微機(jī)原理第二章課件

微機(jī)原理第二章課件微機(jī)原理概述微機(jī)的硬件組成微機(jī)的軟件組成指令系統(tǒng)與匯編語言微機(jī)的工作原理微機(jī)中的常見問題與解決方案目錄01微機(jī)原理概述微機(jī)原理的定義01微機(jī)原理是一門研究微型計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成和工作原理的學(xué)科。它涉及到計(jì)算機(jī)硬件、軟件以及它們之間的相互關(guān)系。微機(jī)原理的基本概念02微機(jī)原理的基本概念包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、計(jì)算機(jī)的工作原理、指令系統(tǒng)、存儲(chǔ)器系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)等。微機(jī)原理的重要性03微機(jī)原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一，對(duì)于深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理、提高編程能力以及進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件和軟件的開發(fā)具有重要意義。微機(jī)原理的定義

微機(jī)原理的應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)開發(fā)微機(jī)原理在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中有著廣泛的應(yīng)用，如智能儀表、智能家居等領(lǐng)域的硬件和軟件設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)微機(jī)原理對(duì)于理解計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)有重要的指導(dǎo)作用，有助于深入理解計(jì)算機(jī)內(nèi)部的運(yùn)作機(jī)制。操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)也需要對(duì)微機(jī)原理有較深的理解，如進(jìn)程管理、內(nèi)存管理等。第一代微機(jī)以8008微處理器為代表，其功能相對(duì)簡(jiǎn)單，主要用于簡(jiǎn)單的控制和數(shù)據(jù)處理。第一代微機(jī)第二代微機(jī)以8086微處理器為代表，開始具備了較為完善的指令系統(tǒng)和內(nèi)存管理功能。第二代微機(jī)第三代微機(jī)以80386微處理器為代表，開始具備了浮點(diǎn)運(yùn)算和圖形處理功能，廣泛應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算和多媒體處理等領(lǐng)域。第三代微機(jī)微機(jī)的發(fā)展歷程02微機(jī)的硬件組成中央處理器（CPU）是微機(jī)的核心部件，負(fù)責(zé)執(zhí)行指令和處理數(shù)據(jù)。CPU的性能指標(biāo)包括速度、功耗、集成度等。CPU由運(yùn)算器和控制器組成，運(yùn)算器負(fù)責(zé)進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算，控制器負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)部件的工作。目前常見的CPU廠商包括Intel和AMD。中央處理器存儲(chǔ)器是微機(jī)中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序的部件。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器，內(nèi)存儲(chǔ)器包括RAM和ROM，外存儲(chǔ)器包括硬盤、U盤、光盤等。存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)包括容量、速度、可靠性等。隨著技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的容量和速度不斷提高，價(jià)格不斷下降。01020304存儲(chǔ)器輸入輸出設(shè)備是微機(jī)中用于輸入和輸出數(shù)據(jù)的部件。輸入輸出設(shè)備的性能指標(biāo)包括精度、速度、可靠性等。常見的輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等，常見的輸出設(shè)備包括顯示器、打印機(jī)等。隨著技術(shù)的發(fā)展，輸入輸出設(shè)備的種類和功能不斷豐富，精度和速度不斷提高。輸入輸出設(shè)備總線是微機(jī)中用于連接各個(gè)部件的通道?？偩€的性能指標(biāo)包括帶寬、速度、可靠性等?？偩€總線分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，數(shù)據(jù)總線用于傳輸數(shù)據(jù)，地址總線用于傳輸?shù)刂沸畔ⅲ刂瓶偩€用于傳輸控制信號(hào)。隨著技術(shù)的發(fā)展，總線的帶寬和速度不斷提高，可靠性不斷增強(qiáng)。03微機(jī)的軟件組成用于管理計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源，提供用戶界面和應(yīng)用程序運(yùn)行環(huán)境。操作系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序系統(tǒng)工具軟件為各種硬件設(shè)備提供接口，實(shí)現(xiàn)硬件與軟件的交互。用于維護(hù)和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種工具，如系統(tǒng)備份、恢復(fù)、優(yōu)化等。030201系統(tǒng)軟件如文字處理、電子表格、演示文稿等，用于日常辦公和文檔處理。辦公軟件如Photoshop、GIMP等，用于圖像編輯、處理和美化。圖像處理軟件如音樂播放器、視頻播放器等，用于播放和管理多媒體內(nèi)容。媒體播放軟件應(yīng)用軟件如匯編語言和C語言，直接與計(jì)算機(jī)硬件交互，具有較高的執(zhí)行效率。低級(jí)語言如Java、Python等，更接近自然語言，易于學(xué)習(xí)和使用，但執(zhí)行效率相對(duì)較低。高級(jí)語言編程語言04指令系統(tǒng)與匯編語言指令系統(tǒng)的概念指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件能夠直接識(shí)別的指令集合，是計(jì)算機(jī)的基本組成和功能的基礎(chǔ)。指令系統(tǒng)的分類根據(jù)指令的操作性質(zhì)和指令的格式，可以將指令系統(tǒng)分為復(fù)雜指令系統(tǒng)（CISC）和精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)（RISC）。指令系統(tǒng)的概念與分類指令格式包括操作碼和地址碼兩部分，操作碼指明指令的操作性質(zhì)及功能，地址碼指明操作數(shù)及結(jié)果存放的內(nèi)存單元地址。尋址方式是指確定操作數(shù)所在內(nèi)存單元地址的方法，常見的尋址方式有直接尋址、間接尋址、寄存器尋址和基址尋址等。指令格式與尋址方式尋址方式指令格式匯編語言的語法規(guī)則包括指令格式、偽指令、符號(hào)和表達(dá)式等。匯編語言中的指令格式與機(jī)器指令一一對(duì)應(yīng)，偽指令用于指示匯編程序如何進(jìn)行某些操作，符號(hào)和表達(dá)式用于表示地址和數(shù)值。匯編語言中的語法規(guī)則要求嚴(yán)格，需要遵循一定的語法規(guī)范，否則會(huì)導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤或運(yùn)行錯(cuò)誤。匯編語言的語法規(guī)則05微機(jī)的工作原理系統(tǒng)正常運(yùn)行操作系統(tǒng)成功加載后，系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，等待用戶輸入指令。啟動(dòng)過程當(dāng)按下微機(jī)電源開關(guān)后，系統(tǒng)開始啟動(dòng)，首先進(jìn)行硬件自檢，檢查硬件設(shè)備是否正常工作。BIOS程序微機(jī)啟動(dòng)時(shí)，首先運(yùn)行BIOS（BasicInput/OutputSystem）程序，它負(fù)責(zé)初始化硬件設(shè)備、檢測(cè)硬件配置，并為啟動(dòng)操作系統(tǒng)做好準(zhǔn)備。操作系統(tǒng)加載BIOS程序完成后，根據(jù)預(yù)設(shè)的啟動(dòng)順序，從啟動(dòng)設(shè)備（如硬盤、光盤、USB設(shè)備等）加載并執(zhí)行操作系統(tǒng)。微機(jī)的啟動(dòng)過程指令的執(zhí)行過程CPU從內(nèi)存中獲取指令并加載到指令寄存器中。指令寄存器中的指令被解碼器解碼，轉(zhuǎn)換為一系列微操作信號(hào)。根據(jù)解碼后的微操作信號(hào)，控制邏輯電路驅(qū)動(dòng)相關(guān)硬件執(zhí)行指令。執(zhí)行結(jié)果存儲(chǔ)在內(nèi)存或寄存器中，以便后續(xù)指令使用。指令獲取指令解碼執(zhí)行指令結(jié)果存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)，分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。RAM用于存儲(chǔ)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)和程序，ROM用于存儲(chǔ)固件程序和系統(tǒng)配置信息。數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)在CPU、內(nèi)存和其他硬件設(shè)備之間的傳輸通過總線完成。常見的總線類型有地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。地址總線用于傳輸?shù)刂沸畔?，?shù)據(jù)總線用于傳輸數(shù)據(jù)信息，控制總線用于傳輸控制信號(hào)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸方式06微機(jī)中的常見問題與解決方案聲音問題檢查聲卡驅(qū)動(dòng)程序是否正確安裝，音箱或耳機(jī)是否正常連接。鍵盤失靈更換新鍵盤或檢查鍵盤連接線是否松動(dòng)或損壞。電腦頻繁死機(jī)檢查硬件溫度是否過高，內(nèi)存條是否松動(dòng)或接觸不良，硬盤是否有壞道?？偨Y(jié)詞了解硬件故障的常見表現(xiàn)，掌握檢測(cè)與排除硬件故障的方法。顯示器無顯示檢查顯示器電源是否接通，信號(hào)線是否連接正常，顯卡是否安裝正確。硬件故障的檢測(cè)與排除軟件故障的檢測(cè)與排除程序崩潰或異常退出檢查程序是否有病毒或惡意軟件干擾，更新或重新安裝軟件。軟件無法安裝或運(yùn)行檢查軟件是否與操作系統(tǒng)兼容，是否需要安裝必要的運(yùn)行庫或插件?？偨Y(jié)詞了解軟件故障的常見表現(xiàn)，掌握檢測(cè)與排除軟件故障的方法。數(shù)據(jù)丟失或損壞使用數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件嘗試恢復(fù)數(shù)據(jù)，備份重要文件。系統(tǒng)運(yùn)行緩慢清理系統(tǒng)垃圾文件，禁用不必要的啟動(dòng)項(xiàng)，升級(jí)硬件驅(qū)動(dòng)程序。了解數(shù)據(jù)安全的重要性，掌握保護(hù)數(shù)據(jù)的常用方法?？偨Y(jié)詞設(shè)置復(fù)雜的密碼，定期更換密碼，使