《微机原理与应用》课程对许多专业来说是一门重要的专业基础课。目前,国内各高校大多是以8086CPU(简称86系列)或者是以MCS-51单片机(简称51系列)为主要内容进行教学。近年来,随着计算机技术的飞速发展,大量高性能、采用新技术的嵌入式系统CPU的面世,给传统的微机教学带来了冲击,对微机教学方法的改进提出了新的课题。本文通过对微机教学改革的思考,完成了一个具有多种功能的开放式单片微机综合实验系统的硬件和软件设计,并探讨了微机原理课程新的教学方法。本文首先叙述了课题背景,描述了研制新型单片微机综合实验装置,进行组合式设计的基本方案和思路。接着,重点讲述了新型单片微机综合实验装置的在线仿真功能和在系统编程功能的实现方案。通过对关键的设计电路的分析,说明了开放式单片微机综合实验系统相应设计模块的实验目的和意义。随后,讲述了可编程逻辑器件即CPLD应用技术在工程设计上的意义和实现方法,讨论了将这些技术与单片微机综合实验装置系统开发相结合的可行性和优越性,着重论述了基于CPLD技术,设计电子逻辑器件及其与单片机系统协调工作的实现过程。阐述了采用CPLD技术所设计的开放式单片微机综合实验系统给高校单片微机原理课程的实验教学方法带来的变化,为开放性教学实验室的实现提供了一种方案。最后,对课题进行了总结,探讨了实验系统基本的应用模式,提出了今后该实验系统进一步完善的方向。