《编1632位微型计算机原理及应用课件第2章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《编1632位微型计算机原理及应用课件第2章（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、汇报人：,0102030405n1946年，第一台电子计算机ENIAC诞生n1952年，第一台商用计算机UNIVAC诞生n1964年，IBM推出System/360系列大型机n1971年，Intel推出4004微处理器，标志着微型计算机时代的开始n1977年，Apple推出AppleII个人电脑，开启了个人电脑时代n1981年，IBM推出PC，推动了个人电脑的普及n1990年，Intel推出奔腾处理器，开启了高性能个人电脑时代n2007年，苹果推出iPhone，开启了智能手机时代n2010年，平板电脑开始普及，如iPad、Android平板等n2015年，人工智能、云计算、大数据等新技术开始兴
2、起，推动计算机进入新的发展阶段硬件系统：包括CPU、内存、硬盘、显示器等输出设备：如显示器、打印机等软件系统：包括操作系统、应用软件等存储设备：如硬盘、光盘等输入设备：如键盘、鼠标等网络设备：如网卡、路由器等计算机通过执行程序来完成任务，程序由指令和数据组成计算机的工作原理包括输入、处理、存储和输出四个步骤计算机通过二进制编码进行数据表示和处理计算机由硬件和软件组成硬件包括处理器、内存、存储设备、输入设备和输出设备软件包括操作系统、应用软件和程序指令集分类：复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）指令集：计算机硬件和软件之间的接口指令集架构：指令集的设计方式指令集架构特点：CISC指令集
3、复杂，RISC指令集简单l指令长度：16位l操作码：4位l地址码：12位l指令类型：数据传送、算术运算、逻辑运算、控制转移等l指令执行：根据操作码和地址码执行相应的操作l指令格式示例：MOVA,#1000H，其中MOV为操作码，A为地址码，#1000H为操作数。l算术指令：进行加减乘除等基本运算l逻辑指令：进行与、或、非等逻辑运算l控制指令：控制程序流程，如跳转、循环等l输入输出指令：与外部设备进行数据交换，如读取、写入等l特殊指令：用于处理特殊任务，如中断、异常处理等顺序执行：按照指令的顺序依次执行跳转执行：根据条件跳转到指定的指令位置执行循环执行：重复执行一段指令，直到满足某个条件为止子程
4、序调用：调用另一个程序或函数执行，完成后返回原程序继续执行添加添加标题操作码：表示指令的功能和操作类型添加添加标题指令格式：操作码+操作数添加添加标题指令长度：根据操作码和操作数的长度决定添加添加标题操作数：表示指令的操作对象和操作结果添加添加标题指令跳转：通过跳转指令实现程序的分支和循环添加添加标题指令执行顺序：按照指令的顺序执行添加添加标题指令注释：使用注释符号对指令进行说明和注释指令格式：操作码+操作数操作码：表示指令的功能和操作类型操作数：表示指令的操作对象和操作结果指令类型：数据传送指令、算术逻辑指令、控制转移指令等指令执行：按照指令格式进行解析和执行指令优化：通过优化指令系统提高程
5、序执行效率汇编语言是一种低级语言，用于编写计算机程序。输入输出段用于存储输入输出设备的地址和状态，如键盘、显示器等。堆栈段用于存储临时数据，如函数调用时的参数、返回值等。汇编语言的程序结构主要包括：数据段、代码段、堆栈段和输入输出段。代码段用于存储程序中的指令，如操作码、操作数等。数据段用于存储程序中的数据，如变量、常量等。l单步调试：逐行执行程序，观察程序运行情况l断点调试：设置断点，程序执行到断点时暂停，便于观察程序状态l内存查看：查看内存内容，了解程序运行过程中的数据变化l寄存器查看：查看寄存器内容，了解程序运行过程中的状态变化l堆栈查看：查看堆栈内容，了解程序运行过程中的堆栈变化l错误
6、信息查看：查看错误信息，了解程序运行过程中的错误原因存储器分类：RAM、ROM、Flash等ROM：只读存储器，用于存储固定数据存储器组成：存储单元、地址译码器、数据总线、控制电路等地址译码器：将地址信号转换为存储单元的选通信号控制电路：控制存储器的读写操作和状态转换RAM：随机存取存储器，用于临时存储数据Flash：闪存，用于存储长期数据存储单元：存储数据的基本单元，由存储元件和读写电路组成数据总线：传输数据的通道主存储器：计算机系统的主要存储设备，用于存储程序和数据高速缓存：位于主存储器和CPU之间的高速存储设备，用于存储频繁访问的数据和指令主存储器与高速缓存的关系：高速缓存是主存储器的缓
7、存，用于提高计算机系统的性能高速缓存的工作原理：当CPU需要访问数据时，首先从高速缓存中查找，如果找不到，再从主存储器中查找。外存储器：用于长期存储数据，如硬盘、光盘等虚拟存储器：通过操作系统将外存储器的一部分映射到内存，提高内存利用率虚拟存储器的实现：通过页表、段表等数据结构实现虚拟存储器的优点：提高内存利用率，提高程序运行效率，降低系统成本l静态存储器：数据保持时间长，但读写速度较慢l动态存储器：数据保持时间短，但读写速度快l随机存取存储器：数据可以随机访问，但需要刷新l只读存储器：数据只能读取，不能写入，但数据保持时间长l闪存：数据保持时间长，读写速度快，但价格较高l虚拟存储器：通过映射
8、机制，将主存和辅存结合起来，扩大了主存的容量键盘：输入设备，用于输入字符、数字和符号鼠标：输入设备，用于定位和选择显示器：输出设备，用于显示图像和文字打印机：输出设备，用于打印文本和图像扫描仪：输入设备，用于扫描图像和文档触摸屏：输入输出设备，用于输入和显示信息输入接口：接收来自外部设备的信号，并将其转换为计算机可以识别和处理的信号输出接口：将计算机处理后的信号转换为外部设备可以识别和处理的信号，并输出到外部设备功能：实现计算机与外部设备的信息交换，包括数据传输、控制信号传输等组成：包括输入设备、输出设备、接口电路、驱动程序等接口电路：实现信号的转换和传输，包括模拟信号与数字信号的转换、信号的
9、放大和滤波等驱动程序：实现计算机与外部设备的通信和控制，包括设备的初始化、数据的传输和控制信号的传输等中断处理：当外部设备需要与CPU进行数据交换时，CPU会暂停当前任务，转而处理外部设备的请求，处理完成后再返回到原来的任务。DMA传输：当外部设备需要与CPU进行数据交换时，CPU会将总线控制权交给DMA控制器，DMA控制器会直接与内存进行数据交换，无需CPU干预。优点：DMA传输可以提高数据传输速度，减轻CPU负担。应用：DMA传输常用于高速数据传输，如硬盘、显卡等设备的数据传输。总线技术：用于连接计算机各部件的通信线路总线标准：定义了总线的物理特性、电 气 特 性、功能特性和时序特性常见总线标准：PCI、PCI-X、PCIe、USB、SATA等总线技术的发展趋 势：高 速 化、智能化、集成化、标准化汇报人：
