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《设计微机最小系统》PPT课件目录•微机最小系统概述•微处理器选择CONTENT•存储器设计•输入输出接口设计•电源与接地设计•系统软件设计01微机最小系统概述定义与特点定义微机最小系统是指一个最小的、能够独立运行并完成特定功能的计算机系统特点结构简单、体积小、成本低、易于维护和使用微机最小系统的应用场景010203嵌入式系统工业自动化物联网用于控制、监测各种设备用于数据采集、控制生产作为节点,实现设备间的或系统过程信息传输和控制微机最小系统的基本组成中央处理器(CPU)控制和协调整个系统的运行存储器存储程序和数据,分为内存储器和外存储器输入/输出(I/O)接口实现微机与外部设备的通信总线连接各部件,实现数据传输02微处理器选择常见微处理器品牌与型号IntelCore i7,Core i5,Core i3AMDRyzen7,Ryzen5,Ryzen3ARMCortex-A76,Cortex-A55微处理器的性能指标主频核心数决定处理速度多核处理器适合多任务处理缓存大小功耗影响数据处理速度影响散热和电池续航微处理器的选型原则需求分析性能与成本根据应用需求选择合适的处理器在满足性能需求的前提下,选择性价比高的处理器兼容性扩展性确保选择的处理器与其它硬件和软件兼容考虑未来可能的硬件升级和扩展需求03存储器设计存储器的分类与工作原理分类工作原理根据存储介质,存储器可以分为半导体存储器的基本工作原理是利用电位来表示存储器、磁表面存储器和光盘存储器等二进制信息,通过读写操作实现数据的存VS储和读取存储器的容量与速度选择容量选择存储器容量时,需要考虑系统需要存储的数据量、数据的重要性和备份需求等因素速度选择存储器速度时,需要考虑系统的运行速度、数据访问速度和数据传输速度等要求存储器的接口与连接方式接口常见的存储器接口有IDE、SATA、SCSI、SAS和SSD等,不同接口的数据传输速度和连接方式不同连接方式存储器的连接方式包括直接连接和网络连接直接连接包括线缆连接和无线连接,网络连接包括局域网和广域网等04输入输出接口设计输入输出接口的类型与功能输入接口用于接收外部设备或信号的输入,将外部信息转换为计算机可识别的信号,常见的输入接口有键盘、鼠标、扫描仪等输出接口用于将计算机处理后的信号传输给外部设备,常见的输出接口有显示器、打印机、音箱等输入输出接口的信号传输方式并行传输01同时传输多个数据位,具有传输速度快、数据量大等优点,但需要多条数据线串行传输02逐位传输数据,只需要一条数据线,但传输速度较慢差分传输03通过一对差分线传输信号,具有抗干扰能力强、传输距离远等优点输入输出接口的扩展方式独立式接口每个外部设备需要一个独立的接口,连接线较多,但连接简单总线式接口多个外部设备共用一组总线,通过不同的地址或标识进行区分,连接线较少,但需要相应的控制电路05电源与接地设计电源的分类与工作原理要点一要点二分类工作原理线性电源、开关电源线性电源通过调整管改变输出电压;开关电源通过PWM(脉宽调制)控制开关管工作状态,调整输出电压电源的容量与电压选择容量电压根据系统最大功耗选择电源容量,留有一定根据微机系统中各部件的工作电压和功耗选余量择合适的电源电压接地的目的与方式目的方式为电路提供一个公共参考电位,保证电路正常工作单点接地、多点接地、混合接地06系统软件设计系统软件的分类与功能操作系统语言处理系统提供计算机硬件和应用程序之间的接口,管理计算机资将人类语言转换为机器语言,或将机器语言转换为人类源语言系统软件的分类与功能数据库管理系统网络软件提供数据的存储、检索、更新和保护等功能支持网络通信和数据传输系统软件的分类与功能0102调度与控制数据管理控制计算机的硬件资源,协调应用提供数据存储、检索、更新和保护程序的运行等功能用户界面外部设备管理提供友好的人机交互界面,方便用管理计算机外部设备,如打印机、户使用计算机显示器等0304系统软件的开发工具与语言集成开发环境(IDE)项目管理工具提供代码编辑、编译、调试等功能的一体化开发环境用于管理软件开发过程中的任务、进度和资源系统软件的开发工具与语言•测试工具用于测试软件的性能、功能和安全性系统软件的开发工具与语言低级语言如汇编语言和C语言,直接控制计算机硬件高级语言如Java、Python和C#,更接近人类语言,易于编写和维护系统软件的优化与调试方法算法优化数据结构优化改进算法以降低时间复杂度和空间复杂选择合适的数据结构以加快数据存取速度度VS系统软件的优化与调试方法•系统资源优化合理分配系统资源,提高系统运行效率系统软件的优化与调试方法静态调试在代码编写阶段发现和修正错误动态调试在程序运行过程中发现和修正错误感谢您的观看THANKS。