6.1.2- IO接口的端口地址及译码（教案）-《计算机原理》同步教学（电子工业出版社第3版）

教案 编号：PTGZ-289 流水号：056 （首页）共 4页 课程 《计算机原理》 一体化 理论 章节（课题）及内容 I/O接口的端口地址及译码 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解I/O接口端口地址的概念和作用。 · 掌握I/O接口端口地址的分配方法和译码原理。 · 理解I/O接口端口地址译码器的设计和实现方法。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 教学重点 1. I/O接口端口地址的概念和作用。 2. I/O接口端口地址的分配方法和译码原理。 3. I/O接口端口地址译码器的设计和实现方法。 教学难点 · I/O接口端口地址的分配策略和优化方法。 · I/O接口端口地址译码器的电路设计和实现技巧 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 · 直观展示法：通过多媒体课件展示I/O接口端口地址及译码的相关图片、视频等资料，帮助学生建立直观印象。 · 案例分析法：通过分析实际案例，学习I/O接口端口地址分配和译码的方法。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 引导学生回顾I/O接口的基本概念和功能，引出I/O接口端口地址的概念。 2. 简要介绍I/O接口端口地址在计算机系统中的作用和地位。 2分钟 讲授新课 练习指导 1. I/O接口端口地址概述 2. 1. 介绍I/O接口端口地址的定义、功能和在计算机系统中的作用。 2. 分析I/O接口端口地址与I/O端口之间的关系。 3. I/O接口端口地址的分配方法 4. 4. 阐述I/O接口端口地址的分配原则，如连续分配、间隔分配等。 4. 介绍I/O接口端口地址的分配策略，如静态分配、动态分配等。 5. I/O接口端口地址的译码原理 6. 6. 介绍I/O接口端口地址译码的概念和作用。 6. 分析I/O接口端口地址译码的基本原理，如二进制译码、BCD译码等。 7. I/O接口端口地址译码器的设计与实现 8. 8. 阐述I/O接口端口地址译码器的设计原则和步骤。 8. 通过案例分析，学习I/O接口端口地址译码器在实际应用中的设计和实现方法。 I/O接口端口地址的概念和作用： I/O接口端口地址是计算机系统中用于区分不同输入/输出设备或设备组的一组唯一标识符。这些地址通常是一组连续的二进制数，用于在CPU与I/O设备之间建立通信通道。通过为每个I/O设备分配唯一的端口地址，计算机系统可以准确地识别和访问各个设备，从而实现数据的传输和控制信号的传递。 I/O接口端口地址的作用主要体现在以下几个方面： 1. 设备识别：端口地址使得CPU能够识别不同的I/O设备，从而对其进行相应的操作。 2. 数据传输：通过端口地址，CPU可以与指定的I/O设备进行数据传输，包括读取设备数据和写入数据到设备。 3. 控制信号传递：端口地址还用于传递控制信号，如设备选择信号、读写信号等，以实现对I/O设备的控制。 I/O接口端口地址的分配方法和译码原理： 1. 分配方法： - 静态分配：在系统设计阶段，为每个I/O设备分配固定的端口地址。这种方法简单可靠，但缺乏灵活性。 - 动态分配：在系统运行过程中，根据I/O设备的使用情况进行动态分配端口地址。这种方法提高了地址空间的利用率，但实现起来相对复杂。 2. 译码原理： I/O接口端口地址译码是将CPU发出的地址信号转换为I/O设备可以识别的端口选择信号的过程。译码器是实现这一功能的硬件电路。常见的译码方法有二进制译码和BCD译码等。 - 二进制译码：根据CPU发出的地址信号，译码器生成对应的二进制输出信号，用于选择相应的I/O设备。这种方法适用于端口地址空间较小的情况。 - BCD译码：将CPU发出的地址信号转换为BCD（Binary-Coded Decimal）码，然后根据BCD码选择相应的I/O设备。这种方法适用于端口地址空间较大的情况，但译码电路相对复杂。 总之，I/O接口端口地址是计算机系统中用于区分不同I/O设备的关键标识符，具有设备识别、数据传输和控制信号传递等功能。通过了解I/O接口端口地址的分配方法和译码原理，我们可以更好地理解计算机系统的工作原理和应用。 10分钟 7分钟 自主学习 8分钟 练习训练 · 填空题：I/O接口端口地址是计算机系统中用于区分不同（ ）的一组（ ）。 · 选择题：I/O接口端口地址的分配