自制講義-微機(jī)原理課件第7講

自制ppt講義-微機(jī)原理課件第7講CATALOGUE目錄微機(jī)原理概述第7講內(nèi)容概述微機(jī)原理基礎(chǔ)知識(shí)回顧第7講重點(diǎn)與難點(diǎn)講解第7講實(shí)踐與應(yīng)用第7講總結(jié)與展望01微機(jī)原理概述總結(jié)詞微機(jī)原理是一門研究計(jì)算機(jī)硬件和軟件設(shè)計(jì)原理的學(xué)科，其特點(diǎn)包括高度的集成化、高速的運(yùn)算能力、可靠性和穩(wěn)定性等。要點(diǎn)一要點(diǎn)二詳細(xì)描述微機(jī)原理主要研究計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)、工作原理以及軟硬件設(shè)計(jì)方法。它涉及計(jì)算機(jī)的各個(gè)組成部分，如中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備等，以及它們之間的相互關(guān)系和協(xié)同工作方式。由于微機(jī)的高度集成化，使得計(jì)算機(jī)在體積、重量、能耗等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)其高速的運(yùn)算能力和可靠性也使得微機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。微機(jī)原理的定義與特點(diǎn)微機(jī)原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維和技能具有重要意義。總結(jié)詞微機(jī)原理作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門核心課程，對(duì)于學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的基本原理和技能至關(guān)重要。通過(guò)學(xué)習(xí)微機(jī)原理，學(xué)生可以深入了解計(jì)算機(jī)的工作原理和軟硬件設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)出計(jì)算機(jī)思維和解決問(wèn)題的能力。此外，微機(jī)原理的學(xué)習(xí)還有助于學(xué)生更好地理解其他計(jì)算機(jī)相關(guān)課程，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。詳細(xì)描述微機(jī)原理的重要性總結(jié)詞微機(jī)原理的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括工業(yè)控制、智能家居、醫(yī)療設(shè)備、航空航天等。詳細(xì)描述隨著信息技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)原理的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在工業(yè)控制領(lǐng)域，微機(jī)可以用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)和監(jiān)控，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在智能家居領(lǐng)域，微機(jī)可以用于智能家電、智能照明、智能安防等方面的控制和管理。在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，微機(jī)可以用于醫(yī)療儀器、監(jiān)護(hù)系統(tǒng)等方面，提高醫(yī)療服務(wù)的水平和效率。在航空航天領(lǐng)域，微機(jī)可以用于飛行控制、導(dǎo)航系統(tǒng)等方面，保證飛行的安全和準(zhǔn)確。微機(jī)原理的應(yīng)用領(lǐng)域02第7講內(nèi)容概述主題微機(jī)的中斷系統(tǒng)目標(biāo)使學(xué)員了解微機(jī)中斷系統(tǒng)的基本概念、原理和應(yīng)用，掌握中斷處理過(guò)程，理解中斷優(yōu)先級(jí)的概念和作用。第7講的主題與目標(biāo)主要內(nèi)容中斷的基本概念和作用中斷系統(tǒng)的組成與工作原理第7講的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)中斷優(yōu)先級(jí)和中斷向量表中斷處理過(guò)程及中斷服務(wù)程序的編寫第7講的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1.中斷的基本概念和作用2.中斷系統(tǒng)的組成與工作原理第7講的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)3.中斷優(yōu)先級(jí)和中斷向量表4.中斷處理過(guò)程及中斷服務(wù)程序的編寫第7講的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)認(rèn)真閱讀教材和PPT，理解中斷系統(tǒng)的基本概念和工作原理。1.理論學(xué)習(xí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)或編程實(shí)踐，掌握中斷處理過(guò)程和中斷服務(wù)程序的編寫。2.實(shí)踐操作第7講的學(xué)習(xí)方法與建議課堂互動(dòng)：積極參與課堂討論，與老師和同學(xué)交流學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗(yàn)。第7講的學(xué)習(xí)方法與建議在課前預(yù)習(xí)本講內(nèi)容，了解中斷系統(tǒng)的基本概念和原理。1.提前預(yù)習(xí)2.深入理解3.實(shí)踐為主對(duì)于中斷系統(tǒng)的關(guān)鍵概念和原理，要深入理解并掌握其實(shí)質(zhì)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中注重實(shí)踐操作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)或編程實(shí)踐加深對(duì)中斷系統(tǒng)的理解。030201第7講的學(xué)習(xí)方法與建議03微機(jī)原理基礎(chǔ)知識(shí)回顧

計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)定義計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和組織結(jié)構(gòu)，包括硬件、軟件和它們之間的交互。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)也在不斷演進(jìn)，從早期的單核處理器到多核處理器，再到現(xiàn)在的云計(jì)算和分布式系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的分類根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)分為多種類型，如馮·諾依曼結(jié)構(gòu)和非馮·諾依曼結(jié)構(gòu)等。中央處理器（CPU）CPU是計(jì)算機(jī)的“大腦”，負(fù)責(zé)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序中的指令。它包括運(yùn)算器和控制器等部分。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的部件，分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器兩種。內(nèi)存儲(chǔ)器包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM），外存儲(chǔ)器包括硬盤、光盤等。輸入/輸出設(shè)備是計(jì)算機(jī)中用于輸入和輸出數(shù)據(jù)的設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等?？偩€是計(jì)算機(jī)中各個(gè)部件之間傳輸數(shù)據(jù)的通道，分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等。存儲(chǔ)器輸入/輸出設(shè)備總線計(jì)算機(jī)硬件組成指令系統(tǒng)的發(fā)展隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，指令系統(tǒng)的功能和復(fù)雜性也在不斷增加，從早期的簡(jiǎn)單指令集到現(xiàn)在的復(fù)雜指令集，如x86指令集、ARM指令集等。指令系統(tǒng)定義指令系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)中所有可執(zhí)行指令的集合，包括算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、控制指令等。指令系統(tǒng)的分類根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將指令系統(tǒng)分為多種類型，如單地址指令、多地址指令、堆棧指令等。計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)04第7講重點(diǎn)與難點(diǎn)講解總結(jié)詞計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的重要組成部分，它負(fù)責(zé)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，對(duì)計(jì)算機(jī)的性能和效率有著重要影響。詳細(xì)描述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)由內(nèi)存、外存和緩存等多個(gè)層次組成，每一層都有其特定的功能和特點(diǎn)。內(nèi)存是計(jì)算機(jī)的臨時(shí)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)當(dāng)前正在使用的程序和數(shù)據(jù)；外存則是計(jì)算機(jī)的永久存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)長(zhǎng)期保存的程序和數(shù)據(jù)；緩存則是用于提高存儲(chǔ)器的訪問(wèn)速度。重點(diǎn)一：計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)指令流水線技術(shù)是一種提高計(jì)算機(jī)指令執(zhí)行效率的重要手段，它通過(guò)將指令執(zhí)行過(guò)程劃分為多個(gè)階段，使得多個(gè)指令可以同時(shí)執(zhí)行?？偨Y(jié)詞指令流水線技術(shù)將指令執(zhí)行過(guò)程劃分為取指、譯碼、執(zhí)行、訪存、寫回等幾個(gè)階段，每個(gè)階段執(zhí)行相應(yīng)的操作。通過(guò)這種方式，多個(gè)指令可以同時(shí)執(zhí)行，從而提高了計(jì)算機(jī)的指令執(zhí)行效率。詳細(xì)描述重點(diǎn)二：指令流水線技術(shù)難點(diǎn)一：計(jì)算機(jī)高速緩存技術(shù)計(jì)算機(jī)高速緩存技術(shù)是一種利用局部性原理，通過(guò)在內(nèi)存中設(shè)置高速緩存來(lái)提高存儲(chǔ)器訪問(wèn)速度的技術(shù)?？偨Y(jié)詞計(jì)算機(jī)高速緩存由多個(gè)緩存塊組成，每個(gè)緩存塊可以存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。當(dāng)CPU需要訪問(wèn)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)先檢查該數(shù)據(jù)項(xiàng)是否在高速緩存中，如果在，則直接從高速緩存中讀?。蝗绻辉?，則從內(nèi)存中讀取并將該數(shù)據(jù)項(xiàng)放入高速緩存中。通過(guò)這種方式，可以大大提高存儲(chǔ)器的訪問(wèn)速度。詳細(xì)描述VS計(jì)算機(jī)浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算是一種用于處理實(shí)數(shù)的運(yùn)算方式，由于實(shí)數(shù)的表示范圍很大，因此需要采用特定的編碼方式來(lái)表示浮點(diǎn)數(shù)。詳細(xì)描述浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算需要遵循IEEE754標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了浮點(diǎn)數(shù)的表示方法和運(yùn)算規(guī)則。浮點(diǎn)數(shù)由符號(hào)位、指數(shù)位和尾數(shù)位組成，其中符號(hào)位表示正負(fù)號(hào)，指數(shù)位表示數(shù)值的大小，尾數(shù)位表示小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)。在進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算時(shí)，需要遵循特定的運(yùn)算規(guī)則，如加減乘除等?？偨Y(jié)詞難點(diǎn)二：計(jì)算機(jī)浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算05第7講實(shí)踐與應(yīng)用詳細(xì)描述選擇一種匯編語(yǔ)言（如x86匯編），學(xué)習(xí)其基本語(yǔ)法和指令集。理解匯編語(yǔ)言與高級(jí)語(yǔ)言的對(duì)應(yīng)關(guān)系，掌握匯編語(yǔ)言的實(shí)際應(yīng)用。完成一些簡(jiǎn)單的匯編語(yǔ)言程序，如計(jì)算器、排序算法等?？偨Y(jié)詞：通過(guò)編寫匯編語(yǔ)言程序，掌握低級(jí)編程語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和指令集，培養(yǎng)實(shí)際編程能力。實(shí)驗(yàn)一：匯編語(yǔ)言編程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)二：計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模擬實(shí)驗(yàn)總結(jié)詞：通過(guò)模擬計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，深入理解計(jì)算機(jī)內(nèi)部的工作原理和數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。詳細(xì)描述使用模擬軟件（如CPUSimulator），模擬計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和工作流程。觀察數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)各部件之間的傳輸和處理過(guò)程，理解指令集系統(tǒng)的工作原理。分析不同體系結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)性能的影響，了解計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方向?？偨Y(jié)詞：通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，掌握計(jì)算機(jī)內(nèi)部各個(gè)組成部分的工作原理和相互關(guān)系。01實(shí)驗(yàn)三：計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)詳細(xì)描述02拆解計(jì)算機(jī)，了解各個(gè)組成部分的硬件結(jié)構(gòu)和功能。03分別測(cè)試計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器、處理器、輸入輸出設(shè)備等部件的性能和特點(diǎn)。04結(jié)合理論知識(shí)，分析各個(gè)部件之間的相互影響和協(xié)同工作機(jī)制。0506第7講總結(jié)與展望微機(jī)原理概述微處理器結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器系統(tǒng)輸入輸出接口第7講總結(jié)本講介紹了微機(jī)的基本概念、發(fā)展歷程和應(yīng)用領(lǐng)域，使學(xué)員對(duì)微機(jī)有了初步的認(rèn)識(shí)。對(duì)存儲(chǔ)器的分類、組成和工作原理進(jìn)行了闡述，使學(xué)員了解存儲(chǔ)器在微機(jī)中的重要地位。詳細(xì)講解了微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和指令系統(tǒng)，幫助學(xué)員深入理解微處理器的功能和作用。介紹了輸入輸出接口的基本概念、功能和分類，以及輸入輸出端口的地址譯碼技術(shù)。介紹微機(jī)領(lǐng)域的新技術(shù)、新應(yīng)用和新趨勢(shì)，如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等，使學(xué)員了解