在今天的信息化时代，计算机已成为了人类工作和生活中必不可少的一部分。计算机的主要应用方向之一是过程控制。工业过程控制的对象往往是一些连续变化的非电物理量，要使这类信号能够被计算机所识别和处理，需要经过一个复杂的过程。本课程面向有志于从事计算机过程控制系统设计、或对计算机硬件结构感兴趣的学习者，介绍包括计算机基础知识、微型计算机基本工作原理、存储器接口设计、输入输出接口控制技术等理论知识和设计方法，并最终实现简单I/O接口控制系统软硬件设计的初步能力。
课程按周组织，共12周，涉及8个章节的内容，包括：微型计算机系统概述（含嵌入式技术概述）、微处理器与总线（含ARM处理器和两种型号的国产处理器介绍）、80x86基本指令集、汇编语言程序设计、半导体存储器、输入输出和中断技术、可编程并行数字接口、模拟量的输入输出。在最后一周，借助对有一定实际应用背景的综合设计案例讲解，实现对整门课程主体内容的融会贯通。
需要特别强调的是：本课程属于“设计型”课程，需要对某些定义的记忆（如指令助记符），更需要对知识的理解，并融汇贯通。只有将课程所学知识真正理解并变成了自己的知识，才有可能按照要求去完成系统设计。
本课程参考教材为与本线上课程资源融合的“书网一体化”新形态教材：吴宁，闫相国主编.《微型计算机原理与接口技术（第5版）》，2022.8，清华大学出版社
第一周 微型计算机基础概论（第1章）
第1讲 引言
第2讲 微型计算机系统组成
第3讲 微型计算机的一般工作过程
第4讲 常用计数制及其转换
第5讲 计算机中的编码
第6讲 计算机中数的表示与运算
第7讲 基本逻辑运算与逻辑门
第8讲 其它常用逻辑运算及其逻辑电路
第一周课程小结
拓展知识1——嵌入式技术概述
第1周单元测验
第二周 微处理器与总线（第2章）
第9讲 8088微处理器
第10讲 8088 CPU主要引线和内部结构
第11讲 8088 CPU内部寄存器
第12讲 实模式下的存储器寻址
第13讲 8088系统总线
微处理器小结
拓展知识2——ARM微处理器简介
拓展知识3-----国产处理器技术
第2周单元测验
第三周 指令系统概述与数据传送指令
第14讲 指令系统基本概念
第15讲 寻址方式
第16讲 通用数据传送指令
第17讲 地址传送指令
第18讲 输入输出指令
第3周单元测验
第四周 算术运算、逻辑运算与移位操作指令
第19讲 加法运算类指令
第20讲 减法运算类指令
第21讲 乘除运算指令
第22讲 逻辑运算指令
第23讲 移位操作指令
第4周单元测验
第五周 串操作指令
拓展知识4----ARM处理器的寻址方式
第24讲 串操作指令说明
第25讲 串传送与串比较指令
第26讲 串扫描指令
第27讲 串装入与串送存指令
第5周单元测验
第六周 程序与处理器控制指令
拓展知识5----ARM指令集
第28讲程序控制指令说明
第29讲 无条件转移指令
第30讲 条件转移指令
第31讲 循环控制指令
第32讲 过程调用指令
第33讲 中断指令
第34讲 处理器控制指令
指令系统小结
第6周单元测验
指令集作业
第七周 汇编语言程序设计
第35讲 汇编语言源程序
第36讲 数据定义伪指令
第37讲 符号与段定义伪指令
第38讲 其它伪指令
第39讲 系统功能调用
第40讲 汇编语言程序设计示例详解
汇编语言程序设计小结
附： 汇编语言程序设计环境与调试方法
第七周单元测验
第八周 半导体存储器
第41讲 半导体存储器概述
第42讲 存储单元编址
第43讲 随机存取存储器RAM
第44讲 只读存储器ROM
第45讲 半导体存储器扩展技术
第46讲 高速缓存存储器Cache
第47讲 微机中的存储器系统
半导体存储器小结
第8周单元测验
第九周 输入输出与中断技术
第48讲 I/O系统概述
第49讲 简单接口芯片
第50讲 基本输入输出方法
第51讲 简单I/O接口电路设计示例
第52讲 中断技术
输入输出与中断技术小结
第9周单元测验
第十周 可编程数字接口电路
第53讲 串行通信与并行通信
第54讲 可编程定时计数器8253
第55讲 可编程并行接口8255
可编程数字接口小结
第10周单元测验
第十一周 模拟接口电路
第56讲 模拟量的输入输出
第57讲 D/A转换器
第58讲 A/D转换器
第11周单元测验
第十二周 系统综合设计实例详解
第59讲 数字接口综合设计示例详解
第60讲 模拟接口综合设计示例详解
第61讲 结束语