《微机原理》课件

《微机原理》课件•微机原理概述•微处理器结构目录•输入输出技术•总线技术•微机应用系统设计•实验与实践环节01微机原理概述微机原理的定义微机原理是一门研究微型计算机的基本组成、工01作原理及编程方法的课程它涵盖了计算机体系结构、汇编语言、接口技术02等方面的知识02通过学习微机原理，学生可以了解计算机内部的工作原理，掌握汇编语言的编程技巧，以及如何设计和应用各种计算机接口技术微机系统的组成微机系统由硬件和软件两部分组成01硬件包括中央处理器、内存、输入输出设备等；软件则包括操02作系统、应用程序等了解微机系统的组成有助于学生更好地理解计算机的工作机制，03为后续的编程和应用奠定基础微机的发展历程010203微机的发展经历了多个阶段，随着技术的不断发展，微机的了解微机的发展历程可以让学最早的微机是台式机，后来逐性能不断提升，功能也日益丰生更好地把握计算机技术的发渐演变为笔记本电脑、平板电富展趋势，为未来的学习和工作脑等便携式设备做好准备02微处理器结构微处理器的内部结构01运算器执行算术和逻辑运算的部件，包括加法器、累加器、算术逻辑单元等02控制器负责控制微处理器的操作流程，包括指令取指、指令译码、指令执行等阶段03寄存器组用于存储运算结果、地址等信息，是微处理器内部的重要组成部件指令系统与汇编语言指令系统微处理器支持的指令集合，包括算术指令、逻辑指令、控制指令等汇编语言一种低级语言，与指令系统相对应，用于编写微处理器程序存储器管理01存储器层次结构从高速缓存到主存的存储器层次结构，以及各层次存储器的访问速度和容量02虚拟内存将物理内存和硬盘上的硬盘空间统一管理，实现内存空间的扩展中断与异常处理中断外部事件引起的微处理器暂停当前执行的程序，转而执行相应的中断处理程序异常处理处理在程序运行过程中出现的异常情况，如除以零、溢出等03输入输出技术输入输出接口输入输出接口定义输入输出接口是微机系统与外部设备进行信息交换的桥梁，它负责将外部设备的信号转换成微机能够识别的二进制代码，或将微机的二进制代码转换成外部设备能够识别的信号输入输出接口的组成输入输出接口一般由数据寄存器、状态寄存器和控制寄存器组成数据寄存器用于暂存从外部设备输入的数据或微机发送给外部设备的数据；状态寄存器用于标识外部设备的状态；控制寄存器用于存放控制指令，以控制数据的输入输出操作并行接口与串行接口并行接口并行接口是指数据以并行方式传输的接口在并行接口中，多个数据位同时传输，因此数据传输速率较高，但需要较多的数据线并行接口适用于近距离、高速数据传输的场合，如打印机等串行接口串行接口是指数据以串行方式传输的接口在串行接口中，数据一位一位地顺序传输，因此数据线较少，但传输速率较慢串行接口适用于远距离、低速数据传输的场合，如串口通信等定时器与计数器定时器定时器是一种用于产生固定时间延迟的电路通过设置定时器的初始值，可以在指定的时间间隔后产生一个中断或触发一个事件定时器在微机系统中广泛应用于时间间隔的控制和定时任务的调度计数器计数器是一种用于计数的电路它可以对外部事件进行计数，如脉冲信号的个数计数器的计数值可以用来反映外部事件发生的次数，或者用来控制其他电路的行为计数器在微机系统中广泛应用于事件计数、频率测量和脉冲信号的整形等方面04总线技术总线的定义与分类总线的定义总线是一种内部连线，用于连接微机系统中的各个部件，实现它们之间的数据传输和控制信号传递总线的分类根据传输方式，总线可分为并行总线和串行总线；根据连接方式，总线可分为内部总线和外部总线总线的数据传数据传输方式总线的数据传输方式包括单向传输和双向传输，双向传输又可分为半双工和全双工传输数据传输速率数据传输速率是衡量总线性能的重要指标，通常以每秒传输的字节数（bps）或每秒传输的位数（bps）表示总线控制方式集中式控制方式在这种控制方式下，总线控制权由某一部件掌握，其他部件必须等待该部件释放总线控制权后才能使用总线分散式控制方式在这种控制方式下，每个部件都有自己的控制逻辑，可以独立地申请和释放总线控制权，从而实现动态分配总线资源05微机应用系统设计微机应用系统的组成要点一要点二硬件部分软件部分微处理器、存储器、输入输出设备等，是微机应用系统的系统软件和应用软件，是微机应用系统的功能实现的关键物质基础微机应用系统的设计方法自底向上设计法01从硬件开始，先设计最小系统，再逐步扩展和增加功能自顶向下设计法02从软件开始，先设计总体结构和功能，再逐步细化硬件和软件部分软硬件协同设计法03将硬件和软件作为一个整体进行设计，实现最优的性能和最小的资源消耗微机应用系统的开发过程系统需求分析系统设计明确系统的功能需求、性能需求和约束条根据需求分析结果，进行系统总体设计和件详细设计系统实现系统维护根据设计结果，进行编程、调试和测试对运行中的系统进行维护和升级，保证系统的稳定性和可靠性06实验与实践环节实验目的与要求掌握微机系统的基本组成培养团队协作和沟通能力，和工作原理增强创新意识培养实验操作和编程能力，提高解决实际问题的能力实验内容与步骤实验一微机系统组成与连接01实验步骤

021.了解微机系统的基本组成和工作原理03实验内容与步骤

2.连接微机系统各部实验二汇编语言编分，检查硬件连接是程否正确

3.编写简单的汇编程序，测试微机系统的基本功能实验内容与步骤实验步骤

1.学习汇编语言的指令系统和语法规则

2.编写简单的汇编程序，实现基本功能实验内容与步骤实验步骤03实验三中断与定时器

023.调试程序，解决编译和运行时出现的问题01实验内容与步骤

1.学习微机系统中断和定时器的原理

2.编写中断处理程序和定时器程序

3.测试中断和定时器的功能，观察实验结果实验报告与总结实验报告要求

1.报告中应包括实验目的、实验内容、实验0102步骤、实验结果和结论等部分

2.需要对实验过程中出现的问题进行分析总结要求0304和总结，并提出解决方案

1.对本次实验的收获和体会进行总结

2.对微机原理课程的学习进行反思和展望0506THANKS感谢观看。