微型计算机基础 第1章
合集下载
第一章微型计算机基础
（2）反码表示法
数的最高位表示数的符号，数值部分对于正数 同真值，对于负数是真值各位取反，这种表示法 就叫反码表示法。
1．对于正数： 符号位用0表示，数字位同真值 2．对于负数： 符号位用1表示，数字位为真值 按位取反。
例 x＝+91＝+10l1011B [x]反=01011011B 例 y＝-91＝-1011011B [y]反=10100100B “0”的表示：[+0]反=00000000B [-0]反 =11111111B 对于8位机，反码可表示的数的范围：-127～ +127。
0⊕1＝1 读作0“异或”1等于1
1⊕0＝1 读作1“异或”0等于1
1⊕1＝0 读作1“异或”1等于0
例：
10101111
⊕11000010
01101101
1.2.2计算机中带符号数的表示方法
几个概念: 无符号数 机器数
带符号数 真值
机器数的三种表示方法: 原码表示法 反码表示法 补码表示法
（1）原码表示法
将传统计算机的运算器和控制器集成在一块大 规模集成电路芯片上作为中央处理部件，简称为微 处理器(CPU),微型计算机是以微处理器为核心，再 配上存储器、接口电路等芯片构成的。
微处理器按照其功能可以分为两大部分：总线接口单元 （BIU）和执行单元（EU）。 按照计算机CPU、字长和功能划分，经历了5代的演变: ➢ 第一代（1971年～1973年）：4位和8位低档微处理器 ➢ 第二代（1974年～1978年）：8位中高档微处理器 ➢ 第三代（1978年～1980年）：16位微处理器 ➢ 第四代（1981年～1992年）：32位微处理器 ➢ 第五代（1993年以后）：全新高性能奔腾系列微处理
微型计算机原理第1章 基础知识
20 、21 、22 、23
…；
★小数点右边从左至右其各位的位权依次是： 2-1 、2-2 、2-3 ……。
例：1011.11B =
1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2
第1章 基础知识
(1)二进制数运算—加、减
加法规则：逢二进一。
0 + 0 = 0 ；0 + 1 = 1 ；1 + 0 = 1 ；1 + 1 = 10 ；
3.补码 x [x]补 = 2n + x 0 ≤ x < 2n-1 – 1 - 2n-1 ≤ x < 0
[+1]反 = 0000 0001
[-1]反 = 1111 1110
[+127]反 = 0111 1111
[-127]反 = 1000 0000
第1章 基础知识
字长为16时：
[+0]反 = 0000 0000 0000 0000,
[-0]反 = 1111 1111 1111 1111 [+1]反 = 0000 0000 0000 0001 [-1]反 = 1111 1111 1111 1110 [+32767]反 = 0111 1111 1111 1111
例： 把二进制数10110.1转换为十六进制数
10110.1B = 0001 0110.1000B = 16.8H
第1章 基础知识
6.十六进制数转换为二进制数
方法：把每位十六进制数用4位二进制数表示。
例：把十六进制数5A.7转换为二进制数 5 A. 7H = 0101 1010.0111B = 1011010.0111B
第一章 微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础知识第一章微型计算机基础知识第一章微机基础知识1.1计算机中的数和编码1.1.1计算机中的数制计算机最初是作为一种计算工具出现的，所以它最基本的功能是处理和处理对数。
数字由机器中设备的物理状态表示。
具有两种不同稳定状态和相互转换的设备可用于表示1位二进制数。
二进制数具有操作简单、物理实现方便、节省设备等优点。
因此，目前，几乎所有的二进制数都用计算机来表示。
然而，二进制数太长，无法写入，不容易阅读和记忆；此外，目前大多数微机是8位、16位或32位，是4的整数倍，4位二进制数是1位十六进制数；因此，在微型计算机中，二进制数被缩写为十六进制数。
十六进制数使用16个数字，例如0~9和a~F来表示十进制数0~15。
8位二进制数由2位十六进制数表示，16位二进制数由4位十六进制数表示。
这便于书写、阅读和记忆。
然而，十进制数是最常见和最常用的。
因此，我们应该熟练掌握十进制数、二进制数和十六进制数之间的转换。
表1-1列出了它们之间的关系。
表1-1十进制数、二进制数及十六进制数对照表十进制二进制十六进制012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101 111011110123456789abcdef为了区别十进制数、二进制数及十六进制数3种数制，可在数的右下角注明数制，或者在数的后面加一字母。
如b(binary)表示二进制数制；d(decimal)或不带字母表示十进制数制；h(hexadecimal)表示十六进制数制。
1.二进制数和十六进制数之间的转换根据表1-1所示的对应关系即可实现它们之间的转换。
二进制整数被转换成十六进制数。
方法是将二进制数从右（最低位）到左分组：每4位为一组。
如果最后一组少于4位，则在其左侧加0以形成一个4位组。
每组由一位十六进制数表示。
例如：1111111000111b→1111111000111b→0001111111000111b=1fc7h要将十六进制数转换为二进制数，只需使用4位二进制数而不是1位十六进制数。
第1章 微型计算机和单片机基础
机器数通常有原码、反码和补码三种形式 3.1 原码 最高位为符号位,其余为数值位(数的绝对值)
例：【+38】原=00100110B 【－6】原=10000110B 0的原码有两种形式：00000000B和10000000B 8位微机中原码表示数的范围为-127～+127
3 计算机中的编码 3.1 ASCII码 是美国信息交换标准代码的简称。 通常由7位二进制代码组成，可为128个字符编码
3.2 BCD码 是一种具有十进制位权的二进制编码，也就是用二进 制编码表示的十进制数。 将一个十进制数的每一位用等值的四位二进制数表示， 即得到该十进制数的BCD码。 例：十进制数76的BCD码为01110110B即76H 而它的等值二进制数为：01001100B即4CH 【45D】BCD =01000101B
1 B E 3 9 4 1101111100011.10010100B=1BE3.94H
1.2 十六进制数转换成二进制数 把十六进制数的每位分别用四位二进制数码表示，然 后把它们连成一体。
二、微型计算机码制和编码
1、无符号数和有符号数 无符号数：没有符号位的数。 01010101代表64+16+4+1=85 10101010代表128+32+8+2=170 有符号数：有符号位的数：一般最高位为符号位，负数的符 号位为“1”，正数的符号位为“0”。 01010101代表64+16+4+1=+85 10101010代表32+8+2=-42
2 机器数和真值 机器数：机器能识别的数（二进制 ） 为表示符号数，通常规定数的最高位为符号 位。符号位通常用“0”表示正，用“1”表示负。 连同符号位一起作为能被计算机识别的一个 数称为机器数，而它所代表的真实值称为机器数 的真值。 例：01001100B为机器数，真值为+76 （机器数和真值的差别：机器数的正负号用0或1 表示，然后加数的绝对值；真值的正负号用“+” 或“-”加数的绝对值））
例：【+38】原=00100110B 【－6】原=10000110B 0的原码有两种形式：00000000B和10000000B 8位微机中原码表示数的范围为-127～+127
3 计算机中的编码 3.1 ASCII码 是美国信息交换标准代码的简称。 通常由7位二进制代码组成，可为128个字符编码
3.2 BCD码 是一种具有十进制位权的二进制编码，也就是用二进 制编码表示的十进制数。 将一个十进制数的每一位用等值的四位二进制数表示， 即得到该十进制数的BCD码。 例：十进制数76的BCD码为01110110B即76H 而它的等值二进制数为：01001100B即4CH 【45D】BCD =01000101B
1 B E 3 9 4 1101111100011.10010100B=1BE3.94H
1.2 十六进制数转换成二进制数 把十六进制数的每位分别用四位二进制数码表示，然 后把它们连成一体。
二、微型计算机码制和编码
1、无符号数和有符号数 无符号数：没有符号位的数。 01010101代表64+16+4+1=85 10101010代表128+32+8+2=170 有符号数：有符号位的数：一般最高位为符号位，负数的符 号位为“1”，正数的符号位为“0”。 01010101代表64+16+4+1=+85 10101010代表32+8+2=-42
2 机器数和真值 机器数：机器能识别的数（二进制 ） 为表示符号数，通常规定数的最高位为符号 位。符号位通常用“0”表示正，用“1”表示负。 连同符号位一起作为能被计算机识别的一个 数称为机器数，而它所代表的真实值称为机器数 的真值。 例：01001100B为机器数，真值为+76 （机器数和真值的差别：机器数的正负号用0或1 表示，然后加数的绝对值；真值的正负号用“+” 或“-”加数的绝对值））
微型计算机基础知识
1.软件系统的层次结构：
系统软件： 为解决用户使用计算机而编写的程序。
软件
例如： 操作系统、编译程序、汇编程序、 监控程序、诊断程序。
应用软件： 为解决特定问题而编制的程序 例如： 程序包、数据库、窗口软件。
2.三类编程语言：
机器语言
汇编语言
高级语言Βιβλιοθήκη 最贴近机器硬件的二 进制代码
使用助记符代替二进 制代码
将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。
(1011.11)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 + 0.25 = 11.75
(1011.11)2 = (11.75)10
微型计算机系统知识
3. 八进制数
发展 阶段
小型机阶段 微型机阶段
对大型机的第一次“缩小化”。
代表机型： 苹果公司的APPLE-2,IBM公司
对大型机的第二次的“的I缩BM小-P化C。”
客户机/服务器阶段 互联网阶段
处应理用于能航力空强，的铁计路算联机机订提票供系磁统盘。服 务和文件服务，处理能力强的扮演服 务器，处理能力弱的充当客户机。
人们使用最多的编程语言，较为流 行的有各类C、BASIC等。
微型计算机系统知识
1.2 微型计算机数制及其转换
1.2.1 微型计算机常用数制的特点
1. 十进制数
（1）它的数码K共有十个，为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。数码的 个数称为基数，十进制数的基数是10。
（2）在一个数中，每一位有各自的权 （3）遵从“逢十进一”的原则。 任何一个十进制都可以写成以10为底的幂之和的形式。
系统软件： 为解决用户使用计算机而编写的程序。
软件
例如： 操作系统、编译程序、汇编程序、 监控程序、诊断程序。
应用软件： 为解决特定问题而编制的程序 例如： 程序包、数据库、窗口软件。
2.三类编程语言：
机器语言
汇编语言
高级语言Βιβλιοθήκη 最贴近机器硬件的二 进制代码
使用助记符代替二进 制代码
将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。
(1011.11)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 + 0.25 = 11.75
(1011.11)2 = (11.75)10
微型计算机系统知识
3. 八进制数
发展 阶段
小型机阶段 微型机阶段
对大型机的第一次“缩小化”。
代表机型： 苹果公司的APPLE-2,IBM公司
对大型机的第二次的“的I缩BM小-P化C。”
客户机/服务器阶段 互联网阶段
处应理用于能航力空强，的铁计路算联机机订提票供系磁统盘。服 务和文件服务，处理能力强的扮演服 务器，处理能力弱的充当客户机。
人们使用最多的编程语言，较为流 行的有各类C、BASIC等。
微型计算机系统知识
1.2 微型计算机数制及其转换
1.2.1 微型计算机常用数制的特点
1. 十进制数
（1）它的数码K共有十个，为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。数码的 个数称为基数，十进制数的基数是10。
（2）在一个数中，每一位有各自的权 （3）遵从“逢十进一”的原则。 任何一个十进制都可以写成以10为底的幂之和的形式。
微机原理第一章计算机基础幻灯片PPT
特点
– 字长： 8位 – 时钟频率： 2～4MHz – 平均执行指令时间： 1～2 μs – 集成度：5000 ～ 10000管/片
第1章 微型计算机基础
1.1 概
第三代微型机（1978-1984）16位微处理器
Intel公司的8086/8088、Motorola公 司的M68000和Zilog 公司的Z8000
冯· 诺依曼结构计算机的 3 点重要设计思想：
① 由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设 备5 个基本部分组成。
② 采用二进制。
③ 指令和数据都放在存储器中，机器能自动执行程 序（存储程序思想）
第1章 微型计算机基础
1.1 概
计算机发展简史
1946第一台电子计算机ENIAC。 第一代计算机 — 1946 ~ 1955，电子管。 第二代计算机 — 1956 ~ 1963，晶体管。 第三代计算机 — 1964 ~ 1971，中小规模集成
主要内容：
– 汇编语言：80X86宏汇编语言的程序设计方法及应用 – 微机原理：微处理器结构，存储器原理，中断系统在
微机系统中的实现等等。 – 接口技术：基本的I/O接口芯片（8253，8255A，
8251A，8237A等），常用总线及接口（ISA，EISA， VESA，PCI，USB，AGP)。
微机原理第一章计算机基 础幻灯片PPT
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
第1章 微型计算机基础
课程简介
本课程主要涉及Intel系列微处理器的程序设计 以及接口技术，是进一步学习和掌握基于Intel 系列微处理器的电子、通信和控制系统的程序设 计和接口技术以及芯片开发的入门课程。
– 字长： 8位 – 时钟频率： 2～4MHz – 平均执行指令时间： 1～2 μs – 集成度：5000 ～ 10000管/片
第1章 微型计算机基础
1.1 概
第三代微型机（1978-1984）16位微处理器
Intel公司的8086/8088、Motorola公 司的M68000和Zilog 公司的Z8000
冯· 诺依曼结构计算机的 3 点重要设计思想：
① 由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设 备5 个基本部分组成。
② 采用二进制。
③ 指令和数据都放在存储器中，机器能自动执行程 序（存储程序思想）
第1章 微型计算机基础
1.1 概
计算机发展简史
1946第一台电子计算机ENIAC。 第一代计算机 — 1946 ~ 1955，电子管。 第二代计算机 — 1956 ~ 1963，晶体管。 第三代计算机 — 1964 ~ 1971，中小规模集成
主要内容：
– 汇编语言：80X86宏汇编语言的程序设计方法及应用 – 微机原理：微处理器结构，存储器原理，中断系统在
微机系统中的实现等等。 – 接口技术：基本的I/O接口芯片（8253，8255A，
8251A，8237A等），常用总线及接口（ISA，EISA， VESA，PCI，USB，AGP)。
微机原理第一章计算机基 础幻灯片PPT
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
第1章 微型计算机基础
课程简介
本课程主要涉及Intel系列微处理器的程序设计 以及接口技术，是进一步学习和掌握基于Intel 系列微处理器的电子、通信和控制系统的程序设 计和接口技术以及芯片开发的入门课程。
第1章 微型计算机基础PPT课件
➢ 学时：64/16
课程特点
➢ 软(件)硬(件)兼施：是指微型计算机的 应用，要求统筹软件和硬件，构成完 整的系统。
➢ 强(电)弱(电)结合：是指不仅要对计算 机本身，还必须对检测控制对象及其 输入、输出信号的特点、转换、调理 和传输方式有深入的理解，以求达到 理想的效果。
教材与参考书目
➢ 李云.微型计算机原理及应用.清华大学出 版社.2010
的小数点分界，分别进行分组处理，不足的 位用0补足，整数部分在高位补0，小数部分 在低位补0。
例1.2
例1. 2
将二进制数10000111.1101转换为十六进制数。 10000111.1101B=1000 0111.1101B=87.DH
1.2.2 数的表示与运算
0 基本概念 1 原码、反码和补码表示 2 补码的加减运算 3 定点数与浮点数表示
字长
➢ 指计算机内部一次可以处理的二进制数的位数。 ➢ 字长越长，计算机所能表示的数据精度越高，
在完成同样精度的运算时数据的处理速度越快。 ➢ 字长一般是字节的整数倍。
微处理器的构成
➢算术逻辑部件(ALU)：主要实现算术运算(加、减、 乘、除等操作)和逻辑运算(与、或、非、异或等操 作)，是运算器的核心； ➢通用寄存器：存放参加运算的数据、中间结果等； ➢程序计数器(PC)：指向将要执行的下一条指令的位 置，具有自动增1功能，以决定程序的执行顺序； ➢时序与控制逻辑部件：主要负责对整机的控制，包 括对指令的取出、译码、分析，确定指令的操作， 使CPU内部和外部各部件协调工作。
➢ 需要对数的整数部分和小数部分分别进行处 理，再合并得到转换结果。
例1.1
例1.1
将十进制数135.8125转换为二进制数。
课程特点
➢ 软(件)硬(件)兼施：是指微型计算机的 应用，要求统筹软件和硬件，构成完 整的系统。
➢ 强(电)弱(电)结合：是指不仅要对计算 机本身，还必须对检测控制对象及其 输入、输出信号的特点、转换、调理 和传输方式有深入的理解，以求达到 理想的效果。
教材与参考书目
➢ 李云.微型计算机原理及应用.清华大学出 版社.2010
的小数点分界，分别进行分组处理，不足的 位用0补足，整数部分在高位补0，小数部分 在低位补0。
例1.2
例1. 2
将二进制数10000111.1101转换为十六进制数。 10000111.1101B=1000 0111.1101B=87.DH
1.2.2 数的表示与运算
0 基本概念 1 原码、反码和补码表示 2 补码的加减运算 3 定点数与浮点数表示
字长
➢ 指计算机内部一次可以处理的二进制数的位数。 ➢ 字长越长，计算机所能表示的数据精度越高，
在完成同样精度的运算时数据的处理速度越快。 ➢ 字长一般是字节的整数倍。
微处理器的构成
➢算术逻辑部件(ALU)：主要实现算术运算(加、减、 乘、除等操作)和逻辑运算(与、或、非、异或等操 作)，是运算器的核心； ➢通用寄存器：存放参加运算的数据、中间结果等； ➢程序计数器(PC)：指向将要执行的下一条指令的位 置，具有自动增1功能，以决定程序的执行顺序； ➢时序与控制逻辑部件：主要负责对整机的控制，包 括对指令的取出、译码、分析，确定指令的操作， 使CPU内部和外部各部件协调工作。
➢ 需要对数的整数部分和小数部分分别进行处 理，再合并得到转换结果。
例1.1
例1.1
将十进制数135.8125转换为二进制数。
微型计算机基础知识
一、微型计算机功能部件
微型计算机旳构造和工作原理
1、中央处理器 CPU
微型计算机旳关键部件，由运算器、控制器构成
运算器 运算器进行数据分析、计算和处理
控制器 处理程序指令，并协调各逻辑部件按一定时
序工作。
运算器
（1）算术逻辑单元ALU 运算器旳关键部件，执行算术运算、逻辑运
算、移位、比较等多种数据处理旳有关操作
（三）中文旳编码
国家根据中文旳常用程序定出了一级和二级中文
字符集，并要求了编码，这就是中华人民共和国国标
信息互换用中文编码
二进制数旳运算
（一）二进制加法
二进制加法旳规则为：
①0+0=0
②0+1=1+0=1
③1+1=0进位1
④l＋1＋l=l进位1
（二）二进制减法
二进制减法旳运算规则为：
①0一0＝0
能以便读出和改写信息，但失电后信息将不 复存在。RAM常用作数据存储器，暂存多种现 场数据、运算成果和正在调试旳程序。
注意
所谓旳只读和随机存取都是指在正常工作 情况下而言，也就是在使用这块存储器旳时候， 而不是指制造这块芯片旳时候。
程序存储器：
存储程序指令代码，每个指令周期CPU自 动对程序存储器读操作。
二、微型计算机构造特点
微型计算机由大规模集成电路构成，其应用 系统一般也采用特定功能旳大规模集成电路器件 和组件。
1、微型机旳总线构造
总线(Bus) 微型计算机各功能部件旳连接线，各功能部件之
间旳公共信息通道。 总线宽度：总线上能并行传送旳二进制位数。
内部总线 CPU或单片机芯片内部各逻辑部件之间旳信息传
地址
1KB存储器 地址 存储内容
第1章微机原理课件
2024年7月29日星期一
第1章第3页共124页
第1章 微型计算机基础
在研制ENIAC计算机的同 时，冯·诺依曼(Von Neumann)与 莫尔小组合作研制了EDVAC计算机，该计算机采用了存储程序 方案，其后开发的计算机都采用这种方式，称为冯·诺依曼计算 机。冯·诺依曼计算机具有如下基本特点:
第1章 微型计算机基础
第1章 微型计算机基础
1.1 微型计算机概述 1.2 微型计算机系统 1.3 计算机中的数制及其转换 1.4 计算机中数与字符的编码 习题1
2024年7月29日星期一
第1章第1页共124页
第1章 微型计算机基础
1.1 微型计算机概述
1.1.1 计算机的发展史
20世纪40年代, 无线电技术和无线电工业的发展为电子计 算机的研制准备了物质基础, 1943年～1946年, 美国宾夕法尼 亚大学研制的ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer, 电子数字积分器和计算机)是世界上第一台电子计 算机。
2024年7月29日星期一
第1章第16页共124页
第1章 微型计算机基础
3.指令执行时间
指令执行时间是指计算机执行一条指令所需的平均时间, 其 长短反映了计算机执行一条指令运行速度的快慢。
它一方面决定于微处理器工作时钟频率, 另一方面又取决于 计算机指令系统的设计、CPU的体系结构等。
微处理器工作时钟频率指标可表示为多少兆赫兹, 即MHz； 微处理器指令执行速度指标则表示为每秒运行多少百万条指令 (MIPS, Millions of Instructions Per Second)。
ENIAC计算机共用18000多个电子管, 1500个继电器, 重达30吨, 占地170平方米, 耗电140 kW, 每秒钟能进行5000次加法计算, 领 导研制的是宾夕法尼亚大学的莫克利(J.W.Mauchly)和埃克特 (J.P.Eckert)。
第1章 计算机基础
二、计算机的特点、应用 计算机的特点、 自动性：自动执行存储在存储器中的程序， 自动性：自动执行存储在存储器中的程序，以完成一定的信 息处理任务 高速性：Pentium指令周期只有几个~ 高速性：Pentium指令周期只有几个~几十个毫微秒 指令周期只有几个 准确性： 准确性： 逻辑性：逻辑判断 逻辑性： 通用性： 通用性：
1. 根据使用的基本电子器件，计算机经历了四个阶段： 根据使用的基本电子器件，计算机经历了四个阶段： 电子管计算机 (1946—1956) 晶体管计算机 (1957—1964) 用机器语言、 用机器语言、汇编语言编写程 用于军事和国防尖端技术 开始使用高级语言 开始用于工程技术、 开始用于工程技术、数据处理和 其它科学领域 采用微程序、流水线等技术， 采用微程序、流水线等技术， 提高运行速度 出现操作系统、 出现操作系统、诊断程序等软件 采用半导体存储器 采用图形界面操作系统 器件速度更快, 软件、外设更加丰富 器件速度更快 软件、 主 要 特 点
有关术语： 有关术语：
1. 位 ( bit) 指计算机能表示的最基本最小的单位 在计算机中采用二进制表示数据和指令， 在计算机中采用二进制表示数据和指令，故： 位就是一个二进制位，有两种状态， 位就是一个二进制位，有两种状态，“0” 和 “1” 2. 字节 ( Byte ) 相邻的8位二进制数称为一个字节 相邻的 位二进制数称为一个字节 如： 1100 0011 0101 0111 1 Byte = 8 bit
2. 计算机发展的趋向
一微型化：生产性能更好的单片机及4 位微型计算机, 一微型化：生产性能更好的单片机及4位、8位微型计算机,主要是面向 要求低成本的家电、传统工业改造及普及教育等,其特点是专用化、 要求低成本的家电 、 传统工业改造及普及教育等 , 其特点是专用化 、 多功能、可靠性好; 多功能、可靠性好; 二巨型化：发展16 16位 32位 64位微型计算机 位微型计算机, 二巨型化：发展16位、32位、64位微型计算机,面向更加复杂的数据处 科学计算等,其特点是大量采用最新技术成果, IC技术 技术、 理、科学计算等,其特点是大量采用最新技术成果,在IC技术、体系 结构等方面,向高性能 、 多功能的方向发展 ， 如天气预报 、 灾难预 结构等方面 , 向高性能、多功能的方向发展，如天气预报、 科学计算。 报、科学计算。 世界最快超级计算机为天津国家超级计算机中心的天河 世界最快超级计算机为 天津国家超级计算机中心的天河 天津 国家超级计算机中心的天河-1A，速度 ， 为每秒2.5千万亿次 为每秒 千万亿次. 千万亿次 三网络化：知识大爆炸、 三网络化：知识大爆炸、信息高速公路
第1章MC基础
• 应用软件（即应用程序）是为了完成某 一特定任务而编制的程序，其中有一些 是通用的软件，如数据库系统（DBS）、 办公自动化软件Office、图形图像处理 软件PhotoShop等。
硬件和软件的关系
• 微机系统是硬件和软件有机结合的整体。 计算机的硬件和软件是密可不分但又相 互独立的。 • 硬件是基础 • 软件是灵魂
• • • • • • •
地址线总线： 三态单向 A15～A0 1K=1024 数据线： 三态双向 D7～D0 控制线： /READ(/RD)、/WRITE(/WR) 三态门:
二、MC的软件概述
• 计算机能够脱离人的直接控制而自动地 操作与运算，还必须要有软件。 • 软件是指使用和管理计算机的各种程序 （Program），而程序是由一条条指令 （Instruction）组成的。 • 程序的集合构成了计算机中的软件系统。
第1章 微型计算机基础
以微处理器为核心，配上大容 量的半导体存储器及功能强大的可 编程接口芯片，连上外设及电源所 组成的计算机，称为微型计算机， 简称微型机或微机，有时又称为 PC（Personal Computer）或 MC（Micro Computer）。 微机加上系统软件，就构成了 微型计算机系统（MCS--微机系 统）。
1、单片机的特点
• • • • • 单片机的抗干扰性强，工作温度范围宽。 可靠性高。 控制功能往往很强，数值计算能力较差。 指令系统比通用微机系统简单。 更新换代速度比通用微机处理器慢得多。
2．单片机的应用
• • • • • • 智能仪表 机电一体化 实时控制 军工领域 分布式多机系统 民用电子产品
四、MC发展趋势
• • • • • • 多级流水线结构 芯片上存储器管理技术 虚拟存储技术 并行处理的哈佛结构 RISC结构 整片集成技术
硬件和软件的关系
• 微机系统是硬件和软件有机结合的整体。 计算机的硬件和软件是密可不分但又相 互独立的。 • 硬件是基础 • 软件是灵魂
• • • • • • •
地址线总线： 三态单向 A15～A0 1K=1024 数据线： 三态双向 D7～D0 控制线： /READ(/RD)、/WRITE(/WR) 三态门:
二、MC的软件概述
• 计算机能够脱离人的直接控制而自动地 操作与运算，还必须要有软件。 • 软件是指使用和管理计算机的各种程序 （Program），而程序是由一条条指令 （Instruction）组成的。 • 程序的集合构成了计算机中的软件系统。
第1章 微型计算机基础
以微处理器为核心，配上大容 量的半导体存储器及功能强大的可 编程接口芯片，连上外设及电源所 组成的计算机，称为微型计算机， 简称微型机或微机，有时又称为 PC（Personal Computer）或 MC（Micro Computer）。 微机加上系统软件，就构成了 微型计算机系统（MCS--微机系 统）。
1、单片机的特点
• • • • • 单片机的抗干扰性强，工作温度范围宽。 可靠性高。 控制功能往往很强，数值计算能力较差。 指令系统比通用微机系统简单。 更新换代速度比通用微机处理器慢得多。
2．单片机的应用
• • • • • • 智能仪表 机电一体化 实时控制 军工领域 分布式多机系统 民用电子产品
四、MC发展趋势
• • • • • • 多级流水线结构 芯片上存储器管理技术 虚拟存储技术 并行处理的哈佛结构 RISC结构 整片集成技术
微机基础
1.3.1 数制的概念
计算机处理的信息都以数据的形式表示， 在计算机内部，各种信息都必须经过数字化编 码后才能被传送、存储和处理。由于二进制的 运算规则和电路简单，因此数据在计算机中均 以二进制表示，并用它们的组合表示不同类型 的信息。
1.3.1 数制的概念
数制（Number System）
数的表示系统，是指用统一的符号 规则来表示数值的方法。常见的数制有 二进制、八进制、十进制、十六进制。
1.2
计算机的特点和应用
1.2.1 计算机的特点 1.2.2 计算机的应用
1.2.1 计算机的工作特点
运算速度快 计算精度高 具有记忆和逻辑判断能力 高度自动化
1.2.2 计算机的应用
科学计算 数据处理 过程控制 计算机辅助设计系统 人工智能
1.3
计算机的分类和主要性能指标
1.3.1 计算机的分类 1.2.2 计算机的主要性能指标
1.4.1 概述
中央处理器
中央处理器(Central Processing Unit ，简称CPU),又称 微处理器，它是计算机的核心部件 ，由运算器和控制器组成，如 图所示。
奔腾CPU
电源（5V)接口
风扇
1.4.1 概述
中央处理器的主要功能
按照指令的要求控制数据的加工处理并使计算机各 部件自动协调地工作。 计算机工作时，由CPU控制，将数据由输入设备传送 到存储器存储，再将要参与运算的数据从存储器中 取出送往CPU处理，最后将计算机处理的信息由输出 设备输出。
1.1.2 计算机的发展过程
按构成计算机的主要电子逻辑器件来划分，现代 计算机一般划分为四个阶段。
第一代计算机，以电子管为基本逻辑器件 第二代计算机，以晶体管为主要逻辑器件 。 第三代计算机采用中、小规模集成电路（IC） 作为逻辑器件。 第四代计算机，以大规模集成电路（LSIC） 和超大规模集成电路（VLSIC）为主要逻辑器 件
第1章微型计算机的组成
DDR SDRAM内存条的结构
第一章 微型计算机的组成
●内存的类型 1．SDRAM内存 2．DDR SDRAM内存 3．DDR2 SDRAM内存 4．RDRAM内存
第一章 微型计算机的组成
●虚拟内存
内存在计算机中的作用很大，计算机中所有 运行的程序都需要经过内存来执行，如果执 行的程序很大或很多，就会导致内存消耗殆 尽。为了解决这个问题，Windows中运用了 虚拟内存技术，即拿出一部分硬盘空间来充 当内存使用，当内存占用完时，计算机就会 自动调用硬盘来充当内存，以缓解内存的紧 张。
数码摄像头
第一章 微型计算机的组成
第七节 输出设备
● 显示器 ● 打印机 ● 绘图仪 ● 复印机 ● 音箱
第一章 微型计算机的组成
●显示器
1．CRT显示器（CRT）
CRT显示器的主要技术指标包括点距、像素和分辨率、扫 描频率、带宽和显示面积等。
2．液晶显示器（LCD）
CD显示器按照控制方式不同可分为被动矩阵式LCD及主动 矩阵式LCD两种。
移动硬盘单位容量价格比优盘便宜得多； 移动硬盘容量大，相对贵一点，速度慢一点。
优盘，容量小，相对速度快一点，便宜一点。
第一章 微型计算机的组成
第六节 输入设备
● 键盘 ● 鼠标 ● 触摸屏 ● 扫描仪 ● 数码相机 ● 数码摄像机 ● 数码摄像头
第一章 微型计算机的组成
●键 盘
键盘是计算机中最常用的输入设备之一，是用户同 计算机进行交流的主要工具。用户主要通过键盘向 计算机输入命令、程序以及数据等信息。目前主要 使用101键、104键和107键盘。
键盘
第一章 微型计算机的组成
●鼠 标
鼠标（Mouse），是一种用来移动光标和做 选择操作的输入设备 。
微机原理-第1章 计算机基础知识
代表字母：D
二进制(binary system):
进位基数为为“2”，即其使用的数码为0，1，共
两个。 二进制各位的权是以2为底的幂，
代表字母：B
八进制(octave system): 进位基数为“8”，即其数码共有8个：0，1，2，3，
4，5，6，7。 代表字母：O 十六进制(hexadecimal system): 进位基数为“16”，即其数码共有16个：0，1，2，3，
作用：利用摩根定理，可以解决与门、或门互换的 问题。
二变量的摩根定理为：
A+B=A·B A·B=A+B 推广到多变量：
A+B+C+…=A·B·C…
A·B·C…=A+B+C+… 至于多变量的摩根定理，用相同的方法同样可以得
到证明。 这个定理可以用一句话来记忆：头上切一刀，下面
变个号。 【例1.10】
1.1.3 为什么要用十六进制？
用十六进制既可简化书写，又便于记忆。如下列 一些等值的数：1000(2)=8(16)(即8(10))
1111(2)=F(16)(即15(10)) 11 0000(2)=30(16)(即48(10))
1.1.4 数制的转换方法
1. 十进制数转换成二进制数的方法 整数部分：采用基数连除的方法； 小数部分：采用基数连乘的方法；
在计算机的设计与使用上常用的数制则为十进制、 二进制、八进制和十六进制。
1.1.1 数制的基与权 概念：
1、数制的基（进位基数）：每一数位所能使用的数
码的个 数称为数制的基；
2、数制的权：数制每一数位取值为1时所具有的值 的大小，称为权。
十进制(decimal system)：进位基数为“10”，即它所 使用的数码为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，共 有10个。
二进制(binary system):
进位基数为为“2”，即其使用的数码为0，1，共
两个。 二进制各位的权是以2为底的幂，
代表字母：B
八进制(octave system): 进位基数为“8”，即其数码共有8个：0，1，2，3，
4，5，6，7。 代表字母：O 十六进制(hexadecimal system): 进位基数为“16”，即其数码共有16个：0，1，2，3，
作用：利用摩根定理，可以解决与门、或门互换的 问题。
二变量的摩根定理为：
A+B=A·B A·B=A+B 推广到多变量：
A+B+C+…=A·B·C…
A·B·C…=A+B+C+… 至于多变量的摩根定理，用相同的方法同样可以得
到证明。 这个定理可以用一句话来记忆：头上切一刀，下面
变个号。 【例1.10】
1.1.3 为什么要用十六进制？
用十六进制既可简化书写，又便于记忆。如下列 一些等值的数：1000(2)=8(16)(即8(10))
1111(2)=F(16)(即15(10)) 11 0000(2)=30(16)(即48(10))
1.1.4 数制的转换方法
1. 十进制数转换成二进制数的方法 整数部分：采用基数连除的方法； 小数部分：采用基数连乘的方法；
在计算机的设计与使用上常用的数制则为十进制、 二进制、八进制和十六进制。
1.1.1 数制的基与权 概念：
1、数制的基（进位基数）：每一数位所能使用的数
码的个 数称为数制的基；
2、数制的权：数制每一数位取值为1时所具有的值 的大小，称为权。
十进制(decimal system)：进位基数为“10”，即它所 使用的数码为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，共 有10个。
第一章 微型计算机基础教案PDF(1)
N=8/16: 1010 0100B / 1011 1010 0011 0001B
本课程:n=8/16/32位: 0A4H, 0BA31H
0BA31A4A4H
微机系统与接口
东南大学 7
数制：数的表示和运算
不同的基(Base):
十进制（Decimal)
Di=0~9
八进制（Octal Q) Di=0~7
国家级精品课程
《微机系统与接口》
Microcomputer Systems and Interfaces
同类课程
微机原理及接口技术
微型计算机原理及应用
计划学时
48
主讲教师:
马旭东
联系方式: 13809022379/ 83795360/83793291
xdma@
配套实验课程: 微机实验及课程设计 (48学时)
+1010 1011 0101 0110B +AB56H
1 0101 1100 0111 0010B 15C72H
减运算 1011 0001 0001 1100B B11CH
-1010 1011 0101 0110B -AB56H
0000 0101 1100 0110B 05C2H 十六位模10000H(65536),正负数Î补码(Complement)
定点运算: 处理器整数处理功能
浮点运算: 仿真运算/协处理器运算
相关内容自学(含8087协处理器FPU)
微机系统与接口
东南大学 21
DLE 数据链换码
0 NUL DLE SP 0 @ P ` P SOH 标题开始 DC1 设备控制1
1 SOH DC1 ! 1 A Q a Q STX 正文结束 DC2 设备控制2
第一章 微型计算机基础知识
3、控制器（Control unit ）
它是计算机的控制中心，根据程序中的命令发出各 种控制信号，协调计算机内部以及主机与外设工作的各 种关系。 有两个主要功能： 一个是控制程序的运行； 另一个是对不同的外部事件做出相应响应的能力。 （这些外部事件是指：复位、停机、中断请求、总线请 求、总线周期延长等）
A0 A1 A2 A6 A7 RD 控制 WR D0 D1 D6 D7 存储器
1.1.2 中央处理器、微处理器和微控制器 在计算机中，通常把运算器和控制器以及数量不等 的寄存器作成一个独立部件，用一片VLSI实现，称为中 央处理器，缩写为CPU ( Central Processing Unit )，如 图1.2所示。
1.1.3 微型计算机系统的组成 微型计算机系统由硬件和软件两部分组成。 1．硬件部分 硬件部分包括主机和外部设备。 (1)主机包括CPU、内存储器、I／O接口、总线和 电源。 (2)外部设备包括输入设备和输出设备。 2．软件部分 软件部分包括系统软件和应用软件。 (1)系统软件 系统软件包括操作系统、程序设计语言的编译程 序和其他程序 (2)应用软件（或称用户软件）
5、总线（BUS）
现代的计算机系统广泛采用总线(Bus)结构。总线 是计算机各部件间传送信息的公共通路。 各部件分时复用总线，以保证数据、地址、指令和 控制信息在各部件之间 的传送。 有了总线结构以后， CPU 系统中各功能部件之间 的相互关系变为各个部 件面向总线的单一关系。 一个部件只要满 足总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统 中去。
指令部件的构成如图1.4所示。
1.2.2 CPU内的寄存器 各种CPU内都包含数量不等的寄存器，它们可用于 暂存数据，做存储器I／O地址指针、计数器以及存放程 序运行的各种状态，如程序状态字寄存器(PSW： Program Status Word)或简称状态寄存器(SR)或标志 寄存器(FR)等。 由于CPU内部的寄存器的存取速度远比存储器快， 所以，寄存器用于暂时存储程序重复使用的数据、变量 和中间结果，可以大大提高程序的运行速度。 而寄存器数量的多少也是衡量CPU功能强弱的重要 指标之一。
第1章-微型计算机基础PPT课件
1.3微型计算机的运算基础
计算机中数的表示方法
§1.3 微型计算机的运算基础
一、 计算机中数的表示方法
定点法 浮点法
浮点机：用浮点表示的计算机（PC机) 定点机：用定点表示的计算机（51单片机) 定点法表示整数，浮点法表示实数
2021/4/1
2
第1章 微型计算机基础
The Principle and Application Of Microcomputer
用8位二进制数的格式将其表示为浮点数(使用原码形式，
尾数部分和阶码部分各占4位）：
注：规格化后尾数超出三位小数部分自动舍去，所以
用浮点数表示有可能产生误差
计算机中数的浮点表示形式实际上是补码形式，
尾数部分为补码定点纯小数，阶码部分/1
7
第1章 微型计算机基础
The Principle and Application Of Microcomputer
1.3微型计算机的运算基础
计算机中数的表示方法
在计算机中，对于带正、负号的数，其符号 被数码化了，这种表示数据的形式称为机器数。
（数在计算机中的表示形式统称为机器数，连符号位一起做为能被计算机识别的一个数）
注：最基本的机器数有三种：原码、反码、补码
2021/4/1
4
第1章 微型计算机基础
The Principle and Application Of Microcomputer
指1/2<|S|<1；即小数点后面的一位必须 为1，小数点前面一位为0
2021/4/1
6
第1章 微型计算机基础
The Principle and Application Of Microcomputer
第一章微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础知识第一章微型计算机基础知识§1-11-1.1微型计算机微型计算机的组成微型计算机是大规模集成电路发展的产物，自1971年微型计算机问世以来，经过近30年的发展，它的应用范围之广，已达到了惊人的地步。
计算机除在科学计算领域中大显身手外，还在大到航天技术、人造地球卫星，小到家用电器等控制领域中大显神威，可以讲，计算机在现代社会中已是无孔不入。
而在不同领域和不同场合使用的计算机，其组成的形式和外观差异是很大的，如人们通常所见的微型计算机，由主机箱、键盘和显示器等组成，有的还配有打印机等。
也有一些计算机系统的组成与上述组成差别较大，如微电脑控制的家用洗衣机上的计算机，与洗衣机组成一体，没有通常所见的主机箱、键盘和显示器等，但在洗衣机上有塑料薄膜按键用于操作和选择工作状态，用发光二极管的亮灭来指示洗衣机的工作状态，这也是一种形式的计算机系统。
但是，不管计算机系统的形式和外观如何变化，计算机的基本组成结构还是有一定的模式，可以分为五大部分，如图1-1所示，其中最关键的一大部分就是运算器和控制器，它们组成中央处理单元CPU，从广义的角度来讲，只要具有中央处理单元CPU，其他部分不论如何组合，都可认为这就构成了计算机。
1．运算器运算器是计算机对各种代码信息进行处理的主要部件，这好比是人的大脑。
运算器对各种二进制数据进行运算、逻辑判别最后得出结果。
运算器由算术逻辑单元、寄存器、加法器以及一些控制电路等组成。
1-1 总线BUS 输入设备输出设备运算器存储器输入指令输出指令操作指令存取指令控制器图1-1 微型计算机的组成第一章微型计算机基础知识2．控制器控制器是计算机的总指挥部，由控制器发出控制指令，实现计算机各部分之间的有机联系，使计算机各部分能协调一致地工作。
控制器如同马路上的交通警察，控制器由时序电路和一些逻辑电路构成。
3．存储器计算机的存储器分为内存储器和外存储器二部分。
存储器是用于存放计算机程序、计算机参数设置、原始数据、中间结果或最终结果的部件。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章 微型计算机基础
一般而言, 对于用 R 进制表示的数 N , 可以按权展开为
N an 1 R n 1 an 2 R n 2 ... a0 R 0 a1 R ... am R
1 m
i m
a R
i
n 1
i
式中, ai 是 0、1、 …、 （R-1）中的任一个, m、 n是正整数, R是基数。在 R 进制中, 每个数字所表示的值是该数字与它 相应的权Ri的乘积, 计数原则是“逢 R进一”。
（10.101)2=1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=2.625
(46.12)8=4×81+6×80+1×8-1+2×8-2=38.156 25
(2D.A4)16=2×161+13×160+10×16-1+4×16-2=45.640 62
第1章 微型计算机基础
2. 十进制数转换成二、八、十六进制数 任意十进制数 N 转换成 R 进制数, 需将整数部分和小 数部分分开, 采用不同方法分别进行转换, 然后用小数点将 这两部分连接起来。 (1) 整数部分: 除基取余法。 分别用基数 R 不断地去除 N 的整数, 直到商为零为止, 每次所得的余数依次排列即为相应进制的数码。最初得到 的为最低有效数字, 最后得到的为最高有效数字。
（1） 有 10 个不同的数字符号: 0、 1、 2、 …、 9;
（2） 低位向高位进位的规律是“逢十进一”。 因此, 同一个数字符号在不同的数位所代表的数值是不 同的。如555.5中 4 个 5分别代表500、 50、 5 和 0.5, 这个数 可以写成555.5=5×102+5×101+5×100+5×10-1 式中的10称为十进制的基数, 10２、101、100、10-1称为各
第1章 微型计算机基础
2. 反码 一个正数的反码, 等于该数的原码; 一个负数的反码, 由 它的正数的原码按位取反形成。反码用［X］反表示。 若X=-Xn-2Xn-3…X1X0, 则［X］反=1Xn-2Xn-3…X1X0。例如:
X=+103, 则［X］反=［X］原=01100111B; X=-103, ［X］原
1 m
i m
a 1011.01 可表示为 (1011.01)2=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2
第1章 微型计算机基础
2. 八进制数 当R=8 时, 称为八进制。在八进制中, 有 0、1、2、…、 7 共 8 个不同的数码, 采用“逢八进一”的原则进行计数。 如（503)8可表示为 (503)8=5×82+0×81+3×80
第1章 微型计算机基础
任意一个十进制数N都可以表示成按权展开的多项式:
N d n 1 10 n 1 d n 2 10 n 2 ... d 0 10 0 d 1 10 ... d m 10
1 m
i m
d
n 1
i
10
i
其中, di是0～9共10个数字中的任意一个, m是小数点右边 的位数, n是小数点左边的位数, i是数位的序数。例如, 543.21可 表示为 543.21=5×102+4×101+3×100+2×10-1+1×10-2
1010
0110
即
1100 XY=1100B
第1章 微型计算机基础
1.3 带符号数的表示
1.3.1 机器数及真值
计算机在数的运算中, 不可避免地会遇到正数和负数, 那么正负符号如何表示呢？由于计算机只能识别0和1, 因此, 我们将一个二进制数的最高位用作符号位来表示这个数的
正负。 规定符号位用“0”表示正, 用“1”表示负。例如,
第1章 微型计算机基础
故： (0.645)10=(0.10100)2=(0.51217)8=(0.A51EB)16
第1章 微型计算机基础
例 4 将（168.645)10转换成二、 八、 十六进制数。 根据例2、例 3 可得 （168.645)10= (10101000.10100)2= (250.51217) 8 =(A8.A51EB)16
4. 除法运算 规则: 0/1=0; 1/1=1 例 4 求10100101B/1111B
即
10100101B/1111B=1011B
第1章 微型计算机基础
1.2.2 二进制数的逻辑运算
1. “与”运算 “与”运算是实现“必须都有, 否则就没有”这种逻辑
关系的一种运算。 运算符为“· ”, 其运算规则如下: 0·0=0, 0·1=1·0=0, 1·1=1
X=-1101010B, Y=+1101010B, 则X表示为: 11101010B, Y表示 为01101010B。
第1章 微型计算机基础
1.3.2 数的码制
1. 原码 当正数的符号位用0表示, 负数的符号位用1表示, 数值部分 用真值的绝对值来表示的二进制机器数称为原码, 用［X］原 表示, 设X为整数。
第1章 微型计算机基础
第1章 微型计算机基础
1.1 计算机中的数制及相互转换 1.2 二进制数的运算 1.3 带符号数的表示 1.4 定点数和浮点数 1.5 BCD码和ASCII码 1.6 微型计算机的组成及工作过程
第1章 微型计算机基础
1.1 计算机中的数制及相互转换
1.1.1 进位计数制
按进位原则进行计数的方法, 称为进位计数制。十进制 数有两个主要特点:
若X=+Xn-2Xn-3…X1X0, 则［X］原=0Xn-2Xn-3…X1X0=X;
若X=-Xn-2Xn-3…X1X0,则［X］原=1Xn-2Xn-3…X1X0=2n-1-X。
其中, X为n-1位二进制数, Xn-2、Xn-3、 …、X1、X0为二进制 数0或1。例如+115和-115在计算机中（设机器数的位数是8） 其原码可分别表示为 ［+115］原= 01110011B; ［-115］原= 11110011B
第1章 微型计算机基础
3. 二进制与八进制之间的相互转换 由于23= 8, 故可采用“合三为一”的原则, 即从小数点开 始分别向左、右两边各以3位为一组进行二—八换算: 若不足 3 位的以 0 补足, 便可将二进制数转换为八进制数。反之, 采用 “一分为三”的原则, 每位八进制数用三位二进制数表示, 就 可将八进制数转换为二进制数。 例 5 将（101011.01101)2转换为八进制数。 101 011 . 011 010
第1章 微型计算机基础
1. 二进制数 当 R=2 时, 称为二进位计数制, 简称二进制。在二进制
数中, 只有两个不同数码: 0和1, 进位规律为“逢二进一”。
任何一个数 N, 可用二进制表示为
N an 1 2n 1 an 2 2n 2 ... a0 20 a1 2 ... am 2
0011 0101 . 0110
3 即 5 . 6
（110101.011) 2=(35.6)16
第1章 微型计算机基础
例 8 将（4A5B.6C)16转换为二进制数。
4 0100 即
A 1010
5 0101
B 1011
. .
6 0110
C 1100
（4A5B.6C)16=(100101001011011.011011)2
关系的一种运算, 其运算符为“+”。 “或”运算规则如下:
+
01101 11101
即
X+Y=11101B
第1章 微型计算机基础
3. “非”运算 “非”运算是实现“求反”这种逻辑的一种运算，如 变量A的“非”运算记作 A 。 其运算规则如下:
1 0, 0 1
例 7 若A=10101B, 求 A 。
第1章 微型计算机基础
可见, 真值X与原码［X］原的关系为
X , [ X ]原 2n 1 X ,
0 X 2n 2n 1 X 0
值得注意的是, 由于［+0］原=00000000B, 而［-0］原 =10000000B, 所以数 0的原码不唯一。 8位二进制原码能表示的范围是: -127~+127。
第1章 微型计算机基础
1.2 二进制数的运算
1.2.1 二进制数的算术运算
二进制数只有 0和1两个数字,其算术运算较为简单,加、 减法遵循“逢二进一”、“借一当二”的原则。
1. 加法运算
规则: 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10(有进位)
第1章 微型计算机基础
例 1 求1001B+1011B。
第1章 微型计算机基础
2. 减法运算 规则: 0-0=0; 1-1=0; 1-0=1; 0-1=1(有借位) 例 2 求1100B-111B。
第1章 微型计算机基础
3. 乘法运算 规则: 0×0=0; 0×1=1×0=0; 1×1=1
例 3 求1011B×1101B。
第1章 微型计算机基础
设当前时钟指向11点, 而准确时间为7点, 调整时间的方法有两 种, 一种是时钟倒拨4小时, 即11-4=7; 另一种是时钟正拨8小时,
=11100111B, 则［X］反=10011000B。
X , [ X ]反 (2n 1 1) X ;
0 X 2n 1 2n 1 X 0
第1章 微型计算机基础
3. 补码 “模”是指一个计量系统的计数量程。如, 时钟的模为12。
任何有模的计量器, 均可化减法为加法运算。仍以时钟为例,