微机原理与接口技术课件第一章(尚凤军著)

000
001
010
011
100
101
110
111
注: H为高3位(D7~D5), L为低4位(D4~D1).
NUL:空 DC1:设备控制1 ETX:正文结束 DC4:设备控制4 ACK:认可 ETB:信息组传送结束 HT:横向制表 SUB:减 FF:走纸控制 GS:组分隔符 SI:移位输入 DEL:删除 DLE:数据键换码 STX:正文开始 DC3:设备控制3 ENG:询问 SYN:同步字符 BS:退一格 EM:纸尽 VT:纵向制表 FS:文字分隔符 SO:移位输出 US:单元分隔符 SOH：标题开始 DC2：设备控制2 EOT:传输结束 NAK:否定 BEL:报警 CAN:作废 LF:换行 ESC:换码 CR:回车 RS:记录分隔符 SP:空格
王永山、杨宏五、杨婵娟，微型计算机原理与应用 （以IBM PC系列机为例)，西安电子科技大学出版社，1993.3
重庆邮电学院计算机科学与技术学院 王练
课程简介
微机原理与接口技术是工科计算机及相关
专业的一门重要的专业技术基础课程。
课程目的是帮助学生全面了解微型计算机 的硬件组成及特点；学会运用汇编语言进行程 序设计和编程；建立起计算机体系结构的基本 框架；为后继的软、硬件课程做好铺垫。
【例2】将十进制小数（0.8125）10转换为二进制小数， 采用“乘2顺取整”的方法，过程如下：
注意:如果出现乘积的小
数部分一直不为“0”，则 可以根据精度的要求截取 一定的位数取近似值。
所以,（0.8125）10＝（0.1101）2
重庆邮电学院计算机科学与技术学院 王练
③十进制带小数转换为二进制数 方法:整数部分“除2倒取余”, 小数部分“乘2取整”, 然后再进行组合. 【例3】
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
图2.1 冯诺依曼结构计算机的组成
存储器(内存) : 用来存储指令和数据。 运算器(ALU: Arithmetic Logic Unit) : 进行算术运算和逻辑运 算的部件,也是指令的执行部件。 控制器: 指挥中心, 负责对指令进行译码，产生控制信号，控 制其他部件完成指令规定的操作。 输入设备: 通过接口电路将程序和数据输入内存。如, 键盘、 扫描仪等。 输出设备: CPU通过输出接口电路，将结果及程序、数据送到 输出设备上。 如, 显示器、打印机等。
(17E.58)16 (00010111111001011000 2 , , . , )
即101111110.01011B
（5）十进制整数转换为八进制整数或十六进制整数 方法:
采用基数8或基数16连续去除该十进制整数，直至商等于“0”
为止，然后逆序排列所得到的余数。
先将十进制整数转换为二进制, 再将该二进制数转换为八进 制或十六进制.
微机原理与接口技术
主讲教师: 王 练
E-mail : wanglian@cqupt.edu.cn
微机原理与接口技术教材
尚凤军等，微型计算机原理,机械工业出版社，2008
参考资料
仇玉章，32位微型计算机原理与接口技术，清华大学 出版社，2002.7 陈昌志等,微型计算机原理,重庆出版集团,2006.8 姚燕南, 微型计算机原理, 西安电子科技大学出版 社,2001.7 沈美明、温冬婵，80x86汇编语言程序设计，清华大学 出版社，2002.3
特点: 每位有0~9和 A~F这16种数码,基数为16, 高位权是 低位权的16倍. 加减运算的法则“逢十六进一, 借一当十 六”. 十六进制是二进制的另一种书写形式, 4位二进制 一组用等价的一位十六进制数表示.
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
常用计数制表:
进位计数制 二进制数 八进制数 十进制数 十六进制数 基数
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
冯诺依曼机的特点： “存储程序”指将指令、数据以二进制形式存 入计算机系统的存储器中。 “程序控制”是计算机在启动后，自动取出并 执行存于存储器中的指令，完成预定的操作。 计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、 I/O接口和I/O设备、电源系统等组成。
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
(3) 八进制(Q:Octal) 特点:每位有0~7这8种数码, 基数为8, 高位权是低位权的 8倍. 加减运算的法则“逢八进一, 借一当八”. 八进制 是二进制的另一种书写形式, 3位二进制一组可用等价的 一位八进制数表示.
(4) 十六进制(H:Hexadecimaຫໍສະໝຸດ Baidu)
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
计算机、非计算机专业课程比较：
计算机专业
汇编语言程序设计 微机接口技术 计算机组成原理
非计算机专业
微机原理与接口技术
考核方式: 闭卷统考 最终成绩=期末卷面最终成绩+平时成绩 平时成绩(作业成绩,出勤情况, 课堂情况)
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
第一章 微型计算机系统概述
重庆邮电学院计算机科学与技术学院 王练
（6）十进制小数转换为八进制小数或十六进制小数
方法: 连续用基数8或基数16去乘以该十进制小数, 直至乘积的小数部分等于“0”，然后顺序排列每次 乘积的整数部分。
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
【例6】将十进制整数（2347）10转换为十六进制整数， 采用“除16倒取余”的方法，过程如下：
重庆邮电学院计算机科学与技术学院 王练
例: 区分BCD码和二进制数
3456 (1101100000 )2 (0011010001 00 010110BCD )
2.计数制的书写规则
（1）在数字后面加写相应的英文字母作为标识。 例: 1001B,3456Q,10FAH,3578D
（2）在括号外面加数字下标。
2
( A90E)16 10*163 9 *162 0 *161 14*160 43278
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
(2)十进制数转换为二进制数
根据该十进制数的类型决定转换方法.
①十进制整数转换为二进制数
方法:“除二倒取余”,即十进制整数被2除,取其 余数,商再被2除,取其余数…直到商为0时结束运算, 然后把每次的余数按倒序规则排列就得到等值的二 进制数.
例：（1001）2 ,（1001）8
,(2DF2)16
（3）无任何标注默认为十进制数
重庆邮电学院计算机科学与技术学院 王练
1．2．2 数值转换
(1)任意进制转换为十进制 方法:按权展开把每个数位上的代码和该数位的权值相 乘,再累加和即可得到等值的十进制数.
N＝dn－1bn－1＋…+d1b1＋d0b0＋ d-1b-1……d－mb－m n: 整数的总位数 m: 小数的总位数 d下标: 表示该位的数码 b: 表示进位制的基数 b上标: 表示该位的位权 例:10111101 1* 24 0 * 23 1* 22 1* 21 1* 20 1* 21 0 * 22 1* 23 23.625 ( . )
1. 微型计算机基础
1.1微型计算机发展概述 1、微型计算机硬件体系的发展 2、微型计算机软件的发展
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
2.冯诺依曼结构计算机
1946年6月，美国科学家冯诺依曼提出了 “存储程序”的计算机设计方案。现代计算机的 硬件结构仍沿用了冯诺依曼提出的计算机逻辑 结构和存储程序概念。冯诺依曼结构计算机被誉 为计算机发展史上的里程碑。
(11.8125 10 (10111101 2 ) . )
(3)二进制数转换为十六进制数 方法:从小数点开始分别向左或向右，将每4位二进制数分 成1组，不足4位的补0，然后将每组用一位十六进制数表示 即可。 【例4】
重庆邮电学院计算机科学与技术学院 王练
(4)十六进制数转换为二进制数
方法: 将每一位十六进制数可用4位等值二进制数表示。 【例5】
计算机的软/硬件发展史
起迄年份 代别 主要逻辑元件 软 件
1946-1957 一 1958-1964 二 1965-1970 三 1970至 今 四
电子管 晶体管 集成电路 大规模或 超大规模 集成电路
机器语言、汇编语言
功能较强的操作系统、 会话式语言 软件工程的研究与应 用、数据库、语言编 译系统和网络软件
特点: BCD码是计算机中十进制数的表示方法,二-十进制码用4 位二进制码表示1位十进制数.最常用的是8421编码，其方法是 用4位二进制数表示1位十进制数,自左至右每一位对应的位权是 8、4、2、1。 压缩BCD码 每一位十进制数用4位二进制数来表示，即一个字节表示2 位十进制数。 例:压缩BCD码(10001001)BCD，表示十进制数89。 非压缩BCD码 每一位十进制数用8位二进制数来表示，即一个字节表示1 位十进制数。且只用每个字节的低4位来表示0～9，高4位为0。 例如：十进制数89，用非压缩BCD码表示为： (00001000 00001001)BCD
2 8 10 16
数
0，1
码
权重
2i 8i 10i 16i
符号
B Q D H
0，1，2，3，4，5，6，7 0，1，2，3，4，5，6，7, 8，9 0，1，2，3，4，5，6，7，8， 9，A，B，C，D，E，F
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
(5) 二-十进制数 (BCD: Binary Coded Decimal)
1.2 计算机中的数制与码制 1．2．1 数制
1. 常用计数制 (1)十进制数 (D: Decimal) 特点: 每位有0~9这10种数码, 基数为10, 高位权是低 位权的10倍. 加减运算的法则“逢十进一, 借一当十”.
(2) 二进制数(B: Binary) 特点: 每位只有0和1两种数码, 基数为2,高位权是低 位权 的2倍. 二进制加减运算的法则“逢二进一, 借一当二”.
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
【例1】将十进制整数（105）10转换为二进制数，采用 “除2倒取余”的方法，过程如下： 解:
所以,（105）10＝（1101001）2
重庆邮电学院计算机科学与技术学院 王练
②十进制纯小数转换为二进制数
方法: “乘2取整”, 即把十进制纯小数乘以2, 取其整数(该 整数部分不再参加后继运算), 乘积的小数部分再乘以2, 取整…, 直到乘积的小数部分为0. 然后把每次乘积的整 数部分按正序规则排序, 即为等值的二进制数.
控制字符等共128种字符,可分为:
34控制字符 10阿拉伯数字 52英文大小写字母 32专用符号
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
标准ASCII码字符表
H
L 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 NUL SOH STX ETX EOT ENG ACK BEL BS HT LF VT FF CR SO SI DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NAK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS GS RS US SP ! “ # ＄ ％ & ‘ ( ) * + , － . / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; < = > ? @ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ↑ ↓ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z { ∣ } ~ DEL
1.2.3 码制 1.基本概念
真值数: 用“+/-”表示数正负的数, 如 X= -1011101B. 机器数:符号数值化,用符号位上的0、1来表示数的正、 负, 如Y=11011101B.
2.计算机中使用的两种数:
16 ︳2347
16 ︳146 …
余数
11（十六进制数为B）
16 ︳ 9
0
…
…
2
9
所以，（2347）10＝（92B）16
重庆邮电学院计算机科学与技术学院
王练
字符的编码
ASCII 码 （ American Standard Code for Information Interchange, 美国信息交换标准代码)，用7位二进制数作为 字符的编码, . 最高为 位作为奇偶校验位. ASCII码包括英文字母的大小写、数字、专用字符、