《微机原理6章》课件

《微机原理6章》ppt课件微机概述微机系统组成指令系统与汇编语言内存储器与I/O组织微机中断技术微机系统总线技术contents目录01微机概述微机的定义与特点微机是一种体积小、功耗低、价格便宜、可靠性高的计算机系统，具有高效的信息处理能力。总结词微机通常指微型计算机，是一种体积小巧、结构紧凑的计算机系统。它采用大规模集成电路技术，将计算机的各主要部件集成在一块或几块芯片上。微机具有功耗低、价格便宜、可靠性高等特点，因此在工业控制、智能仪表、家用电器等领域得到广泛应用。详细描述总结词：微机的发展经历了从无到有、从简单到复杂的过程，大致可分为四个阶段。详细描述：第一阶段是微型计算机的诞生阶段，20世纪70年代初，美国IBM公司成功研制出第一台微型计算机。此后，许多公司纷纷进入微型计算机领域，推出了各种型号的微型计算机。第二阶段是微型计算机的发展阶段，随着集成电路技术的不断发展，微型计算机的体积不断减小，性能不断提高，应用范围越来越广。第三阶段是微型计算机的普及阶段，随着个人电脑的出现和普及，微型计算机逐渐成为人们生活和工作中不可或缺的工具。第四阶段是微型计算机的智能化阶段，随着人工智能技术的不断发展，微型计算机逐渐具备了智能化的特征，能够完成更加复杂的任务。微机的发展历程总结词微机应用领域广泛，涉及工业控制、智能仪表、家用电器、办公自动化等众多领域。详细描述在工业控制领域，微机被广泛应用于各种自动化设备和系统的控制，如智能机器人、自动化生产线等。在智能仪表领域，微机可以实现各种智能化仪表的测量和控制，如智能温度计、智能流量计等。在家用电器领域，微机可以实现各种家用电器的智能化控制，如智能电视、智能冰箱等。在办公自动化领域，微机可以实现各种办公设备的自动化控制，如打印机、复印机等。此外，微机还被广泛应用于通信、航空航天、军事等领域。微机的应用领域02微机系统组成微处理器是微机的核心部件，负责执行指令和处理数据。微处理器由运算器、控制器、寄存器等组成。微处理器的指令集、寻址方式、寄存器设置等对微机系统的功能和性能有重要影响。微处理器的性能决定了整个微机系统的性能。微处理器存储器存储器是微机系统中用于存储数据和程序的部件。内存储器分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。存储器分为内存储器和外存储器两类。外存储器包括硬盘、光盘、U盘等，用于长期保存大量数据和程序。02030401输入输出设备输入输出设备是微机系统中用于输入和输出数据的部件。常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。常见的输出设备包括显示器、打印机、音响等。输入输出设备的性能和特性对微机系统的使用体验和效率有重要影响。总线与接口01总线是微机系统中各部件之间传输数据和控制信号的公共通道。02接口是连接微机系统与外部设备的桥梁，实现数据的传输和控制。总线和接口的性能对微机系统的扩展性和兼容性有重要影响。0303指令系统与汇编语言指令系统概述随着计算机技术的发展，指令系统的功能越来越强大，操作数位数越来越多，寻址方式也越来越丰富。指令系统发展指令系统是计算机硬件能够直接识别的指令集合，是计算机的基本构成部分。指令系统定义根据指令的操作性质和操作数所在的位置，可以将指令系统分为复杂指令系统（CISC）和精简指令系统（RISC）。指令系统分类指令格式指令格式包括操作码和地址码两部分，操作码表示指令的操作性质，地址码表示操作数的地址。寻址方式寻址方式是指确定操作数所在位置的方式，包括直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、基址寻址等。指令长度指令长度是指一条指令的字节数，根据不同的指令系统，指令长度可能不同。指令格式与寻址方式汇编语言特点汇编语言具有直接、简洁、易于编写和理解等特点，但同时也存在调试困难、可移植性差等缺点。汇编语言程序结构一个完整的汇编语言程序包括程序头、程序主体和程序尾三部分，其中程序主体由若干条汇编指令组成。汇编语言定义汇编语言是一种低级语言，用助记符表示操作码和操作数，是汇编指令的符号化表示。汇编语言程序设计04内存储器与I/O组织内存储器分为只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）和高速缓存存储器（CACHE）三类。分类用于存储程序和数据，为微处理器提供运算所需的指令和数据，并确保数据的安全性和可靠性。作用随着微处理器性能的提高，内存储器的容量和速度也在不断增大和提高，以满足高速处理的需求。容量与速度010203内存储器组织123I/O接口是微处理器与外部设备进行信息交换的桥梁，它负责将外部设备的输入/输出信号转换成微处理器所能识别的信号。定义具有地址译码、数据缓冲、中断控制等功能，以确保微处理器与外部设备之间的可靠通信。功能常见的I/O接口有并行接口和串行接口两种类型，它们分别适用于不同的应用场景。类型I/O接口组织内存储器与I/O端口的访问方式微处理器可以直接访问内存储器和I/O端口，通过地址总线寻址并读写数据。间接访问微处理器通过内存储器中的数据表或控制表间接访问I/O端口，这种方式可以减少对I/O端口的直接访问，提高系统的可靠性和灵活性。映射访问微处理器将I/O端口映射到内存地址空间中，通过访问内存地址来访问I/O端口，这种方式可以提高访问速度和方便编程。直接访问05微机中断技术中断指计算机在执行程序过程中，出现异常或特殊情况，使得计算机暂停当前程序的执行，转而去执行相应的处理程序，处理完毕后再返回到原程序继续执行。中断源指引起中断的原因或发出中断请求的来源。中断响应指计算机系统对中断源发出的中断请求进行处理的过程。中断的基本概念中断识别根据中断源的不同，确定中断事件的性质。转入中断处理程序根据中断源的性质，跳转到相应的中断处理程序入口地址。恢复现场将保存的原程序执行环境恢复，准备返回到原程序继续执行。中断检测在执行现行指令期间，由中断装置检查是否有中断事件发生。保存现场将当前程序的执行环境（如程序计数器、通用寄存器等）保存起来，以便中断处理完毕后能正确返回到原程序。中断处理执行中断处理程序，完成相应的操作。010203040506中断处理过程用于确定不同中断源的优先级，以便在多个中断同时发生时能按优先级顺序进行处理。用于保存中断处理程序的入口地址，以便在发生中断时能快速跳转到相应的处理程序。中断优先级与向量表中断向量表中断优先级06微机系统总线技术总线的特点总线具有规范性、共享性、标准性和可扩展性等特点，使得微机系统中的各个部件能够相互连接、相互通信。总线的功能总线的主要功能包括传输数据、地址信号、控制信号等，以实现微机系统中各部件之间的信息交换。总线的基本概念总线是连接微机系统中各个部件的一组共用信号线，用于实现各部件之间的信息传输。总线的基本概念总线按照传输速率可分为高速和低速总线，按照数据传输方式可分为并行和串行总线，按照连接的部件可分为内总线和外总线。总线的分类为了规范总线的使用，制定了一系列的总线标准，如ISA、EISA、PCI、AGP等，这些标准规定了总线的信号线数、电气特性、机械结构等方面的规范。总线的标准