6.5 并行通信（教案）-《计算机原理》(电工版第五版) 同步精品课堂

课  题

并行通信

课  型

理论

课  时

2

授课班级

授课时间

授课教师

教材分析

本节先对比串 / 并行通信的场景差异，再从简单并行接口过渡到可编程芯片 8255A，先通过 3 态门、触发器解析基础并行 I/O 的硬件逻辑，再聚焦 8255A 的结构、3 种工作方式及控制字配置，最后以具体指令示例体现编程实操。教材兼顾硬件电路与软件配置，通过 8255A 的方式字、置位字明确可编程接口的灵活特性。

学情分析

学生已掌握串行接口的基础逻辑，但对并行接口的硬件直接连接、可编程芯片的多方式配置” 认知较浅，且缺乏硬件 - 软件联动的实操经验。对 8255A 的分组控制、控制字与工作方式的对应关系易混淆，且对时序信号的交互逻辑易模糊。需借助硬件演示和控制字配置的分步练习，强化“硬件引脚 - 控制字 - 工作方式”的关联认知。

学习目标

知识目标：

1. 理解并行通信的特点、适用场景和接口连接方式。
2. 掌握简单的并行输入与输出接口的电路组成和工作原理。
3. 熟悉 8255A 的内部结构、工作方式和控制字的使用方法。

技能目标：

1. 能够根据实际需求设计简单的并行输入与输出接口电路，并进行调试和故障排查。
2. 能够运用 8255A 的工作方式和控制字编写相应的控制程序，实现数据的输入输出和双向传输。

情感目标：

培养学生对计算机硬件领域的探索兴趣，激发学生的创新思维和实践精神，形成严谨的科学态度和团队协作意识。

学习重难点

重点：

1. 并行通信的特点和适用场景。
2. 简单的并行输入与输出接口的工作原理。
3. 8255A 的工作方式和控制字的使用。

难点：

1. 并行接口联络信号的理解和应用。
2. 8255A 复杂工作方式（如方式 1 和方式 2）的原理和编程实现。

教学方法

案例分析、讲授法、小组讨论法

课前准备

1.查找相应网站资料，课堂演示使用。

2.学生课前预习。

教学媒体

电子课件、多媒体视频

教学过程

教学环节

教师活动设计

学生活动设计

设计意图

活动一：

创设情境

生成问题

【课程导入】

在计算机的输入 / 输出系统中，串行通信是一种重要的数据传输方式。可编程序串行通信接口电路能够实现灵活的数据通信，那它是如何工作的呢？让我们以 8251A 为例，一起揭开它的神秘面纱。

【新知识传授】

         并行通信概述

活动一：网络布线模拟讨论

         创设一个网络布线的场景，让学生分组讨论是采用并行通信还是串行通信更合适。 每个小组需要考虑医院不同部门对网络速度、响应时间的要求，以及布线成本、稳定性等因素。 之后每个小组派代表发言，阐述选择的理由。

         通过实际场景的模拟讨论，引导学生思考并行通信和串行通信的特点及适用场景，培养学生的分析和决策能力。

2.引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。

3.展示本讲学习目标。

1.   接收并查看本节课堂任务书。
2.   了解学习目标，带着目标进行学习。
3.   理解并行通信的特点、适用场景和接口连接方式。
4.   掌握简单的并行输入与输出接口的电路组成和工作原理。
5.   熟悉 8255A 的内部结构、工作方式和控制字的使用方法。思考其背后的技术支撑。
6.   针对教师给出的问题，初步发表个人见解。
7.   目标明确：跟随教师引导，明确本节课学习目标。

1.以提问的方式导入课程，让学生带着问题有针对性的进行学习。

2.通过任务实施，调动学生积极性。

3.让学生将理论知识与实际应用相结合，加深对并行通信适用场合的理解，提高学生解决实际问题的能力。

活动二：

调动思维

探究新知

【新知识传授】

         接口连接竞赛

         教师将 CPU 与外部设备数据线连接的相关元素（如数据线、控制信号线、地线等）制作成拼图卡片，分发给学生。 让学生分组进行拼图比赛，在规定时间内完成正确的接口连接拼图，并解释连接的原理和作用。

         以竞赛的形式激发学生的学习兴趣和竞争意识，让学生在动手操作中掌握并行接口连接的知识。

2.   教师操作演示
3.   引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。

1.   阅读探究：阅读课本相关内容，探究多媒体技术的产生背景。
2.   概念理解：并行通信的特点和适用场景。
3.   简单的并行输入与输出接口的工作原理。
4.   8255A 的工作方式和控制字的使用。并尝试用自己的话复述。
5.   要点记录：记录多媒体技术强调的要点，加深理解。

1.   了解学生现有知识储备。
2.   巩固练习。
3.   使学生更加直观地理解并行接口连接方式，强化对知识点的记忆和理解，同时培养学生的团队协作能力。