《工學微機原理》課件

《工學微機原理》ppt課件CONTENTS微機原理概述微機的硬件組成微機的軟件系統(tǒng)微機的工作原理微機的應用實例微機原理概述01微機微型計算機，是一種體積小、功耗低、可靠性高的計算機系統(tǒng)，廣泛應用于工業(yè)控制、智能儀表、自動化等領域。微處理器微機的核心部件，負責執(zhí)行指令和處理數(shù)據(jù)。微機原理微機原理是一門研究微型計算機的基本組成、工作原理、設計方法以及應用技術的科學。微機原理的定義利用微機實現(xiàn)生產過程的自動化控制，提高生產效率和產品質量。利用微機技術實現(xiàn)各種儀表的智能化，提高測量精度和可靠性。利用微機技術實現(xiàn)各種設備的自動化操作，提高生產效率。工業(yè)控制智能儀表自動化微機原理的應用領域以8086微處理器為代表，開始應用于個人計算機領域。01020304以8008微處理器為代表，主要用于簡單的控制和數(shù)據(jù)處理。以80386微處理器為代表，開始采用總線結構，實現(xiàn)多總線技術。以Pentium系列微處理器為代表，開始采用超標量、流水線等技術，性能得到大幅提升。第一代微機第三代微機第二代微機第四代微機微機的發(fā)展歷程微機的硬件組成02中央處理器中央處理器（CPU）是微機的核心部件，負責執(zhí)行指令和處理數(shù)據(jù)。CPU由運算器和控制器組成，運算器負責進行算術和邏輯運算，控制器負責控制指令的執(zhí)行順序。CPU的性能指標主要包括主頻、字長、指令集等，主頻越高，處理速度越快；字長越長，精度越高；指令集越豐富，功能越強大。存儲器是微機中用于存儲數(shù)據(jù)的部件，分為內存儲器和外存儲器。外存儲器包括硬盤、光盤、U盤等，用于長期保存大量數(shù)據(jù)。內存儲器分為隨機存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM），RAM可隨時讀寫，ROM只能讀不能寫。存儲器的性能指標主要包括容量、存取速度等，容量越大，能存儲的數(shù)據(jù)越多；存取速度越快，讀寫數(shù)據(jù)的速度越快。9字9字9字9字存儲器輸入輸出設備01輸入輸出設備是微機中用于輸入輸出數(shù)據(jù)的部件。02常見的輸入設備包括鍵盤、鼠標、掃描儀、攝像頭等，用于向微機輸入數(shù)據(jù)。03常見的輸出設備包括顯示器、打印機、音響等，用于將微機的數(shù)據(jù)輸出到外部設備。04輸入輸出設備的性能指標主要包括精度、速度等，精度越高，輸入輸出的數(shù)據(jù)越準確；速度越快，輸入輸出的速度越快?？偩€是微機中各部件之間傳輸數(shù)據(jù)的公共通道?？偩€按功能分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，分別傳輸數(shù)據(jù)、地址和控制信號?？偩€的性能指標主要包括帶寬和傳輸速率，帶寬越大，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大；傳輸速率越高，傳輸數(shù)據(jù)的速度越快。總線微機的軟件系統(tǒng)03操作系統(tǒng)定義01操作系統(tǒng)是控制和管理計算機硬件與軟件資源，合理組織計算機工作流程以及為用戶提供方便的、有效的和友好的使用界面的程序的集合。操作系統(tǒng)的功能02操作系統(tǒng)的主要功能包括進程管理、內存管理、文件管理和設備管理。操作系統(tǒng)的分類03根據(jù)工作方式，操作系統(tǒng)可以分為批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)編程語言是用于編寫計算機程序的計算機語言。根據(jù)表達方式，編程語言可以分為機器語言、匯編語言、高級語言。編程語言的實現(xiàn)需要經過編寫源代碼、編譯、鏈接等步驟。編程語言的定義編程語言的分類編程語言的實現(xiàn)編程語言軟件工程是研究和應用如何以系統(tǒng)性的、規(guī)范化的、可定量的過程化方法來開發(fā)和維護軟件的一門工程學科。軟件工程的定義軟件工程的原則軟件工程的方法軟件工程的原則包括抽象、模塊化、信息隱藏和數(shù)據(jù)一致性。軟件工程的方法包括結構化分析方法、面向對象分析方法等。軟件工程微機的工作原理04指令系統(tǒng)是計算機硬件能夠直接識別的指令集合，是計算機的基本構成部分。指令系統(tǒng)可以分為復雜指令系統(tǒng)（CISC）和精簡指令系統(tǒng)（RISC）。指令系統(tǒng)具有算術運算、邏輯運算、數(shù)據(jù)傳輸、控制轉移等基本功能。指令系統(tǒng)通過匯編語言或高級語言編寫程序實現(xiàn)。指令系統(tǒng)定義指令系統(tǒng)分類指令系統(tǒng)功能指令系統(tǒng)實現(xiàn)指令系統(tǒng)存儲器分類存儲器可以分為內存儲器和外存儲器，內存儲器又可以分為RAM和ROM。存儲器實現(xiàn)存儲器通過半導體、磁性材料等介質實現(xiàn)。存儲器功能存儲器的主要功能是存儲數(shù)據(jù)和程序，以便計算機在需要時可以快速訪問。存儲程序原理定義存儲程序原理是指將程序和數(shù)據(jù)存儲在計算機的存儲器中，通過地址碼來訪問和執(zhí)行指令。存儲程序原理程序的執(zhí)行過程是指從程序加載到計算機中開始，到程序運行結束的過程。程序的執(zhí)行過程可以分為編譯、鏈接、裝載和執(zhí)行四個階段。程序執(zhí)行過程需要控制指令的順序執(zhí)行，保證程序的正確性和可靠性。程序執(zhí)行過程可以通過優(yōu)化技術提高程序的運行效率。程序的執(zhí)行過程定義程序執(zhí)行過程階段程序執(zhí)行過程控制程序執(zhí)行過程優(yōu)化程序的執(zhí)行過程微機的應用實例05微機可以用于自動化生產線上各種設備的控制，實現(xiàn)生產過程的自動化和智能化。微機可以對生產設備進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并處理故障，保障生產安全和穩(wěn)定。微機可以用于控制工業(yè)機器人，實現(xiàn)自動化作業(yè)和精確控制。自動化生產線控制實時監(jiān)控與故障診斷工業(yè)機器人控制微機在工業(yè)控制中的應用文字處理與表格制作微機可以用于文檔編輯、排版、打印等文字處理工作，也可以制作各種復雜的表格。電子郵件與即時通訊微機可以通過互聯(lián)網發(fā)送和接收電子郵件，也可以進行實時的語音和視頻通訊。數(shù)據(jù)庫管理與信息檢索微機可以用于建立和管理各種數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)高效的信息檢索和管理。微機在辦公自動化中的應用030201機器學習與數(shù)據(jù)挖掘微機可以用于機器學習和數(shù)據(jù)挖掘等領域