微型计算机的基本原理教学课件

微型计算机的基本原理本课程将带领您深入了解微型计算机的基本原理，从硬件组成到软件架构，为您揭开计算机世界的奥秘课程介绍目标内容理解微型计算机的基本概念和工作原理，掌握基本操作和维护技微型计算机的发展历史、硬件组成、软件系统、基本运算过程等能微型计算机的发展历史第一台电子计算机ENIAC诞生，标志着计算机时代的开始1晶体管的应用使得计算机体积更小、性能更强2集成电路技术的出现，引领了微型计算机的快速发展3个人电脑的普及，改变了人们的生活方式4微型计算机的分类台式机笔记本电脑性能强大、价格实惠，适合日常便携性强，适合移动办公和外出办公和娱乐学习平板电脑智能手机轻薄易携带，适合阅读、上网和集移动通信、上网和娱乐功能于游戏一身，成为人们生活中不可或缺的一部分微型计算机的硬件组成中央处理器内存硬盘输入设备CPU RAMHDD/SSD计算机的“大脑”，负责执行指令临时存储数据的场所，用于存永久存储数据的设备，用于保将信息输入到计算机的设备，、控制运算放正在运行的程序和数据存操作系统、应用程序和文件如键盘、鼠标输出设备将计算机处理后的信息输出到外部的设备，如显示器、打印机的工作原理CPU指令获取1指令译码2指令执行3CPU通过指令周期不断地获取指令、译码并执行，完成各种运算和控制任务内存的作用及类型作用类型临时存储数据，供CPU快速访问动态随机存取存储器DRAM和静态随机存取存储器SRAM输入设备概述键盘1用于输入字符、数字和符号鼠标2用于控制光标、选择和拖放操作扫描仪3用于将图像或文档转换成数字格式麦克风4用于录制音频信息鼠标的工作原理123光学传感器处理器接口USB识别鼠标移动轨迹处理传感器数据，生成移动指令将指令传输至计算机键盘的工作原理按键电路板接口每个按键对应一个独特的扫描码接收按键信号，转换为二进制码将二进制码传输到计算机输出设备概述显示器将计算机处理后的信息以图形、文本等形式显示出来打印机将计算机中的信息打印到纸张上音箱将计算机中的声音信号输出显示器的工作原理原理信号传输显示器使用液晶面板或CRT显示图像计算机将数字信号传输到显示器，显示器将信号转换为图像打印机的工作原理墨盒喷墨激光打印12通过喷嘴喷出墨水，形成图像使用激光束照射感光鼓，形成图像热敏打印3使用热敏纸，通过加热的方式形成图像外围接口设备外围接口设备通过各种接口连接到计算机，实现数据传输和控制总线的作用及分类数据传输1地址传输2控制信号3总线是计算机中连接各个硬件组件的电子线路，用于传输数据、地址和控制信号微型计算机的系统总线定义作用连接CPU、内存、I/O设备的总线实现系统内部各个部件之间的数据交换和控制微型计算机的地址总线12单向传输地址范围CPU向内存或I/O设备发送地址信号决定了计算机可以访问的内存和I/O设备数量微型计算机的数据总线双向传输数据宽度CPU与内存或I/O设备之间进行数据传输决定了计算机每次传输的数据量微型计算机的控制总线时序控制控制数据和地址总线的传输时序设备控制控制内存和I/O设备的操作中断处理处理来自I/O设备的中断请求微型计算机的存储系统主存储器辅助存储器包括内存RAM和只读存储器ROM包括硬盘、光盘、U盘等的作用及类型ROM作用类型存储基本输入输出系统BIOS和引导程序掩膜ROM ROM、可编程ROM PROM、可擦除可编程ROMEPROM和闪存ROM FLASHROM的作用及类型RAM作用类型临时存储数据，供CPU快速访问动态随机存取存储器DRAM和静态随机存取存储器SRAM微型计算机的存储扩展内存扩展硬盘扩展通过增加内存条来扩展内存容量通过增加硬盘或SSD来扩展存储空间微型计算机的系统I/O输入输出I/O系统负责连接计算机与外部设备，实现数据交换1和控制I/O设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等2I/O系统通过中断、DMA和直接内存访问DMA等方式进行数3据传输设备的分类及连接方式I/O输入设备1将信息输入到计算机的设备，如键盘、鼠标输出设备2将计算机处理后的信息输出到外部的设备，如显示器、打印机连接方式3串行接口、并行接口、USB接口、蓝牙接口等微型计算机的中断机制12中断请求中断处理I/O设备向CPU发出中断请求CPU暂停当前程序，执行中断处理程序3返回中断处理完成后，CPU返回执行之前的程序的工作原理DMA定义原理直接内存访问DMA是一种数据传输方式，允许I/O设备直接与DMA控制器负责管理数据传输，CPU只需发出指令，DMA控制内存进行数据交换，无需CPU干预器便可以独立完成数据传输微型计算机的总线仲裁定义方式总线仲裁是指多个设备共享总线时，如何分配总线使用权的机制链式查询、优先级仲裁、集中式仲裁微型计算机的基本运算过程取指CPU从内存中获取指令译码CPU将指令翻译成机器可以理解的指令执行CPU执行指令，完成数据操作应用案例分享微型计算机广泛应用于各个领域，如游戏、设计、网络等课程总结收获展望掌握微型计算机的基本原理，了未来计算机技术将不断发展，我解计算机的工作机制们将会看到更多令人惊叹的应用。