自制講義-微機(jī)原理課件第5講

自制ppt講義-微機(jī)原理課件第5講目錄contents微機(jī)原理概述微機(jī)系統(tǒng)的基本構(gòu)成指令系統(tǒng)與匯編語(yǔ)言微機(jī)系統(tǒng)的中斷技術(shù)微機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出技術(shù)01微機(jī)原理概述總結(jié)詞微機(jī)原理是研究計(jì)算機(jī)硬件和軟件的基礎(chǔ)理論，其特點(diǎn)包括高度的集成化、高速的運(yùn)算能力和可靠性。詳細(xì)描述微機(jī)原理主要涉及計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)、數(shù)據(jù)表示等內(nèi)容，是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。它強(qiáng)調(diào)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件和軟件的深入理解，為后續(xù)的專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。微機(jī)原理的定義與特點(diǎn)微機(jī)原理在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域中具有不可替代的地位，它為計(jì)算機(jī)專業(yè)人才提供了必備的理論知識(shí)和技能?？偨Y(jié)詞隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為各行各業(yè)不可或缺的工具。掌握微機(jī)原理能夠更好地理解計(jì)算機(jī)的工作原理，為軟件開發(fā)、系統(tǒng)維護(hù)、硬件設(shè)計(jì)等領(lǐng)域提供有力的支持。詳細(xì)描述微機(jī)原理的重要性微機(jī)原理的發(fā)展歷程經(jīng)歷了從大型計(jì)算機(jī)到小型計(jì)算機(jī)再到個(gè)人計(jì)算機(jī)的演變，未來(lái)將朝著更高性能、更智能化的方向發(fā)展?？偨Y(jié)詞自20世紀(jì)50年代第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生以來(lái)，微機(jī)原理經(jīng)歷了多次變革。從大型計(jì)算機(jī)到小型計(jì)算機(jī)，再到個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及，微機(jī)原理的技術(shù)不斷進(jìn)步和發(fā)展。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，微機(jī)原理將朝著更高性能、更智能化的方向發(fā)展，為人類社會(huì)的發(fā)展提供更加強(qiáng)有力的支持。詳細(xì)描述微機(jī)原理的歷史與發(fā)展02微機(jī)系統(tǒng)的基本構(gòu)成中央處理器（CPU）是微機(jī)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)執(zhí)行指令和處理數(shù)據(jù)。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)控制指令的執(zhí)行順序。CPU的性能指標(biāo)包括主頻、字長(zhǎng)、指令集等，主頻越高，處理速度越快；字長(zhǎng)越長(zhǎng)，精度越高；指令集越豐富，功能越強(qiáng)大。中央處理器存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器兩類，內(nèi)存儲(chǔ)器分為RAM和ROM，外存儲(chǔ)器包括硬盤、U盤、光盤等。存儲(chǔ)器的容量和速度是衡量其性能的重要指標(biāo)，容量越大，能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)越多；速度越快，數(shù)據(jù)讀寫越快。存儲(chǔ)器是微機(jī)系統(tǒng)中的記憶元件，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序。存儲(chǔ)器輸入輸出設(shè)備的性能指標(biāo)包括分辨率、色彩深度、傳輸速率等，分辨率越高，顯示越清晰；色彩深度越高，顏色表現(xiàn)越豐富；傳輸速率越快，數(shù)據(jù)傳輸越快。輸入輸出設(shè)備是微機(jī)系統(tǒng)中用于輸入輸出數(shù)據(jù)和信息的部件。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等，輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)等。輸入輸出設(shè)備總線是微機(jī)系統(tǒng)中各部件之間傳輸信息的公共通道?？偩€分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三類，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?，控制總線用于傳輸控制信號(hào)?？偩€的性能指標(biāo)包括帶寬、位寬和時(shí)鐘頻率等，帶寬越大，數(shù)據(jù)傳輸速率越高；位寬越寬，一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大；時(shí)鐘頻率越高，傳輸速率越快?？偩€03指令系統(tǒng)與匯編語(yǔ)言指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件能夠直接執(zhí)行的指令集合，包括算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶睢Ｖ噶钕到y(tǒng)的定義根據(jù)指令的長(zhǎng)度和操作碼的個(gè)數(shù)，指令系統(tǒng)可以分為單指令系統(tǒng)、雙指令系統(tǒng)和多指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)的分類指令系統(tǒng)的定義與分類指令格式包括操作碼和地址碼兩部分，操作碼指定指令的操作類型，地址碼指定操作數(shù)所在內(nèi)存單元的地址。尋址方式是指確定操作數(shù)所在內(nèi)存單元地址的方式，包括直接尋址、間接尋址、寄存器尋址等。指令格式與尋址方式尋址方式指令格式匯編語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則匯編語(yǔ)言是一種低級(jí)語(yǔ)言，其語(yǔ)法規(guī)則包括指令的書寫格式、偽指令的使用、寄存器的定義和使用等。匯編語(yǔ)言的編程技巧匯編語(yǔ)言編程需要掌握一些技巧，如利用偽指令簡(jiǎn)化編程、合理使用寄存器、優(yōu)化代碼結(jié)構(gòu)等。同時(shí)需要注意代碼的可讀性和可維護(hù)性，方便他人閱讀和維護(hù)。匯編語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則與編程技巧04微機(jī)系統(tǒng)的中斷技術(shù)總結(jié)詞01中斷的基本概念與分類中斷的定義02中斷是指計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序過(guò)程中，出現(xiàn)異常事件或特殊請(qǐng)求，需暫時(shí)中止正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，處理完畢后再返回原程序繼續(xù)執(zhí)行。中斷的分類03按中斷源、按處理方式、按優(yōu)先級(jí)等。中斷的基本概念與分類中斷返回處理完畢后，系統(tǒng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)信息，返回到原程序繼續(xù)執(zhí)行。中斷處理中斷處理程序?qū)Ξ惓Ｊ录蛱厥庹?qǐng)求進(jìn)行處理，完成相應(yīng)的操作。中斷響應(yīng)系統(tǒng)暫停當(dāng)前執(zhí)行的程序，保存現(xiàn)場(chǎng)信息，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。總結(jié)詞中斷處理過(guò)程中斷檢測(cè)當(dāng)異常事件或特殊請(qǐng)求發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)檢測(cè)到中斷信號(hào)，并確定中斷源。中斷處理過(guò)程中斷優(yōu)先級(jí)系統(tǒng)中每個(gè)中斷源都有一個(gè)優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的中斷可以打斷優(yōu)先級(jí)低的中斷。中斷嵌套當(dāng)一個(gè)中斷正在處理過(guò)程中，又發(fā)生了另一個(gè)優(yōu)先級(jí)更高的中斷，則高優(yōu)先級(jí)的中斷會(huì)打斷低優(yōu)先級(jí)的中斷。總結(jié)詞中斷優(yōu)先級(jí)與中斷嵌套中斷優(yōu)先級(jí)與中斷嵌套05微機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出技術(shù)VS了解輸入輸出接口在微機(jī)系統(tǒng)中的作用和分類是理解整個(gè)微機(jī)原理的基礎(chǔ)。詳細(xì)描述輸入輸出接口是微機(jī)系統(tǒng)中的重要組成部分，負(fù)責(zé)連接微機(jī)與外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制。根據(jù)功能和結(jié)構(gòu)的不同，輸入輸出接口可分為獨(dú)立編址和內(nèi)存映射編址兩類?？偨Y(jié)詞輸入輸出接口的基本概念與分類了解輸入輸出數(shù)據(jù)的傳送方式對(duì)于理解微機(jī)系統(tǒng)的工作原理至關(guān)重要。輸入輸出數(shù)據(jù)的傳送方式主要有查詢式、中斷式和DMA三種方式。查詢式傳送是按需讀取數(shù)據(jù)，適用于數(shù)據(jù)量小、實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合；中斷式傳送則通過(guò)中斷處理器來(lái)處理輸入輸出數(shù)據(jù)，適用于數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合；DMA方式則可以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，減輕CPU的負(fù)擔(dān)。總結(jié)詞詳細(xì)描述輸入輸出數(shù)據(jù)的傳送方式輸入輸出接口的編址方式了解輸入輸出接口的編址方式有助于更好地理解微機(jī)系統(tǒng)的地址空間和數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制?？偨Y(jié)詞輸入輸出接口的編址方式主要有獨(dú)立編址和內(nèi)存映射編址兩種。獨(dú)立編址方式中，輸入輸出地