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1、,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,計算機基本知識,第,0,章 計算機工作原理,課程目的及相關說明,計算機組成與工作過程,計算機基本知識,1,課程目的及相關說明,目的,掌握操作系統(tǒng)基本原理,掌握,uCOS,-II,的結構與應用,了解,Linux,教材教參,操作系統(tǒng)基礎，鄧勝蘭著，機械工業(yè)出,嵌入式實時操作系統(tǒng),uCOS,-II,原,理及應用，任哲，北航出,Linux,程序設計（第,3,版），陳健等譯，人民郵電出。,鳥哥的,Linux,私房菜,基礎學習篇（第二版），鳥哥著，人民郵電出,2,課程目的及相關說明,成績評定：,平時成績：,30%,（

2、考勤、作業(yè)、實驗）。,期中考試：,30%,，閉卷，,100,分鐘。,期末考試：,40%,，閉卷，,120,分鐘。,課件：,ftp:/172.17.72.250/,嵌入式,/,操作系統(tǒng),3,計算機系統(tǒng)的組成與工作過程,微處理器（,CPU,）,內(nèi)存儲器,總線,I/O,接口,硬件系統(tǒng),軟件系統(tǒng),微 型,計算機,系 統(tǒng),微 型,計算機,(,主,機,),外 設,ALU,寄存器,控制器,鍵盤、鼠標,顯示器,軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū),打印機、掃描儀,應用軟件,系統(tǒng)軟件,操作系統(tǒng),編譯系統(tǒng),網(wǎng)絡系統(tǒng),工具軟件,4,C,P,U,總線,存,儲,器,I/O,接,口,輸入設備,I/O,接,口,輸出設備,硬件系統(tǒng),-,單總線結

3、構,AB:Address Bus,DB:Data Bus,CB:Control Bus,外圍設備為何不直接掛到總線上而要通過,I/O,接口（電路）？,硬件系統(tǒng)由主機與外圍設備組成，圖中何為主機？何為外圍設備？,何為總線,?,為何用,3,種總線？,5,I/O,接口,機械特性,電氣特性,接口,6,機械特性,電氣特性,接口,I/O,接口,7,控,制,邏,輯,RD,WR,地址寄存器,地址譯碼器,數(shù)據(jù)寄存器,00000H,FFFFFH,1 0 1 0 1 0 0 1,MAR,存儲單元,MDR,何為存儲單元地址？,何為存儲單元內(nèi)容？,一個存儲單元有多少位？,存儲器,8,Rn-1,Y,Z,ALU,A,B,F

4、,R0,X,內(nèi),部,總,線,CPU-,寄存器組與,ALU,標志寄存器,寄存器為何物？,寄存器組,9,IR,PC,MAR,MDR,控制電路,ID,控制信號,內(nèi),部,總,線,存儲器,.CPU-,控制器,IR,：,存放正在執(zhí)行或即將執(zhí)行的指令；,PC,：,存放下一條指令的存儲單元地址，有自動增量計數(shù)的功能；,MAR,：,訪存時緩存存儲單元的地址；,MDR,：,訪存時緩存對存儲單元讀,/,寫的數(shù)據(jù)；,ID,：,對,IR,中的指令進行譯碼，以確定當前指令要完成何種操作；,控制電路：,負責產(chǎn)生時序脈沖信號，并在時序脈沖的同步下對有關的部件發(fā)出操作控制命令，以控制各個部件的動作，完成,指令的執(zhí)行。,10,指

5、令的執(zhí)行過程,程序,指令,1,指令,2,指令,3,指令,4,指令,n,取指令,指令譯碼,取操作數(shù),執(zhí)行指令,存結果,指令周期,操作碼,操作數(shù),執(zhí)行過程,11,000000cc:,cc:e1a0c00d,mov,ip,sp,d0:e92dd800,stmdb,sp!,fp,ip,lr,pc,d4:e24cb004 sub,fp,ip,#4,d8:e24dd00c subsp,sp,#12,dc:e3a03005,mov,r3,#5,;0 x5,e0:e50b3010,str,r3,fp,-#16,e4:e3a03008,mov,r3,#8,;0 x8,e8:e50b3014,str,r3,fp,

6、-#20,ec,:e51b2010,ldr,r2,fp,-#16,f0:e51b3014,ldr,r3,fp,-#20,f4:e0823003,addr3,r2,r3,f8:e50b3018,str,r3,fp,-#24,fc,:e91ba800,ldmdb,fp,fp,sp,pc,main(),int,i=5;,int,j=8;,int,k=,i+j,;,高級語言,匯編語言,(ARM,機,),機器語言,內(nèi)存地址,編譯,指令,.,與機器相關,包含操作碼與地址碼,所有指令的集合稱為指令系統(tǒng),與機器無關,匯編,ARM,處理器指令,12,LOAD R1,M1,ADD R1,M2,STORE M3,R

7、1,JMPL,L,M1,M2,M3,a,b,c,IR,PC,MAR,MDR,R0,Rn-1,Y,Z,ABUS,DBUS,控制電路,ID,控制信號,ALU,A,B,F,內(nèi),部,總,線,存儲器,用,存儲器,與,CPU,說明,微機的工作過程,13,計算機的工作過程,馮,諾依曼型計算機,-,存儲程序計算機,將計算過程描述為由許多條指令按一定順序組成的程序，即程序是由多條有邏輯關系的指令組成,數(shù)據(jù)和程序均以二進制代碼的形式不加區(qū)別地存放在存儲器中，存放位置由地址指定,由控制器控制整個程序和數(shù)據(jù)的存取以及程序的執(zhí)行,在控制器控制下，存放在存儲器中的指令被一條一條地取出來執(zhí)行。,14,M-3,M-2,M-1,內(nèi)容,0,1,2,3,4,地址,存儲器及其地址,CPU,寄存器組,Registers,運算器,ALU,控制器,CU,1011 0000,0000 0101,0000 0100,0000 1000,1111 0100,微機工作過程總結,15,第,0,章 計算機工作原理,-,要求,計算機的組成,馮,.,諾依曼計算機的工作原理,/,過程,16,