微机原理课件-第7章

微机原理课件-第7章目录•引言•微机系统概述•指令系统•汇编语言程序设计•微机系统总线•微机系统接口技术•实验与实践环节01引言微机原理的重要性微机原理是计算机科学和电子掌握微机原理有助于更好地设微机原理的学习有助于培养学工程学科的重要基础，是理解计、开发和应用计算机系统，生对计算机科学的兴趣和热爱，计算机内部工作原理的关键提高系统性能和稳定性激发创新思维微机原理的应用领域010203计算机硬件设计嵌入式系统计算机体系结构微机原理知识应用于计算微机原理在嵌入式系统领通过微机原理的学习，可机硬件设计，如CPU、内域应用广泛，如智能家居、以深入理解计算机体系结存、总线等工业控制等构，优化系统设计和性能本章学习目标01020304掌握微机原理的基本概念和原理解计算机系统的组成和工作能够运用微机原理知识解决实熟悉常见微处理器和指令集架理方式际问题构02微机系统概述微机系统的基本组成微处理器存储器输入输出接口作为微机系统的核心，负用于存储程序和数据，分实现微机与外部设备的信责指令执行和数据处理为RAM、ROM、Flash息交换Memory等类型微处理器的基本结构运算器执行算术和逻辑运算控制单元负责取指令、解码和执行指令寄存器组用于暂存数据和地址存储器分类与组成R OM（只读存储Flash Memory可器）存储固定数据电擦写，非易失性存和程序，掉电后数据储器不丢失RAM（随机存取存储器）可读可写，掉电后数据丢失输入输出接口并行接口实现高速数据传输串行接口实现低速数据传输，常用RS232等标准USB接口通用串行总线接口，用于连接外部设备03指令系统指令格式操作码修饰符表示指令的操作类型，如加、减、乘、用于修改指令的某些属性，如寻址方除等式、寄存器选择等地址码表示操作数的有效地址，可以是寄存器、内存单元或立即数指令的寻址方式寄存器寻址操作数存储在寄存器中，如MOV立即寻址AX,BX操作数直接包含在指令中，如MOV AX,1000H内存寻址操作数存储在内存单元中，如MOVAX,[BX]指令集算术指令逻辑指令控制指令数据传输指令用于在寄存器、内存和用于进行算术运算，如用于进行逻辑运算，如用于控制程序流程，如输入/输出设备之间传输ADD、SUB、MUL、AND、OR、XOR等JMP、CALL、RET等数据，如MOV、PUSH、DIV等POP等指令执行时序01020304取指令阶段分析指令阶段执行指令阶段写回结果阶段从内存中读取指令并存放到指对指令进行译码和分析，确定根据分析结果执行相应的操作，将执行结果写回到目标寄存器令寄存器中操作码和操作数如数据传输、算术运算等或内存单元中04汇编语言程序设计汇编语言的语句种类指令语句01用于向计算机发出操作命令伪指令语句02用于指示汇编程序如何处理指令和数据宏指令语句03用于简化汇编程序的编写汇编语言的程序结构程序头包含程序标题、版本信息、编译日期等程序主体包含程序的主要功能代码程序尾包含程序结束指令和注释汇编语言程序设计方法自顶向下设计法自底向上设计法逐步求精设计法先设计程序的整体结构，再逐步先编写最底层模块的代码，再逐逐步细化程序的细节，直到满足细化每个模块步组合成完整的程序要求为止汇编语言程序的上机过程编写汇编源程序链接使用汇编语言编写源代码将目标文件转换成可执行文件汇编运行将源代码转换成目标文件执行可执行文件，得到程序的输出结果05微机系统总线总线的基本概念总线是微机系统中各部件之间进总线是连接各个部件的桥梁，使总线的特点是遵循一定的标准，行信息传输的一组共用信号线，得各个部件之间能够相互通信和使得各个部件能够相互匹配和兼包括数据总线、地址总线和控制协同工作容总线总线的分类按传输性质分类按连接部件的数量分类可以分为数据总线、地址总线和控制总线可以分为单总线、双总线和多总线按传输速率分类按传输方式分类可以分为高速总线、低速总线和介于高速与可以分为并行总线和串行总线低速之间的总线总线的数据传输过程发送数据接收数据当一个部件需要向另一个部件发送数当一个部件需要从另一个部件接收数据时，它通过数据总线将数据发送出据时，它通过数据总线将数据接收进去来地址确定控制信号当需要访问某个部件时，通过地址总控制总线用于传递各种控制信号，如线来确定要访问的部件的地址开始信号、结束信号等总线标准与性能指标总线标准为了确保各个部件之间的兼容性和匹配性，制定了一系列的总线标准，如ISA、PCI、USB等总线性能指标总线的性能指标包括传输速率、带宽、传输延迟等，这些指标直接影响到微机系统的性能和效率06微机系统接口技术接口的基本概念与功能接口定义数据缓冲接口是微机系统中各部件之间进行信息交接口内部通常设有数据缓冲区，用于暂存换的桥梁，实现主机与外部设备之间的信主机发送的数据或从外部设备接收的数据息传输和控制地址译码状态控制接口通过地址译码电路识别主机发送的命接口根据主机发送的命令，控制外部设备令，并选择相应的外部设备进行响应的状态，如启动、停止、复位等并行接口与串行接口并行接口并行接口传输数据时使用多根数据线同时传输，数据传输速率较高，但连接线数量多，适用于近距离传输串行接口串行接口使用一根数据线传输数据，数据传输速率相对较低，但连接线数量少，适用于远距离传输中断控制器与DMA控制器中断控制器中断控制器用于管理微机系统中的中断请求，根据优先级对中断请求进行处理，实现实时控制和多任务处理DMA控制器DMA控制器负责管理直接内存访问操作，实现高速数据传输，减轻主机负担，提高数据传输效率人机交互设备接口键盘接口键盘接口用于连接键盘设备，实现用户输入字符和命令的功能显示器接口显示器接口用于连接显示器设备，实现将主机处理结果显示在显示器上的功能鼠标接口鼠标接口用于连接鼠标设备，实现用户通过鼠标进行光标定位和操作的功能07实验与实践环节实验设备与软件环境实验设备微机实验箱、示波器、信号发生器、万用表等软件环境汇编器、调试器、仿真器等微机软件开发工具实验内容与步骤实验一汇编语言程序的编写与调试实验二微机接口电路的设计与实现实验三中断处理程序的编写与调试实验四多任务程序的编写与调试课程设计要求与步骤设计要求系统需求分析系统设计完成一个具有实际应用价值的微明确系统的功能需求和技术指标根据需求分析，进行系统总体设机系统设计，包括硬件和软件部计和模块划分分系统测试与调试软件设计硬件设计对整个系统进行测试和调试，确根据系统设计，进行软件程序设根据系统设计，进行硬件电路设保系统正常运行计、编写和调试计和制作THANKS感谢观看。