革思考[J].理工高教研究, 2009, 05:105-108.
[3]金欣.高校网络教学平台建设初探[J].福建电脑, 2011, 03:16+53.
[4]王志军, 王克义, 杨延军.微机原理教学中几个问题的探讨[J].计算机教育, 2010, 07:64-66.
微机技术 篇11
一、培养兴趣，树立信心
学生普遍感到这门课难学、难懂，概念抽象，感性认识差，再加上大量汇编语言编写的初始化程序和应用程序，学生学习一段时间后，就很难继续坚持，更别说学好并进行创新设计了。这就要求教师改革传统的“先理论后实际、先抽象后具体、先一般后个别”的教学模式，采用“从实际到理论、从个别到一般、从零散到系统”的模式，逐步引导学生减少其在学习上的困难，使他们树立学习这门课的信心，培养他们的兴趣。实际上，这门课程的创新设计内容很多，如工业控制、智能仪器仪表、超市、收银机、公共汽车报站系统，以及电子考勤机等。笔者一般会选择比较实用但又不太复杂的产品作为实例，给学生由浅入深地讲解，鼓励学生只要掌握了相关的硬、软件基础知识就能开发出同样的产品，从而激发他们对该课程的学习兴趣，增强他们的求知欲。
二、完成综合性和创新性实验
微机原理与接口技术实验的内容，主要是对有关接口芯片的学习和应用，各种芯片在學习过程中都是分开来讲解的。在具体的应用上，这些芯片是互相紧密联系的，在实验中应该集合在一起。这样，才能真正地掌握这些芯片在计算机中的主要功能。
为此，笔者做了一些尝试。笔者利用高职生对动手方面的欲望比较强的特点，在实验教学中进行了一些改革。首先，完成一定的验证性实验，这部分内容，在一般的教材上涉及到了。在此基础上，可以设计几个芯片的组合应用。其中，教材上的综合作业，可以让学生到实验室去完成。例如，接口芯片8255A是并行传输接口芯片，三个端口的每个引脚都可以独立地产生一个有用信号；而芯片8253A是定时／计数器，可定时产生一个信号，而这个信号和8255A的PB口协作可以作为扬声器的控制信号。所以，实验时，就应该把8255A和8253A这两个实验结合在一起。只有这样，学生才能对所学知识有进一步地理解。当有了一定的理论和实践基础后，进一步为学生设计一些创新而有趣的小实验。让学生去思考、去完成。学生在经过自己努力后完成了任务，会让他们产生巨大的成就感，这是他们能继续学习下去的强大动力。这时候，再要求学生去记忆、去理解相关的知识，会稍微容易一些。这也符合高职类学生比较侧重应用的学习规律。
三、利用现代化的教学手段——多媒体技术
多媒体教学同过去那种录音机或录像机的电化教学，有着本质的区别。它是交互性的，是一种把文本、图形、图像、视频影像、动画和声音等信息载体结合在一起，并按教师的意愿，通过计算机进行综合处理，将教学各个要素在屏幕上显示出来的一种新的教学手段。它的出现，意味着教育教学手段有了质的变化。
将多媒体技术引入“微机原理与接口技术”课程教学上，可以充分利用多媒体制作的课件和仿真实践软件进行演示。由于多媒体所展示的图像、音响等生动活泼、感染力强，对学生有强烈的吸引力，能激发学生的兴趣，活跃思维，促使学生参与，调动每位学生的积极性。同时，运用多媒体技术设计与教材内容相应的动态画面与仿真软件，配以简要文字解说，就可以直观地将各部件内部的信息流动过程以生动形象的方式展示在学生面前，使学生具有身临其境的感觉。这样，动静协调音像同步，便可化难为易，化繁为简，化抽象为具体，从而优化教学效果。实践证明，采用现代化的多元的教学手段，可以把原本枯燥的硬件课程讲解得生动易懂，消除学生的畏难情绪，化被动学习为主动求知。
总之，《微机原理与接口技术》课程的教学改革不可能一蹴而就，需要高职学校的教师进行不断地探索，不断地实践。
微机技术 篇12
一、教学内容
“微机原理及接口技术”涉及的知识面较广, 包含计算机预备知识、微处理器、指令系统、汇编语言程序设计、存储系统、输入/输出技术、常用接口芯片及应用等几大部分。[1]在对教学内容的把握上, 坚持循序渐进的原则, 从微机的基本概念、基本原理入手, 逐渐过渡到汇编语言、微机接口, 并在内容上把微机系统软硬件技术有机结合起来。整个教学内容分为七大章。
1.预备知识。本章重点讲授二进制、十进制、十六进制的相互转换及符号数的补码表示, 强调“溢出”这一概念及其判断方法。使学生通过本章的学习深刻地认识到计算机内部所有信息都以二进制数的形式表示, 从而为指令系统及汇编语言的学习打下基础。
2.微型计算机概述。本章重点讲授微型计算机内部的基本结构、8086CPU的外部引线及14个内部寄存器、存储器寻址。由于后续章节均以8088CPU为例讲授CPU与存储器、接口芯片的连接, 因此在本章最后简要介绍了8088CPU系统总线结构。
3.指令系统。本章重点介绍操作数寻址方式以及七大类基本指令———传送指令、算术运算指令、逻辑运算和移位指令、串操作指令、程序控制指令、处理器控制指令、输入/输出指令。在讲授过程中和第2章结合, 强调CPU内部14个寄存器的特殊用途。
4.汇编语言程序设计。本章重点讲授汇编语言源程序的结构及程序设计的基本方法, 介绍顺序、分支及循环三种程序形式, 并进行程序设计举例。
5.存储系统。本章重点介绍存储器的分类和基本性能指标, 并以SRAM 6264为例介绍存储器芯片的连接使用, 使学生掌握全地址译码方式下存储器与系统总线的连接方法。
6.输入输出技术。本章介绍接口的编址方式及无条件传送、查询传送、中断、DMA四种数据传输方式。其中, 重点介绍中断传输方式。
7.常用接口芯片及应用。本章介绍三态门、锁存器等简单接口芯片及8255、8253等可编程接口芯片, 重点讲授接口芯片的引线功能、工作方式、控制字、寻址及连接、初始化和应用。
由于计算机技术发展迅速, 需要在原有教材基础上及时补充新的实用技术, 如现代微机系统的总线技术、高速缓存技术、流水线技术、并行技术、虚拟存储器技术、闪存技术等。整个教学过程既注重基本知识和技术的讲解, 又注重新技术、新芯片的发展动向和应用介绍, 这样的教学内容既具有学科教学的完整性、系统性, 又具有项目教学的目的性、实用性, 设置得先进、合理。
二、教学方法
该课程使学生接触到较多硬件方面的知识, 汇编语言的编程也直接与系统硬件相关, 指令多且烦琐, 容易给学生造成难学、枯燥的感觉, 因此需要对教学方法进行改进完善, 以提高学生的学习兴趣。针对上述问题, 主要采取以下措施。
1.注重基本原理、方法的介绍。挖掘知识点背后涵盖的基本原理和方法, 使学生深刻理解并掌握所学内容。计算机知识涉及不少英文缩写, 如芯片引脚、指令系统等, 在介绍时需让学生了解英文全称, 从而记住引脚或指令的含义。如芯片引脚中, R通常为读 (Read) , W通常为写 (Write) , E通常为使能 (Enable) , A通常为地址 (Address) , D通常为数据 (Data) , CS为片选 (Chip Selection) , 等等。如此一 来 , 学生在学 习8086/8088CPU、存储器、接口等不同硬件芯片时, 能根据引线名称推测出其含义, 了解其作用。在介绍操作数的不同寻址方式时, 不要求学生记住每种寻址方式的具体名称, 而是让学生掌握操作数可能存放的几种位置。在介绍A/D变换芯片时, 重点介绍芯片的输入动态范围及转换精度等性能指标, 让学生知道怎样根据不同需求选择合适的A/D变换芯片。此外, 芯片的工作时序在8086 CPU、接口技术部分均有涉及, 需要重点介绍, 理解时序才能真正理解计算机硬件的工作方式, 才有可能针对具体芯片进行编程。
2.重视课程内容间的横向比较和纵向连贯性。在介绍指令系统时, 重点强调8086CPU内部14个寄存器的特殊用途, 使学生在编程时能正确、灵活运用不同的寄存器。在介绍常用接口芯片及应用时, 结合前章输入输出技术, 将8255可编程并行接口与三态门、锁存器等构成的接口电路进行比较, 让学生直观感受可编程芯片使用的便捷性。在介绍接口技术时, 详细讲解查询这一数据传输方式的软件实现, 便于学生加强对时序的理解, 并学会正确运用输入输出指令。
3.利用学生求知欲, 激发学习兴趣。大学电脑普及程度高, 在教学中要有效利用学生对于计算机软硬件的求知欲望, 激发他们的学习兴趣。例如, 为了使学生理解计算机内部所有数据都以二进制数的形式表示, 以图像为例, 采用画图工具打开一幅图像, 每个像素点的颜色可分解为红、绿、蓝三个值, 取值范围均是0~255, 在计算机内部用8位二进制数表示。又例如, 在介绍微型计算机内部基本结构时, 采用提问法, 让学生说说他们买电脑时会考虑哪些方面, 从而引出CPU、内存、接口、系统总线等微型计算机基本组成模块。
4.化解知识难点, 变抽象为具象。[2]在讲授较难理解的内容时, 可采用类比法, 将其与生活实例相结合, 化抽象为具象。在介绍补码时, 将其与时钟系统类比, 调整时间可采用正拨、反拨两种方法, 正如补码运算能将减法化为加法。介绍存储器寻址时, 以小区门牌号为例, 假设小区有10栋楼, 每栋楼有10个住户, 为能够识别每一个住户, 需要100个门牌号。若直接分配门牌号, 则需用一个二位数 (0~99) 表示;若以“楼号+楼内门牌号”的方式分配, 则只需要两个一位数。此外, 介绍存储器芯片连接使用时, 可把高位地址与存储器芯片片选芯号间的译码电路看作是单元门上的门铃系统, 按下一个门牌号, 对应房间内的门铃就会响。
5.完善电子教案, 重视多媒体课件研发。通过将多媒体技术引入课堂, 把抽象、枯燥、难以理解的知识点变为形式活泼、生动形象的动画演示, 实现了互动教学, 解决了传统教学中无法表现的问题。例如, 在讲解移位指令时, 通过动画可将移位过程反映出来, 加深学生对不同移位指令用途的理解。在多媒体课件研发过程中, 避免泛, 力求精, 控制每页字数和字体大小, 注意提炼关键知识点, 对难点做出直观讲解。
三、实验环节
笔者所在的自动化系统为该课程分配6学时实验, 需要最大化利用这6学时, 培养学生编程兴趣, 通过实验对理论知识有更深刻的认识。笔者在教学过程中发现, 由于该课程需要记忆的知识点太多, 单纯的书本讲授无法让学生将这些知识点完全联系起来, 因此, 大部分学生在一开始接触时对该门课程比较感兴趣, 但到了学期中间, 有一部分学生因为难以跟上教学进度, 没有学习成就感, 学习兴趣就逐渐丧失了。通过与学生交流, 向有经验的教师请教, 以及个人体验等三个途径, 笔者发现实验环节的内容和时间安排起着非常重要的作用。为了激发学生的学习积极性, 教师应将实验课程适时穿插进理论教学当中, 帮助学生熟悉实验的硬件和软件环境, 引导学生在实验过程中验证课堂上讲授的理论知识, 掌握程序阅读和编写的方法和技巧, 指导学生举一反三、触类旁通地去学习并掌握实验内容, 进而巩固理论知识。此外, 为了在实验中培养学生分析问题和解决问题的能力, 教师在实验检查时不能只关注实验结果, 而是应该重视实验过程。为了解学生对实验的理解程度, 可人为设置故障, 让学生分析故障产生原因, 提出解决方案, 对程序进行修改和调试。为实现上述目标, 笔者设计了三个实验。[3]
1.编程实现求最大数。通过该实验, 学生能掌握汇编语言源程序的结构, 会进行汇编程序的简单查错和调试, 能正确使用传送指令、算术运算指令、程序控制指令以及循环程序结构。在该实验基础上, 可让学生编程实现求最小数, 也可改变数据格式, 如将8位数换成16位数, 将无符号数换成有符号数, 通过这些变化加强学生对算法的理解。
2.8255可编程并行接口实验。该实验以8255为接口芯片, 要求学生编程实现若干开关对若干LED的控制。通过该实验, 让学生掌握8255工作方式。同时, 为了让学生灵活运用不同指令, 可改变开关的控制策略, 如部分开关拨上对应LED亮, 反之灭;部分开关拨下对应LED亮, 反之灭。
3.8253可编程定时器实验。通过该实验让学生掌握8253的编程原理, 同时, 学会用示波器观察不同模式下的输出波形。
摘要：“微机原理及接口技术”是大学工科专业的一门重点课程, 本文从教学内容、教学方法、实验环节等方面对该课程进行教学探讨, 提高学生对微型计算机基本原理和接口技术的认识和理解, 培养学生的应用能力和实践能力。
关键词：微机原理,接口技术,教学改革
参考文献
[1]李伯成, 侯伯亨, 等.微型计算机原理及应用[M].第2版.西安电子科技大学出版社, 2008.
[2]农正, 韦文山, 等.微机原理与接口技术多媒体教学系统的设计与应用[J].实验技术与管理, 2011, 28 (4) :91-94.
【微机技术】推荐阅读：
微机原理及接口技术08-23
微机原理与接口技术小结08-09
信息技术 - 初三微机课教学计划08-12
微机组装07-20
微机故障05-20
微机教学05-25
微机闭锁07-12
微机装置防雷05-22
微机监测预防06-11
微机操作箱07-23