《微机原理cha》课件

《微机原理》课件PPT欢迎来到微机原理的世界！课程概述微处理器存储器微处理器是计算机的核心，负责执行存储器用于保存数据和程序，分为主指令和控制整个系统存储器和辅助存储器输入输出输入输出设备负责与外部世界交互，例如键盘、鼠标、显示器等微机系统组成中央处理器主存储器外存储器输入输出设备CPU/微机系统的核心，负责执行指用于存放程序和数据，供用于长期保存程序和数据，包用于向计算机输入信息和从计CPU令和数据处理访问括硬盘、光盘等算机输出信息，包括键盘、鼠标、显示器等微处理器的硬件结构微处理器是计算机的核心部件，负责执行指令和控制数据流它通常包含以下主要组成部分算术逻辑单元•ALU控制单元•CU寄存器组•内部总线•时钟电路•寻址方式立即寻址直接寻址12指令中直接给出操作数指令中给出操作数的地址间接寻址寄存器寻址34指令中给出的是操作数地址的指令中给出的是操作数所在的地址寄存器指令系统指令格式指令类型指令的格式决定了指令的组成部指令类型包括数据传送指令、算分，包括操作码、操作数等术运算指令、逻辑运算指令等寻址方式寻址方式决定了如何找到操作数，常用的寻址方式包括立即寻址、寄CPU存器寻址、直接寻址等指令执行过程取指1从存储器中取出指令译码2识别指令类型执行3执行指令的操作写回4将结果写入存储器中断机制概念作用类型中断是一种异步事件，它迫使暂停当提高系统效率，及时响应外部事件，实现可分为硬件中断和软件中断，硬件中断由CPU前执行的程序，转而执行中断服务程序，并行处理，增强系统实时性外部硬件设备触发，软件中断由程序指令处理中断事件引起存储器管理地址空间物理地址12管理可访问的地址范围实际存储单元的物理地址CPU内存分配3分配和回收内存空间给程序使用输入输出系统键盘鼠标显示器打印机输入设备，将用户的输入转换输入设备，用于控制光标和选输出设备，将计算机处理后的输出设备，将电子数据转换为为计算机可识别的信号择内容信息以视觉形式呈现给用户纸质文件总线系统总线系统是计算机系统中各个部件之间进行信息传递的公共通路它就像一条高速公路，连接着、内存、外设等各个部件总线系统可以分为数据总线CPU、地址总线和控制总线三种数据总线用来传输数据，地址总线用来指定数据传输的目标地址，控制总线用来控制数据传输的方向、时序等信息总线协议总线类型总线宽度总线速度总线协议总线类型包括地址总线、数据总线宽度是指总线中同时传输总线速度是指总线每秒钟传输总线协议规定了数据传输的时总线和控制总线，它们分别用的位数，通常以字节为单位，的数据量，通常以兆字节每秒序、信号的定义和数据格式，于传输地址信息、数据信息和决定了总线的传输速度（）为单位，反映了总确保不同设备能够正常通信MB/s控制信号线的传输效率外设接口电路外设接口电路是连接微处理器与外设之间的桥梁，负责完成数据格式转换、速度匹配、信号控制等功能外设接口电路通常包含以下部分数据缓冲器用于临时存储数据，保证数据传输的完整性•控制逻辑负责控制外设的操作，例如数据传输方向、数据传输方式等•地址译码器用于将外设地址转换成物理地址，以便微处理器能够访问外设•中断控制逻辑负责处理外设中断，将外设的中断信号传递给微处理器•输入输出模块键盘鼠标输入数据到计算机控制光标，执行命令显示器打印机显示计算机处理结果将数据输出到纸张型号参数主板内存硬盘CPU频率，位数，缓存大小，指令芯片组，内存插槽，扩展插槽类型，容量，速度，时序容量，接口，转速，缓存大小集，版本BIOS开发工具汇编器调试器将汇编语言程序转换为机器语言用于调试程序，帮助开发人员发程序，用于程序开发现并解决代码中的错误仿真器模拟微机系统环境，在程序运行前进行测试和验证汇编语言程序设计基础知识学习汇编语言的基础知识，包括指令集、寻址方式、数据类型等程序结构了解汇编程序的结构，包括指令、数据、段、符号等编程实践通过编写简单的汇编程序，掌握汇编语言编程的基本技巧调试工具学习使用汇编语言调试工具，帮助排查程序错误寄存器操作通用寄存器指令指针寄存器状态标志寄存器用于存放操作数、中间结果和地址等信息存放当前要执行的指令地址记录算术运算结果的符号、进位、溢出、零值等信息存储器访问读取操作写入操作12从存储器中获取数据到将中的数据写入存储器CPU CPU地址访问3通过地址寻址，找到要访问的存储单元输入输出操作数据传输控制操作中断处理通过模块与外设进行数据交换控制外设进行各种操作，如启动、外设通过中断信号通知处理异常情CPU I/O CPU CPU停止、状态查询等况或完成操作程序控制方式程序查询定时器中断向量不断查询状态字，判断是否发生中断根据定时器信号，定期检查中断标志中断发生后，根据中断向量表找到相CPUCPUCPU事件应的中断处理程序应用实例1本实例展示了微机原理在实际应用中的一个典型案例，例如基于微处理器的智能家居系统该系统通过传感器收集环境信息，利用微处理器进行数据处理，并控制执行器实现家居环境的自动化管理应用实例2微机原理课程涉及的知识点在实际应用中有着广泛的应用例如，在计算机系统中，微处理器作为核心组件，负责执行指令、控制数据流和管理系统资源了解微处理器的结构和工作原理对于理解计算机系统的工作机制至关重要掌握寻址方式、指令系统和中断机制等知识可以帮助我们更好地理解计算机程序的执行过程应用实例3在一些应用中，使用汇编语言可以获得更高的性能和更精细的控制例如，在嵌入式系统、实时系统或需要优化性能的应用程序中，汇编语言编程可能更有效通过深入理解微机原理，我们可以更好地理解底层硬件和软件的交互，并为更高级别的软件开发打下坚实的基础应用实例4应用实例4课程总结知识掌握实践应用本课程深入讲解了微机原理，从通过课堂学习和课后练习，掌握硬件结构到软件设计，从指令系了汇编语言程序设计方法，能够统到存储器管理，系统地阐述了编写简单的微机程序，并应用到微机的基本原理和工作机制实际项目中未来展望在未来的学习和工作中，要不断学习新的技术，掌握更多有关微机和嵌入式系统的知识，为更深入的研究和应用打下坚实的基础学习建议预习课本认真听讲练习巩固查阅资料在上课前预习课本内容，有助课堂上认真听讲，积极思考，课后及时练习，巩固所学知识遇到不懂的问题，积极查阅相于理解老师讲解的重点，提高及时记录笔记，并与老师进行，并尝试解决课本中的习题关资料，并与同学或老师交流学习效率互动学习心得参考文献《微型计算机原理与接口技术》《微机原理与接口技术》《微机系统结构》问题讨论本课程内容涉及多个方面，例如微处理器、存储器、总线、输入输出系统等，在学习过程中可能会遇到各种问题建议同学们积极参与讨论，并提出自己的见解和疑问通过交流和互动，可以更好地理解和掌握课程内容，并解决学习中遇到的困难同时，我也建议同学们参考相关的教材和资料，并积极参加实践练习，以加深对课程内容的理解和应用。