2012微机原理及接口技术课件ch0课程介绍

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1、微型计算机系统原理与接口技术一、如何认识这门课二、课程的学习方法及课程要求三、课程的学习内容四、考试方式概述——知其然（实践），更要知其所以然（原理）——微机系统基础理论+典型微处理器——一本书开卷考试（只能携带教材）——牢记基本原理+掌握一门汇编+熟练系统构建什么是微型计算机系统？什么是微处理器?微控制器？什么是嵌入式系统？三个问题微处理器微型计算机系统微型计算机=微处理器＋存储单元＋输入/输出设备（I/O单元）Cache、RAM、ROM、磁盘等存储单元显示器、键盘鼠标等输入输出设备＋＋微型计算机系统和微处理

2、器北桥芯片南桥芯片Intel微处理器ROMRAM外存存储系统：微型计算机系统和微处理器举例微处理器是一个单个的VLSI芯片，包括一个控制单元（取数、解释和运行指令）和算术/逻辑单元，但要成为一个完整的微型计算机系统还缺少存储单元和I/O接口单元（I/O外设）微型计算机是一个由适当的存储器和I/O芯片支持的微计算机系统。二者关系微机系统发展方向：——性能：促使产生更高性能的微处理器——集成度：牺牲性能，减少芯片数量，高度集成，产生微控制器【微控制器】：内嵌存储器和IO接口电路的微处理器（例如单片机、DSP、ARM、

3、PowerPC等）习惯上不加区分，统称为微处理器微机系统的发展DSPPowerPCARM单片机典型微处理器举例基于ARM9的嵌入式开发板和台式计算机相比的体积和功耗优势微处理器/微控制器信息家电智能玩具军事电子通信设备移动存贮工控设备智能仪表汽车电子网络设备消费电子军事国防电子商务工业控制应用领域举例1——消费电子类手机导航仪MP5摄像机移动数字电视典型电路框图——移动电视射频接收模块基带处理模块多媒体处理器音频DAC扬声器CPUMemory外部Memory键盘耳机LCD显示举例2——工业控制类汽车电子产品（18

4、个嵌入式控制模块）——CAN总线网络左前轮速度传感器右前轮速度传感器左后轮速度传感器右后轮速度传感器制动开关点火开关微处理器驱动控制信号处理单元电动机电磁阀EEPROM总线接口ABS控制器举例2——工业控制类举例3——军事国防类航空航天航海各类应用美国武器合约商波士顿动力公司（BostonDynamics）研发高科技战场装备——“大狗”(BigDog)运输机器人反狙击手定位装置美国首次在伊拉克街头部署的装备有机枪的武装机器人v举例4——服务于人类生活仿生手通过臂套与使用者的手臂相连，臂套中装有一枚可充电电池以及一

5、对电极。当使用者产生活动手部的想法时，大脑信号会被臂套中的电极收集起来。电极把大脑信号传递给位于仿生手手背（或手臂）的一部微型电脑，再由电脑向手指上的运动神经发出指示，从而让手指活动。仿生智能手什么是嵌入式系统以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统，即“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”普遍公认的定义：IEEEdefines:devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequi

6、pment,machineryorplants控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置微机系统与嵌入式系统CPU微机系统嵌入式系统微处理器/微控制器外扩RAM、ROM内存条、硬盘键盘、显示屏键盘、显示器等各种通信接口串口、网络、USB嵌入式系统重要特征：专用计算机系统、体积、功耗核心计算机组成基本知识（计算机组成原理，第1-6章）ARM体系结构与编程（ARM原理，第7、8、9章）基于ARM芯片的嵌入式系统开发（ARM开发及应用，第10-12章）课程内容构成课程参考书微机系统原理与接口技术李广军主编，电子科技大

7、学出版社，2005ARM体系结构与编程杜春雷编著，清华大学出版社，2007现代计算机组成原理潘松编著，科学出版社，2007系统体系结构（第5版）郭新房等译.StephenD.Burd著，清华大学出版社，2007计算机系统结构张晨曦著，高等教育出版社，2008教学进度第1章：概述2课时第2章：计算机系统组成与工作原理10课时第3章：微处理器体系结构6课时第4章：总线技术与总线标准6课时第5章：存储系统8课时第6章：输入输出接口8课时第7章：ARM微处理器编程模型4课时第8章：ARM汇编指令6课时第9章：ARM程序设

8、计4课时第10章：基于ARM微处理器的硬件系统设计4课时第11章：基于ARM微处理器的软件系统设计4课时第12章：基于ARM微处理器核的SOC设计2课时（课堂64学时，实验16学时）实验装置教学实验内容ARM汇编基础实验ARM汇编控制LED实验ARM汇编实现串口通信实验基于ARM的嵌入式Linux开发环境建立基于ARM的模块方式驱动程序实验基于ARM的键盘及数码管驱动实验