微机原理及应用课件

微机原理及应用课件微机系统概述微处理器与内存输入输出与中断微机指令系统与汇编语言微机应用实例实验与实训contents目录01微机系统概述微机系统的控制核心，负责执行指令和处理数据。CPU用于存储程序和数据，分为内存和外存。存储器用于输入输出数据，如键盘、鼠标和显示器。I/O设备连接各部件的通道，包括数据总线、地址总线和控制总线。总线微机系统的基本组成包括CPU、内存、主板等主要部件。主机如显示器、键盘、鼠标、打印机等。外部设备如显卡、声卡、网卡等。扩展卡为整个微机系统提供电能。电源微机系统的硬件结构包括操作系统、工具软件和数据库等，用于管理和维护微机系统。系统软件应用软件编程语言软件工具针对特定领域开发的程序，如办公软件、图像处理软件等。用于编写和开发软件，如C、Java等。包括开发工具、调试工具、测试工具等，用于软件开发和测试。微机系统的软件结构02微处理器与内存控制器控制计算机各部件协调工作，实现计算机的各种操作。寄存器用于存储数据和指令，是微处理器内部的重要部件。运算器进行算术和逻辑运算，是计算机的核心部件。微处理器的基本结构123由许多存储单元组成，用于存储数据和指令。内存条由一个或多个存储晶体管组成，可以存储一位数据。存储单元由栅极、漏极和源极组成，通过控制栅极的电压来存储数据。存储晶体管内存的组成与工作原理操作系统根据程序需要，将内存分为不同的区域，如代码区、数据区和堆栈区。内存分配程序运行时，将需要的数据和指令加载到内存中，然后进行操作。内存使用内存的分配与使用03输入输出与中断输入输出设备01输入输出设备是计算机与外部世界进行信息交换的媒介。常见的输入设备包括键盘、鼠标、触摸屏等，输出设备包括显示器、打印机等。输入输出方式02根据信息交换的方式，输入输出方式可分为串行和并行两种。串行方式是指数据一位一位地传输，并行方式是指数据多位同时传输。输入输出接口03输入输出接口是连接计算机与外部设备的桥梁，它负责将外部设备的信号转换成计算机能识别的信号，同时将计算机的信号转换成外部设备能识别的信号。输入输出的基本概念中断的定义中断是指计算机在执行程序时，遇到某些特殊情况（如硬件故障、程序错误等），必须停止当前程序的执行，转去处理这个特殊情况。中断的分类根据产生中断的原因，中断可分为外中断和内中断。外中断是指由外部设备（如键盘、打印机等）引起的中断，内中断是指由计算机内部事件（如程序错误、硬件故障等）引起的中断。中断的处理过程中断的处理过程包括中断请求、中断判优、中断响应、中断服务、中断返回等步骤。其中，中断服务是中断处理的核心，它负责处理中断事件，并将处理结果反馈给外部设备。中断的基本概念0102中断请求当外部设备需要向计算机发出中断请求时，会将中断请求信号发送到计算机的中断控制器。中断判优当多个中断同时发生时，中断控制器会根据一定的优先级顺序判断哪个中断应该优先处理。中断响应当计算机收到中断请求时，会暂停当前执行的程序，转去执行相应的中断服务程序。中断服务中断服务程序是处理中断事件的程序，它会根据不同的中断类型执行相应的操作。例如，对于键盘输入中断，中断服务程序会读取键盘输入的字符并保存到内存中。中断返回当中断服务程序执行完毕后，会返回原程序继续执行。同时，中断控制器会将相应的中断请求标志位清零，以便下次再发出中断请求。030405中断的处理过程04微机指令系统与汇编语言01指令的格式通常由操作码和地址码组成，操作码表示操作类型，地址码表示操作数或操作数的地址。指令格式02根据指令的操作性质，可分为数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、控制指令等。指令类型03一台计算机的指令系统称为指令集，包括多种指令，每种指令可以实现特定的操作。指令系统微机指令系统的基本概念03汇编语言的编写编写汇编语言程序需要了解机器指令集和寄存器，掌握寻址方式等。01汇编语言汇编语言是一种面向机器的语言，用符号表示机器指令，易于理解和记忆。02汇编语言的组成汇编语言由指令、伪指令和宏组成，其中指令与机器指令一一对应。汇编语言的基本概念汇编语言程序结构一个汇编语言程序由多个模块组成，包括程序头、程序体和程序尾。汇编语言编写规范编写汇编语言程序需要遵循一定的规范，如变量命名规范、注释规范等。调试技巧调试汇编语言程序需要使用调试工具，掌握调试技巧可以提高程序的正确性和可靠性。汇编语言的编写方法05微机应用实例广泛、重要、深入总结词微机在工业控制中的应用非常广泛，且已经成为现代工业控制的核心。通过微机的使用，可以实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和产品质量。例如，在生产线上的温度、压力、液位等参数的监测和控制，以及机器人、数控机床等高端设备的控制。详细描述微机在工业控制中的应用总结词高效、便捷、智能化详细描述微机在数据处理方面的应用具有高效、便捷和智能化的特点。通过使用微机，可以实现大规模数据的快速处理和分析，为决策提供科学依据。例如，在金融、电商、物流等领域，微机的使用可以实现数据分析和挖掘，为企业的经营决策提供有力支持。微机在数据处理中的应用VS传输速度快、距离远、安全性高详细描述微机在通信领域的应用可以实现高速、远距离、安全可靠的通信。通过光纤、卫星等传输介质，微机可以实现高速数据传输和大容量通信。同时，通过加密技术等安全措施，可以保证通信的安全性和可靠性。例如，在现代通信网络中，微机的使用可以实现数据传输和信息交流的快速和安全。总结词微机在通信中的应用06实验与实训实验目的：通过实验掌握微机硬件接口的基本原理和应用。实验一：微机硬件接口实验实验内容微机接口电路的组成和功能。I/O端口地址译码电路的实现。实验一：微机硬件接口实验中断控制器8259A的使用。DMA控制器8237A的工作原理及应用。实验一：微机硬件接口实验实验步骤准备实验器材，包括微机主板、接口卡、示波器等。连接实验电路，并通电进行调试。实验一：微机硬件接口实验0102实验一：微机硬件接口实验实验总结：通过实验，深入理解微机硬件接口的工作原理和应用，掌握硬件接口卡的使用方法，提高实践能力和理论水平。通过程序控制接口卡进行输入输出操作，观察实验现象并记录数据。实验目的：通过实验掌握微机的汇编语言和高级语言编程方法。实验二：微机软件编程实验01实验内容02汇编语言的基本语法和指令集。03高级语言（如C语言）在微机上的编程实现。实验二：微机软件编程实验软件调试和程序优化技巧。实验步骤使用汇编语言编写程序，实现基本的功能（如排序、计数等）。实验二：微机软件编程实验使用高级语言编写程序，实现相同的功能，并进行对比分析。对程序进行调试和优化，提高程序的运行效率和可靠性。实验总结：通过实验，掌握微机的软件编程方法和技巧，深入理解汇编语言和高级语言的异同及应用，提高编程能力和程序优化水平。实验二：微机软件编程实验实验目的：通过实验掌握微机控制系统的基本原理和应用。实验三：微机控制系统实验实验三：微机控制系统实验01实验内容02微机控制系统的组成和功能。03A/D和D/A转换器的使用。实验三：微机控制系统实验控制算法（如PID）在微机