《微型计算机系统》教学课件.ppt

《微型计算机系统》教学课件欢迎来到《微型计算机系统》课程！本课程旨在系统地介绍微型计算机系统的基本概念、组成原理、软硬件技术及其应用。通过本课程的学习，您将能够深入理解计算机系统的工作方式，掌握微型计算机系统的设计、开发和应用技能。让我们一起探索微型计算机系统的奥秘，开启您的计算机科学之旅！

课程目标与内容概述本课程的目标是使学生掌握微型计算机系统的基本概念、组成原理和工作方式。课程内容涵盖计算机系统的基本组成、冯·诺依曼体系结构、数制与编码、逻辑代数基础、数字电路基础、微处理器、存储器系统、I/O系统、总线系统、中断系统、DMA、软件基础、汇编语言程序设计、操作系统概述、设备驱动程序、计算机病毒与安全、应用领域以及实验教学等。通过本课程的学习，学生将能够理解微型计算机系统的各个组成部分及其相互关系，掌握汇编语言程序设计的基本方法，了解操作系统的基本原理和功能，以及掌握设备驱动程序的开发和调试技术。此外，学生还将了解计算机病毒的类型、传播途径和安全防护措施，以及微型计算机系统在各个领域的应用。1理论知识掌握微型计算机系统的基本概念和原理。2实践技能具备汇编语言编程和设备驱动程序开发能力。3应用能力了解微型计算机系统在各领域的应用。

学习方法与资源推荐为了更好地掌握本课程的内容，建议采用以下学习方法：认真听讲、积极思考、及时复习、多做练习。此外，还可以利用以下学习资源：教材：《微型计算机系统原理与应用》参考书：《计算机组成原理》、《汇编语言程序设计》在线课程：Coursera、edX等平台上的相关课程学习网站：CSDN、博客园等技术社区积极参与课堂讨论，勇于提问，与同学互相学习，共同进步。利用实验课的机会，动手实践，加深对理论知识的理解。养成良好的编程习惯，注重代码质量和规范。教材系统学习理论知识。在线课程拓展视野，深入学习。实践动手编程，提升技能。

计算机系统概论：什么是微型计算机？微型计算机（Microcomputer）是指以微处理器作为核心部件构成的计算机系统。它具有体积小、功耗低、价格低廉等特点，广泛应用于个人电脑、嵌入式系统、工业控制等领域。微型计算机是现代信息技术的重要组成部分，对社会发展产生了深远的影响。微型计算机的发展经历了多个阶段，从最初的单片机到现代的高性能多核处理器，其性能不断提升，功能日益强大。微型计算机的出现极大地推动了计算机技术的普及和应用，为各行各业带来了巨大的便利和效益。随着技术的不断进步，微型计算机将在未来发挥更加重要的作用。体积小便于携带和部署。功耗低节能环保，延长电池寿命。价格低廉易于普及和应用。

微型计算机的基本组成微型计算机由以下几个基本部分组成：中央处理器（CPU）：负责指令的执行和数据的处理。存储器：用于存储程序和数据。输入/输出（I/O）系统：负责与外部设备进行数据交换。总线：用于连接各个组成部分，实现数据传输。这些组成部分相互协作，共同完成计算机系统的各种任务。CPU是计算机的核心，存储器是计算机的仓库，I/O系统是计算机的桥梁，总线是计算机的交通枢纽。理解这些组成部分的功能和相互关系，是理解微型计算机系统的关键。CPU指令执行和数据处理。存储器程序和数据存储。I/O系统与外部设备数据交换。总线连接各部分，数据传输。

冯·诺依曼体系结构详解冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础。它定义了计算机的五个基本组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其核心思想是采用二进制表示数据和指令，程序存储在存储器中，计算机按照指令的顺序执行。冯·诺依曼体系结构的优点是结构简单、易于实现，但同时也存在一些局限性，例如“冯·诺依曼瓶颈”，即CPU与存储器之间的数据传输速度限制了计算机的整体性能。尽管如此，冯·诺依曼体系结构仍然是现代计算机设计的重要参考。运算器负责算术运算和逻辑运算。控制器负责指令的读取和执行。存储器存储程序和数据。输入/输出设备与外部世界进行交互。

计算机中的数制与编码在计算机系统中，数据和指令都以二进制形式表示。常用的数制包括二进制、十进制和十六进制。不同的数制各有特点，适用于不同的场合。编码是指将字符、符号等信息转换为计算机可以识别的二进制代码的过程。常用的编码包括ASCII码和汉字编码。理解数制和编码对于理解计算机的工作原理至关重要。掌握不同数制之间的转换方法，了解常用编码的特点，可以帮助我们更好地进行程序设计和数据处理。数制和编码是计算机科学的基础，也是学习后续课程的重要前提。1二进制计算机内部表示数据的方式。2十进制人类常用的计数方式。3十六进制简化二进制表示，方便阅读和书写。4编码将字符、符号等信息转换为二进制代码。

二进制、十进制、十六进制转换不同数制之间的转换是计算机科学中的基本技能。二进制转换为十进制采用按权展开法，十进制转换为二进制采用除2取余法，二进