西南交大微机原理及应用B课件
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目录
壹
课程概述
贰
微机原理基础
叁
微机应用技术
肆
实验与实践环节
伍
课程考核与评价
陆
教学资源与支持
课程概述
第一章
课程定位与目标
本课程旨在为学生提供微机原理及应用的基础知识，强调理论与实践相结合。
课程定位
通过本课程学习，学生应能掌握微机系统的基本工作原理和编程技能，为后续专业课程打下坚实基础。
培养目标
课程内容概览
介绍微机的基本组成，包括CPU、内存、I/O接口等，以及它们之间的相互作用。
微机系统架构
讲解微处理器的指令集架构，以及如何使用汇编语言进行编程和控制硬件。
指令集与汇编语言
探讨微机与外部设备的接口技术，包括串行通信、并行通信以及USB接口等。
微机接口技术
分析实际应用中的微机系统案例，如嵌入式系统、工业控制等，展示理论与实践的结合。
微机应用案例分析
适用专业与学生
本课程为计算机科学与技术专业的学生提供微机原理的深入理解，强调理论与实践相结合。
计算机科学与技术专业
自动化专业的学生将学习微机在自动化控制中的应用，为智能系统设计打下基础。
自动化专业
电子工程专业的学生通过本课程学习微机系统设计，掌握嵌入式系统开发的基础知识。
电子工程专业
信息管理与信息系统专业的学生通过本课程了解微机在信息处理和管理中的作用，增强数据处理能力。
信息管理与信息系统专业
01
02
03
04
微机原理基础
第二章
微处理器结构
01
中央处理单元（CPU）
CPU是微处理器的核心，负责执行指令和处理数据，例如Intel的x86架构和ARM处理器。
02
寄存器组
寄存器是CPU内部的快速存储单元，用于暂存指令、数据和地址，如通用寄存器和指令寄存器。
03
算术逻辑单元（ALU）
ALU负责执行所有的算术和逻辑运算，是微处理器中进行数据处理的关键部分。
04
控制单元（CU）
控制单元负责从内存中取出指令、解释指令并控制数据流向，确保微处理器的有序运行。
指令系统介绍
微机指令通常包括操作码和操作数，操作码指示操作类型，操作数提供操作所需数据。
指令格式
01
寻址方式决定了指令如何找到操作数，常见的寻址方式有立即寻址、直接寻址、间接寻址等。
寻址方式
02
指令集架构定义了微处理器支持的指令类型和格式，如x86架构、ARM架构等，影响微机性能和兼容性。
指令集架构
03
存储器组织
根据存储介质和功能，存储器分为RAM、ROM、Flash等类型，各有不同的用途和特点。
存储器的分类
地址映射是将逻辑地址转换为物理地址的过程，涉及直接映射、全相联映射和组相联映射等技术。
存储器的地址映射
存储器系统通常采用多级层次结构，包括寄存器、缓存、主存和外存，以优化性能和成本。
存储器的层次结构
微机应用技术
第三章
输入输出技术
介绍键盘和鼠标作为最常见的输入设备，如何通过PS/2或USB接口与微机连接。
键盘和鼠标接口
解释显示器和打印机如何作为输出设备，通过VGA、HDMI或USB接口与微机通信。
显示器和打印机输出
探讨触摸屏技术如何实现输入输出一体化，以及在移动设备和智能终端中的应用。
触摸屏技术
接口技术基础
并行接口如IEEE1284标准，支持数据同时在多个线路上传输，提高数据传输速率。
并行接口技术
串行接口如USB和RS-232，通过单个通道逐位传输数据，简化了连接和扩展性。
串行接口技术
总线接口如PCI和PCIExpress，允许多个设备共享数据和地址线，实现高效的数据交换。
总线接口技术
人机交互接口如触摸屏和语音识别，改善用户体验，使计算机操作更加直观和便捷。
人机交互接口
应用案例分析
智能交通系统
01
西南交大研发的智能交通系统，通过微机技术实现交通流量监控和管理，提高道路使用效率。
医疗影像处理
02
利用微机技术对医疗影像进行处理，西南交大相关研究帮助提高了诊断的准确性和效率。
工业自动化控制
03
西南交大在工业自动化领域应用微机技术，实现了生产线的智能化控制，提升了生产效率。
实验与实践环节
第四章
实验设备与工具
01
西南交大微机原理课程中，学生将使用微机实验板进行编程和硬件测试，以加深对微机结构的理解。
微机实验板
02
逻辑分析仪是调试数字电路的重要工具，学生通过它来观察和分析信号波形，验证逻辑电路设计的正确性。
逻辑分析仪
03
课程中会使用仿真软件进行电路设计和模拟，如Multisim，帮助学生在不接触实际硬件的情况下进行实验。
仿真软件
实验内容安排
学生将学习如何使用微机系统，包括开关机、基本输入输出操作和系统配置。
基础实验操作
通过编写简单的程序，学生将掌握微机编程语言和软件开发工具的使用。
编程实践
学生将进行硬件接口实验，了解微机与外部设备的连接和数据交换过程。
硬件接口实