上海电力学院

Shanghai University of Electrical Power

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《 计算机硬件技术》

实践教学活动

《计算机硬件技术课程》的重要特点之一是工程性、实践性很强,因此实践教学是课程教学的重要组成部分。

1)实践教学活动的设计思想

实践教学的设计思想是使学生通过感性认识、实际动手,增加对该课程的兴趣,加深对课程知识的理解,在实践中掌握微机的基本工作原理、微机应用的基本技能,最终达到培养学生实践能力和动手能力的目的。

针对近年来学生有偏软怕硬的现状,在本课程的实践教学环节投入了很大的精力,在学校和学院的大力支持下,建成了比较完整的实践教学体系,设计了验证型、设计型、综合型和拓展型(或称开放型)4种不同类型的实验。

各类型实验通过3种途径完成。其中:

验证型、设计型实验属于基本实验,放在本课程内完成,随理论教学进度同步进行,通过实验使学生理解、会运用知识单元中的知识点,实验场地为微机系统及应用实验室;

综合型实验放在课程设计中完成,这是独立开设的、为期1周的硬件设计课,开设此课程的目的是为学生提供一个综合运用微机系统知识的场所,通过实验培养学生综合运用知识、综合设计和调试等方面的能力,实验场地为微机系统及应用实验室;

拓展型实验在课余时间完成,实验场地为学院的创新实验室和开放实验室。开展拓展型实验的宗旨是培养兴趣、开阔视野、拓展知识、增强创新思维、训练竞赛人才。通过各层次的实验,使学生不仅能掌握本课程的知识,而且能全面提升学生对硬件设计的兴趣。本课程设计的实践教学体系见图10与表5

 

 

实验类型

实验属性

实验设备

实验指导

实验场地

验证型实验

课内

自主研发

+

购置

实验大纲

实验指导书

微机系统及应用实验室

设计型实验

综合型实验

课程设计

实验大纲

拓展型实验

课外

实验大纲

创新实验室、开放实验室

 

计算机硬件技术实验室 简介下载

 

2)实践教学活动的效果

近几年的实践效果表明,学生通过实践教学巩固了课堂所学内容;能够进行简单系统的软硬件设计与工程开发,为后续专业课的学习打下基础;毕业设计时对涉及到相关硬件系统的设计与开发的课题,能够将所学硬件知识及系统开发方法应用到工程实际中;提高了微机系统设计与应用、工程实践能力,取得了多个全国性或上海市级与本课程相关的学科竞赛优胜奖,毕业生受到用人单位的青睐。

下面就一介绍我们指导大学生参加学科竞赛情况。

在全国大学生飞思卡尔”(Freescale)智能小车竞赛、全国大学生电子设计竞赛等各种大学生竞赛中,微机系统知识是其重要的支撑。在各类竞赛项目中,均需要计算机的硬软件知识,需要在微机系统平台或单片机、嵌入系统平台上构成软硬件应用系统。从参加竞赛的同学反馈回来的信息可看出,微机系统知识不仅对他们竞赛项目的设计有直接帮助,也是他们在短时间内掌握单片机、嵌入系统不可缺少的基础。近几年来,利用微机系统知识及相关课程的知识,我们的学生获得了非常好的竞赛成绩。

本课程组黄云峰、徐进、刘刚、程启明有4名教师直接参与竞赛指导,其中黄云峰等老师指导的全国大学生飞思卡尔智能小车竞赛的学生人数多、成绩优异,2008-2013年多次获得全国一、二等奖和华东区一等奖。

3)课程实验教学安排

1)课内实验(必做,20学时,验证、设计型实验,微机系统及应用实验室)

 

课内实验目录

实验1  汇编语言程序的建立和执行

实验2  两个多位十进制数相加的实验

实验3  从键盘输入数据并显示的程序

试验4  存贮器读写实验

实验5  8253A定时/计数器实验

实验6  并行8255A应用实验(交通信号灯)

实验7  使用ADC0809A/D转换实验

实验8  使用DAC0832D/A转换实验

实验9  使用8259A的单级中断控制实验

实验10  使用8250A串行通信实验

        附件: 《计算机硬件技术》实验指导书下载

2)课外拓展实验(选做,拓展型实验,创新实验室、开放实验室)

实验1 查找和排序类实验

实验2 键盘和窗口类实验

实验3 外部扩展RAM实验;

实验4 8279A可编程键盘显示接口实验

实验5 读写串行EEPROM实验;

实验6 总线扩展实验;

实验7 可编程DMA控制器实验

实验8 串级中断控制实验

实验9 USB接口CH375应用实验

实验10:流水灯实验

实验11:数码管显示实验;

实验12:点阵LED显示实验

实验13:液晶屏控制实验;

实验14:继电器控制实验

实验15:数字钟制作实验;

实验15:音频播放实验

实验17:声音录制与播放实验

实验18:语音识别实验

实验19:步进电机控制实验

实验20:直流电机驱动控制实验

实验21:烟雾检测报警实验

实验22:温度检测显示实验;

实验23:信号产生器制作实验

4)课程设计教学部分

课程设计是一项综合性实践教学环节,是对理论课程和实验课程的综合和补充。本课程的课程设计属于大型的综合型实验,其目的是引导学生进行计算机硬件技术的综合训练,设计中涉及到实用性和探索性的内容,其目的是培养学生的综合素质和创新能力。我校自动化、测控两专业需进行1周的课程设计,设计地点在微机系统及应用实验室。

课程设计时每2-4人一组,每组选一个题目,相互分工协作,共同设计完成。课程设计的选题可在汇编语言设计92题、硬件接口设计64题中任选一个,学生也可自定设计题目。我们建议学生尽量选择电子时钟的设计、数字钟的设计、计算机钢琴和音乐发生器的设计、简易计算器的设计、温度控制系统的设计、直流电机转速闭环控制的设计、温度闭环控制的设计、水位闭环控制的设计、简易计算器的设计、数字电压表的设计等经典的硬件接口设计题目。

 

计算机硬件技术   

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