微机原理教案3.ppt
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第3章---微机原理-汇编-朱定华PPT优秀课件
MOV AH,0
DIV BL ; ,BH ；BCD数十位与个位送AL
10
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3.1.1 乘除法指令
3. 扩展指令CBW和CWD
要把一个8位二进制数除以一个8位二进制数,要有一 个16位二进制数在AX中.所以做8位除以8位的除法 前先要把8位被除数扩展为16位,做16位除以16位的 除法前要把16位被除数扩展为32位.这种扩展对于无 符号数除法只需将AH或DX清0，而对符号整数除法 则要通过扩展符号位来把被除数扩展。
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3.1.1 乘除法指令
格式：CBW ; AL的最高位扩展至AH CWD ; AX的最高位扩展至DX
两指令都隐含操作数 在做8位除以8位、16位除以16位的除法之前， 应先扩展AL或AX中的被除数 扩展指令和符号整数除法仅对补码数适用
12
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3.1.1 乘除法指令
如：有一符号字数组变量ARRAY，第1个字 是被除数，第2个字是除数，接着存放商和 余数，其程序段为：
3
3
3.1.1 乘除法指令
16位乘法指令所执行的操作是AL或AX乘以 source，乘积放回到AX或DX和AX
AL
×
sourc8
AX
×
DX
AX sourc16
AX
可用乘法运算将BCD数转换为二进制数 44
2.3.4 常用指令应用举例
例 将AX中小于(等于)255大于0的3位BCD数转换为 二进制数，存入字节变量SB中
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3.1.2 BCD数调整指令
1.BCD数加法调整指令DAA和AAA （1）压缩BCD数加法调整
格式： DAA 功能：将AL中的和调整为正确的压缩BCD数 调整规则: (AL＆0FH)>9或AF=1，则AL加6;
微机原理PPT(第一、二、三章)
格雷码
相邻两个数之间只有一位不同，常用 于模拟量和数字量之间的转换以及误 差检测等场合。
03
微处理器结构与工作原理
微处理器内部结构剖析
微处理器基本组成
流水线技术
包括运算器、控制器、寄存器等基本 部件。
提高指令执行效率的关键技术之一。
指令执行过程
取指、译码、执行、访存、写回等阶 段。
指令系统概述及分类方法
实现不同进制数之间的转换。
计算机中数的表示方法
原码表示法
将最高位作为符号位，其余各位表示 数值本身。
反码表示法
正数的反码与其原码相同，负数的反 码是在其原码的基础上，符号位不变， 其余各位取反。
补码表示法
正数的补码与其原码相同，负数的补 码是在其原码的基础上，符号位不变， 其余各位取反后加1。
移码表示法
02
计算机中的数与编码
进制数及其转换方法
十进制数
以10为基数，采用0-9共10个 数字符号组成的数值表示方法
。
二进制数
以2为基数，采用0和1两个数字 符号组成的数值表示方法。
十六进制数
以16为基数，采用0-9和A-F共 16个数字符号组成的数值表示 方法。
进制数转换方法
包括整数部分和小数部分的转换 ，通过除基取余法和乘基取整法
微机原理ppt(第一、二 、三章)
目录 CONTENT
• 绪论 • 计算机中的数与编码 • 微处理器结构与工作原理 • 汇编语言程序设计基础 • 输入输出接口技术与应用 • 中断系统与定时/计数器应用
01
绪论
微机原理课程概述
课程性质
微机原理是一门研究微型计算机 基本组成、工作原理、接口技术
及其应用的课程。
微机原理与接口技术课件PPT
指令MOV BX，[BP+COUNT]书写有下面的等效形式： MOV BX，[BP]+COUNT MOV BX，COUNT[BP] 这种寻址方式可用于表格的处理，通过位移量来设置表格的首地址；利 用修改基址寄存器或变址寄存器的内容来获得表项的值。
6 、基址变址寻址
操作数的有效地址是一个基址寄存器和一个变址 寄存器的内容之和。其物理地址为： （DS）×16＋（BX）＋（SI/DI） 或（SS）×16+(BP)+（SI/DI）
例3-8基址变址寻址，假定（DS）=2000H，（SS）＝ 3000H，（BX）=1800H，(BP)=2080H ，(DI)=1000H， (SI)=0800H， (22800H)=80CFH，(32880H)=067AH MOV AX，[BX][DI] MOV AX，[BP+SI]
7、 基址变址相对寻址
3 、直接寻址
直接寻址指的是操作数在存储器中的有效地址EA (Effective Address )直接包含在指令中，书写时 有效地址加上中括号
例3-3 存储器直接寻址 MOV AX，[1000H] ；将DS段的1000H和1001H两个 单元的内容送入AX寄存器中 MOV BX，ES：[2000H] ；将ES段的2000H~2001H两个 单元的内容送入BX寄存中，其中ES为段超越前缀 MOV AX，BUF ；将DS段内以有效地址BUF （符号地址）起始的两个单元的内容送入AX寄存 器中
练习
指出下列指令中源操作数的寻址方式。若 是存储器寻址，写出有效地址和物理地址； 设 （DS）=3000H，（ES）=1000H， （SS）=1500H，（SI）=00B0H， （DI）=5040H，(BX)=0700H,(BP)=1200H; 1) MOV AX,2040H 2) MOV DX,[BP] 3) MOV DI,ES:[BX+2] 4) MOV BX,[20H] 5) MOV AX,[BX+DI] 6) MOV AX,[BX+SI+1]
微机原理与接口技术实用教程03PPT课件
方式的结合。
disp与寄存器均在指令中给出。 例： MOV AX，5[BP][SI]
06.11.2020
>>微机原理<<
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⑧ 隐含寻址：指令本身隐含了操作数的地址， 例如：字符串操作指令 MOVS, 源操作数由DS：SI寄存器间接寻址， 目的操作数由ES：DI寄存器间接寻址。
以各种类型访问存储器时，存储单元地址的组成：
寄存器之间或寄存器与存储器之间内容交换。
XCHG OPR1，OPR2 ；（OPR1） 例：xchg ax, cx
（OPR2）
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Ⅳ. 字节转换指令：常用于查表。
格式：XLAT [转换表] 即：XLAT ；(BX+AL)－AL，BX的内容是表的首地 址，AL的内容是表内的序号。采用隐含寻址方式。
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3.2 8086/8088的指令系统
3.2.1 数据传送指令
a，除SAHF外不影响标志位，SAHF是将AH 内容送到 标志寄存器的低8位;
b，不能用CS作为目的操作数; c，源操作数和目的操作数不能同时在存储器中，
即:不能在一条指令中实现数据在存储器中的传送。
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指令的一般格式：
操作助记符 目的操作数（或其位置），源操作数（或其位置）
dst
src
例如: MOV AX, [SI] MOV AX, ES:[SI]
对应的机器码是8BH,04H 对应的机器码是26H,8BH,04H
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disp与寄存器均在指令中给出。 例： MOV AX，5[BP][SI]
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⑧ 隐含寻址：指令本身隐含了操作数的地址， 例如：字符串操作指令 MOVS, 源操作数由DS：SI寄存器间接寻址， 目的操作数由ES：DI寄存器间接寻址。
以各种类型访问存储器时，存储单元地址的组成：
寄存器之间或寄存器与存储器之间内容交换。
XCHG OPR1，OPR2 ；（OPR1） 例：xchg ax, cx
（OPR2）
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Ⅳ. 字节转换指令：常用于查表。
格式：XLAT [转换表] 即：XLAT ；(BX+AL)－AL，BX的内容是表的首地 址，AL的内容是表内的序号。采用隐含寻址方式。
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3.2 8086/8088的指令系统
3.2.1 数据传送指令
a，除SAHF外不影响标志位，SAHF是将AH 内容送到 标志寄存器的低8位;
b，不能用CS作为目的操作数; c，源操作数和目的操作数不能同时在存储器中，
即:不能在一条指令中实现数据在存储器中的传送。
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指令的一般格式：
操作助记符 目的操作数（或其位置），源操作数（或其位置）
dst
src
例如: MOV AX, [SI] MOV AX, ES:[SI]
对应的机器码是8BH,04H 对应的机器码是26H,8BH,04H
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微机原理-第三章ppt课件
当S= 0 而R= 1 时, Q= 0( Q= 1) 称为复位。R 端称为复位端,
当S=1而R=1时，输出保持
符号：为了作图方便, 用方块来表示。
.
5
改进型式：时标RS 触发器——RS 触发器外 加的时标脉冲, 如图下图 所示。 图中的CLK 即为时标脉冲。
S
＆
QS Q
CLK
R＆
QR Q
功能：无论是置位还是复位, 都必须在时标脉 冲端为高电位时才能进行。
.
6
3.2.2 D 触发器
基本构成：D 触发器是在RS 触发器的基础上 引伸出来的, 它只需一个输入端口, 下图 为D 触发器的原理。
D
QS Q
QR Q
功能：当D 端为高电位时, S 端为高电位,
称为置位。
当D 端为低电位时, S 端为低电位,
称为复位。
.
7
改进型式：增加两个与门就可以接受 时标脉冲CLK 的控制。
第三章 微型计算机的基本组成电路
3.1 算术逻辑单元(ALU) 3.2 触发器( Trigger ) 3.3 寄存器( Register ) 3.4 三态输出电路 3.5 总线结构 3.6 译码器、数据选择器 3.7 存储器(Memory)
.
1
3.1 算术逻辑单元( ALU)
功能： 二进制数的四则运算, 布尔代数的逻辑运算。
⋯⋯ 第七时钟后沿到 Q= 111 第八时钟后沿到 Q= 000
在第八个时钟脉冲到时, 计数器复位至0, 因 此这个计数器可以计由0 至7的数。
如8 位计数器可计由0至255 的数, 12
位计数器可计由0 至4095 的数, 16 位
则可计由0 至65535 的数。
当S=1而R=1时，输出保持
符号：为了作图方便, 用方块来表示。
.
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改进型式：时标RS 触发器——RS 触发器外 加的时标脉冲, 如图下图 所示。 图中的CLK 即为时标脉冲。
S
＆
QS Q
CLK
R＆
QR Q
功能：无论是置位还是复位, 都必须在时标脉 冲端为高电位时才能进行。
.
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3.2.2 D 触发器
基本构成：D 触发器是在RS 触发器的基础上 引伸出来的, 它只需一个输入端口, 下图 为D 触发器的原理。
D
QS Q
QR Q
功能：当D 端为高电位时, S 端为高电位,
称为置位。
当D 端为低电位时, S 端为低电位,
称为复位。
.
7
改进型式：增加两个与门就可以接受 时标脉冲CLK 的控制。
第三章 微型计算机的基本组成电路
3.1 算术逻辑单元(ALU) 3.2 触发器( Trigger ) 3.3 寄存器( Register ) 3.4 三态输出电路 3.5 总线结构 3.6 译码器、数据选择器 3.7 存储器(Memory)
.
1
3.1 算术逻辑单元( ALU)
功能： 二进制数的四则运算, 布尔代数的逻辑运算。
⋯⋯ 第七时钟后沿到 Q= 111 第八时钟后沿到 Q= 000
在第八个时钟脉冲到时, 计数器复位至0, 因 此这个计数器可以计由0 至7的数。
如8 位计数器可计由0至255 的数, 12
位计数器可计由0 至4095 的数, 16 位
则可计由0 至65535 的数。
微机原理课件
他内部器件，外部总线连接微机和其他外部设备。
总线的性能指标包括总线的带宽、总线的时钟频率、总线的传
03
输速率等。
03 软件组成
指令系统
指令集
指令系统是计算机硬件与软件之间的接口，它规定了计算机所支持 的指令集合，包括指令格式、寻址方式、操作码等。
指令类型
根据功能的不同，指令可以分为多种类型，如算术运算指令、逻辑 运算指令、移位指令、跳转指令等。
03
微机系统的基本工作流程是： 输入信息 -> 存储器存储 -> 控 制器指挥运算器进行运算 -> 输出结果。
02 硬件组成
中央处理器
01
CPU是微机的核心部件，负责执行指令和处理数据。
02
CPU由运算器和控制器组成，运算器负责进行算术和
逻辑运算，控制器负责控制指令的执行顺序。
03
CPU的性能指标包括时钟频率、指令集、缓存大小等
04 系统组成与控制
操作系统
操作系统定义
操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理系统资源、控制程序执行、提供系统界 面等。
操作系统功能
操作系统具有进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等功能，旨在提高计算机系统 的效率和可靠性。
常见操作系统
Windows、Linux、MacOS等。
程序控制与中断系统
微机原理课件
目录
• 微机系统概述 • 硬件组成 • 软件组成 • 系统组成与控制 • 应用领域与发展趋势 • 实验与上机操作指南
01 微机系统概述
微机系统的基本组成
运算器是计算机的核心部件 ，负责进行算术运算和逻辑
运算。
计算机的基本组成包括运算 器、控制器、存储器、输入
微型计算机基本原理与接口技术（第二版）教学课件ppt作者陈红卫主编第三章
AH←AH＋调整所产生的进位值。 对标志位的影响：AF、CF 例： MOV AX,0435H
MOV BL,39H ADD AL，BL AAA
微机原理
② AAS 减法的ASCII码调整指令 指令格式： AAS 执行操作：AL←把减法结果AL的内容调整到 非压缩的BCD码格式 AH←AH - 调整所产生的借位值 标志位的影响：AF、CF
微机原理
3.1.6 转移类指令的寻址方式 1．段内相对转移寻址 有效地址EA为当前IP寄存器内容与指令中指定 的8位或16位有符号数之和 例：JZ DISP 其中DISP是符号地址 2．段内间接转移寻址 有效地址EA为寄存器或存储器单元的内容,这种 寻址方式不能用于条件转移指令。 例：JMP CX
微机原理
3.1.3 寄存器寻址方式 寄存器寻址:操作数存放在CPU内部的寄存器中 例 ：MOV AX，DX ; AX←DX 3.1.4 寄存器间接寻址 寄存器间接寻址：有效地址包含在基址寄存器 BX、BP或变址寄存器SI、DI中直接寻址 例 MOV AX，[BX]
MOV AX，[BP] 3.1.5 寄存器相对寻址 寄存器相对寻址方式：有效地址在SI、DI、BX 或BP之一，加上指令中8位或16位相对地址 例 MOV AL，ADDR[SI]
3.2 8086/8088 CPU的指令系统 微机原理
3.2.2 算术运算指令
1．加法指令 ⑴ ADD 不带进位加法指令 指令格式：ADD DST，SRC 执行操作：（DST）←（SRC）＋（DST）。 对标志位的影响：OF、SF、ZF、AF、PF、CF。
存储器 通用寄存器 立即数
存储器 通用寄存器 立即数
OR AL，20H 执行上述指令后AL＝？
⑶逻辑非NOT 指令 指令格式：NOT OPR 执行操作： （OPR）←（OPR） 影响的标志位：无
MOV BL,39H ADD AL，BL AAA
微机原理
② AAS 减法的ASCII码调整指令 指令格式： AAS 执行操作：AL←把减法结果AL的内容调整到 非压缩的BCD码格式 AH←AH - 调整所产生的借位值 标志位的影响：AF、CF
微机原理
3.1.6 转移类指令的寻址方式 1．段内相对转移寻址 有效地址EA为当前IP寄存器内容与指令中指定 的8位或16位有符号数之和 例：JZ DISP 其中DISP是符号地址 2．段内间接转移寻址 有效地址EA为寄存器或存储器单元的内容,这种 寻址方式不能用于条件转移指令。 例：JMP CX
微机原理
3.1.3 寄存器寻址方式 寄存器寻址:操作数存放在CPU内部的寄存器中 例 ：MOV AX，DX ; AX←DX 3.1.4 寄存器间接寻址 寄存器间接寻址：有效地址包含在基址寄存器 BX、BP或变址寄存器SI、DI中直接寻址 例 MOV AX，[BX]
MOV AX，[BP] 3.1.5 寄存器相对寻址 寄存器相对寻址方式：有效地址在SI、DI、BX 或BP之一，加上指令中8位或16位相对地址 例 MOV AL，ADDR[SI]
3.2 8086/8088 CPU的指令系统 微机原理
3.2.2 算术运算指令
1．加法指令 ⑴ ADD 不带进位加法指令 指令格式：ADD DST，SRC 执行操作：（DST）←（SRC）＋（DST）。 对标志位的影响：OF、SF、ZF、AF、PF、CF。
存储器 通用寄存器 立即数
存储器 通用寄存器 立即数
OR AL，20H 执行上述指令后AL＝？
⑶逻辑非NOT 指令 指令格式：NOT OPR 执行操作： （OPR）←（OPR） 影响的标志位：无
微机原理第3章微型计算机原理及应用教案幻灯片
5.累加器专用传送指令： IN 指令： 固定端口：格式：IN AL，Port //Port<=0FFH
功能：将I/O端口号送AL或AX。 〔AL〕 (PORT) 或(AX) (PORT+1:PORT) 可变端口:格式: IN AL,DX //Port>0FFH
微机原理第3章微型计算机 原理及应用教案幻灯片
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第3章 8088/8086MPU的指令系统
3.1 指令与指令系统 3.2 寻址方式 3.3 8086指令系统 3.4 中断及中断返回
第3章 8088/8086MPU的指令系统
3.1 指令与指令系统 3.2 寻址方式 3.3 8086指令系统 3.4 中断及中断返回
第3章 8088/8086MPU的指令系统
3.1 指令与指令系统 要确定一台计算机的指令系统并评价其优劣，通常应从如下4个方 面考虑： 1、指令系统的完备性，常用指令齐全，编程方便。 2、指令系统的高效性，程序占内存空间少，运行速度快。 3、指令系统的规整性，指令和数据使用规那么统一简单，易学易 记。 4、指令系统的兼容性，同一系列的低档计算机的程序能在高档机 上直接运行。 要完全同时满足上述标准是困难的，但它可以指导我们设计出更加 合理的指令系统。设计指令系统的核心问题是选定指令的格式和功能。
第3章 8088/8086MPU的指令系统
3.1 指令与指令系统 3.2 寻址方式 3.3 8086指令系统 3.4 中断及中断返回
3.2 寻址方式
第3章 8088/8086MPU的指令系统
操作数作为指令的一局部而直接写在指令中，这种操作 数称为立即数，这种寻址方式也就称为立即数寻址方式。
功能：将I/O端口号送AL或AX。 〔AL〕 (PORT) 或(AX) (PORT+1:PORT) 可变端口:格式: IN AL,DX //Port>0FFH
微机原理第3章微型计算机 原理及应用教案幻灯片
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第3章 8088/8086MPU的指令系统
3.1 指令与指令系统 3.2 寻址方式 3.3 8086指令系统 3.4 中断及中断返回
第3章 8088/8086MPU的指令系统
3.1 指令与指令系统 3.2 寻址方式 3.3 8086指令系统 3.4 中断及中断返回
第3章 8088/8086MPU的指令系统
3.1 指令与指令系统 要确定一台计算机的指令系统并评价其优劣，通常应从如下4个方 面考虑： 1、指令系统的完备性，常用指令齐全，编程方便。 2、指令系统的高效性，程序占内存空间少，运行速度快。 3、指令系统的规整性，指令和数据使用规那么统一简单，易学易 记。 4、指令系统的兼容性，同一系列的低档计算机的程序能在高档机 上直接运行。 要完全同时满足上述标准是困难的，但它可以指导我们设计出更加 合理的指令系统。设计指令系统的核心问题是选定指令的格式和功能。
第3章 8088/8086MPU的指令系统
3.1 指令与指令系统 3.2 寻址方式 3.3 8086指令系统 3.4 中断及中断返回
3.2 寻址方式
第3章 8088/8086MPU的指令系统
操作数作为指令的一局部而直接写在指令中，这种操作 数称为立即数，这种寻址方式也就称为立即数寻址方式。
微机原理教学PPT
功能 4. 微型计算机的应用概况
3
第一章：概述——微机原理的课 程内容、学习目的
•
研究微型计算机的基本工作原理以及微型计算机接口技术（如中断控 制接口、定时/计数控制接口、并行/串行通信接口等）的课程。
冯·诺依曼体系结构 1. 能把需要的程序和数据送至计算机中。 （输入） 2. 必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运 算结果的能力。 （存储） 3. 能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加 工处理的能力。 （运算） 4. 能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机 器的各部件协调操作。 （控制） 5. 能够按照要求将处理结果输出给用户。（输出） 简单地其工作过程是取指令(代码)→分析指令(译码) →执行指令的不断循环的过程。
微型计算机技术及其应用
——第一章：概述
1
第一章：概述
1. 微机原理课程的内容、学习目的
2. 微型计算机的发展概况 3. 微型计算机系统的基本组成和各部件
功能 4. 微型计算机的应用概况
2
第一章：概述
1. 微机原理课程的内容、学习目的
2. 微型计算机的发展概况
3. 微型计算机系统的基本组成和各部件
第一章：概述——微型计算机系统的 基本组成和各部件功能
各种接口卡
24
第一章：概述——微型计算机系统的 基本组成和各部件功能
主板
25
Байду номын сангаас
第一章：概述——微型计算机系统的 基本组成和各部件功能
主板是机箱中最大的一块集成电路板，在它上面
集成有CPU插座、内存插座、扩展卡插座、输入 输出系统、总线系统、电源接口等。 地址总线(AB) ：是用来传送地址信息的信号线。 地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存 空间的大小。地址总是从CPU发出的，所以地址 总线是单向的三态总线。 数据总线(DB)：数据总线是CPU用来传送数据信 息的信号线。数据总线是双向三态总线。 控制总线(CB)：控制总线是用来传送控制信号的 一组总线。控制总线有的为单向，有的为双向或 三态，有的为非三态，取决于具体的信号线。
《微机原理讲》课件
《微机原理讲》PPT课件
通过这份PPT课件，我们将深入介绍微机原理基础、计算机组成与结构、存储 器层次结构、中央处理器、输入输出系统、总线技术和接口等重要知识点。
微机原理基础
数字电路与逻辑门
数字电路是微机原理的基础，逻辑门用于处理 和转换二进制数据。
指令系统
学习指令系统的构成和指令的执行过程，是掌 握微机原理的基础。
4
序和数据。
辅助存储器用于长期保存大量的数据， 如硬盘、光盘、和固态硬盘等。
中央处理器
CPU结构
了解CPU的结构和工作原理，理 解计算机的运算和控制过程。
算术逻辑单元
算术逻辑单元是CPU的核心组件， 负责进行算术和逻辑运算。
控制单元
控制单元是CPU的重要组成部分， 用于控制指令的执行和协调各个 部件的工作。
输入输出系统
1 输入设备
键盘、鼠标、摄像头等设备用于将外部数据输入到计算机中。
2 输出设备
显示器、打印机、扬声器等设备用于将计算机处理后的数据输出。
3 接口卡
接口卡是计算机与外部设备之间的桥梁，用于数据传输和控制。
总线技术和接口
1
总线概述
总线是计算机内部各个部件进行数据传输和通信的公共路径。
2
数据总线
电源
电源为计算机提供稳定的电力供 应，支持各个硬件组件的正常运 行。
存储器层次结构
1
寄存器
寄存器是位于CPU内部的最快的存储设备，
高速缓存
2
用于存储临时数据。
高速缓存作为CPU和主内存之间的缓冲，
加快了数据的访问速度。
3
主内存
主内存是计算机存储体系结构中的最主
要的存储设备，用于存储正在运行的程
通过这份PPT课件，我们将深入介绍微机原理基础、计算机组成与结构、存储 器层次结构、中央处理器、输入输出系统、总线技术和接口等重要知识点。
微机原理基础
数字电路与逻辑门
数字电路是微机原理的基础，逻辑门用于处理 和转换二进制数据。
指令系统
学习指令系统的构成和指令的执行过程，是掌 握微机原理的基础。
4
序和数据。
辅助存储器用于长期保存大量的数据， 如硬盘、光盘、和固态硬盘等。
中央处理器
CPU结构
了解CPU的结构和工作原理，理 解计算机的运算和控制过程。
算术逻辑单元
算术逻辑单元是CPU的核心组件， 负责进行算术和逻辑运算。
控制单元
控制单元是CPU的重要组成部分， 用于控制指令的执行和协调各个 部件的工作。
输入输出系统
1 输入设备
键盘、鼠标、摄像头等设备用于将外部数据输入到计算机中。
2 输出设备
显示器、打印机、扬声器等设备用于将计算机处理后的数据输出。
3 接口卡
接口卡是计算机与外部设备之间的桥梁，用于数据传输和控制。
总线技术和接口
1
总线概述
总线是计算机内部各个部件进行数据传输和通信的公共路径。
2
数据总线
电源
电源为计算机提供稳定的电力供 应，支持各个硬件组件的正常运 行。
存储器层次结构
1
寄存器
寄存器是位于CPU内部的最快的存储设备，
高速缓存
2
用于存储临时数据。
高速缓存作为CPU和主内存之间的缓冲，
加快了数据的访问速度。
3
主内存
主内存是计算机存储体系结构中的最主
要的存储设备，用于存储正在运行的程
《微机原理讲 》课件
01
输标02入题
总线分为数据总线、地址总线和控制总线三类，数据 总线用于传输数据，地址总线用于传输地址信息，控 制总线用于传输控制信号。
03
总线的发展经历了多个阶段，从早期的ISA总线到现 在的PCIe总线，带宽和速度得到了极大的提升。
04
总线的带宽和速度直接影响着微机的性能和数据传输 速率。 Nhomakorabea03
云计算
微机作为云计算基础设施的 重要组成部分，未来将在云 计算领域发挥更加重要的作 用。
工业自动化
随着工业自动化程度的不断 提高，微机在工业自动化领 域的应用前景广阔，如智能 制造、自动化检测等。
感谢您的观看
THANKS
《微机原理讲》ppt课件
目录
• 微机原理概述 • 微机的硬件结构 • 微机的软件系统 • 微机的应用 • 微机的发展趋势
01
微机原理概述
微机的基本概念
微机
微机的组成
微型计算机的简称，是一种体积小、 功耗低、价格便宜、性能适中的计算 机系统。
微机由中央处理器、存储器、输入输 出设备等部分组成，通过总线连接在 一起。
01
汇编语言
汇编语言是一种低级语言，与机 器语言对应，通过助记符表示指 令。
高级语言
02
03
常见高级语言
高级语言是一种更接近自然语言 和数学表达式的编程语言，易于 编写和维护。
常见的高级语言有C、C、Java和 Python等。
数据库管理系统
数据库管理系统定义
数据库管理系统是一种软件，用于创建、使用和维护 数据库。
网络化
随着互联网的普及，微机的网络功能越来 越重要，通过网络连接可以实现远程控制 、数据传输等功能。
输标02入题
总线分为数据总线、地址总线和控制总线三类，数据 总线用于传输数据，地址总线用于传输地址信息，控 制总线用于传输控制信号。
03
总线的发展经历了多个阶段，从早期的ISA总线到现 在的PCIe总线，带宽和速度得到了极大的提升。
04
总线的带宽和速度直接影响着微机的性能和数据传输 速率。 Nhomakorabea03
云计算
微机作为云计算基础设施的 重要组成部分，未来将在云 计算领域发挥更加重要的作 用。
工业自动化
随着工业自动化程度的不断 提高，微机在工业自动化领 域的应用前景广阔，如智能 制造、自动化检测等。
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• 微机原理概述 • 微机的硬件结构 • 微机的软件系统 • 微机的应用 • 微机的发展趋势
01
微机原理概述
微机的基本概念
微机
微机的组成
微型计算机的简称，是一种体积小、 功耗低、价格便宜、性能适中的计算 机系统。
微机由中央处理器、存储器、输入输 出设备等部分组成，通过总线连接在 一起。
01
汇编语言
汇编语言是一种低级语言，与机 器语言对应，通过助记符表示指 令。
高级语言
02
03
常见高级语言
高级语言是一种更接近自然语言 和数学表达式的编程语言，易于 编写和维护。
常见的高级语言有C、C、Java和 Python等。
数据库管理系统
数据库管理系统定义
数据库管理系统是一种软件，用于创建、使用和维护 数据库。
网络化
随着互联网的普及，微机的网络功能越来 越重要，通过网络连接可以实现远程控制 、数据传输等功能。
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• 如果已知x的补码[x]补，则求[-x]补的方法 是： 对[x]补连同符号位一起求反加1 例：
已知 [+35]的补码是00100011， 则 [-35]补=11011101
补码 •几点补充说明（3）
• 用补码运算时符号位也参与运算，有符 号数与无符号数的运算是兼容的。
例：
看成无符号数
二进制数相加
例： 设 x=+0000111 , y=+0000100, 计算式子：x―y
(先算出[x]补=00000111, [-y]补=11111100 , x―y=x+(-y) )
补码运算：
手工验算：
00000111 [x]补 + 11111100 [-y]补
0000111 x
- 0000100
y
1 00000011 [x-y]补
0000011 x-y
自然丢失
补码 •几点补充说明（1）
• 微机内部，带符号数均用补码表示。 • 采用补码进行运算后，结果也是补码，
欲得真值，需作转换。
转换方法
0开头：将0换成“+”号，其余数位不变。 方法1: 减 1求反
1开头：1换成“-”号，其余 方法2: 求反加1
补码 •几点补充说明（2）
看成补码
134
+
26
160
10000110 + 00011010
10100000
-122
+
26
-96
出现问题
• 错误的结果：
11001011 10010001
01011100
-0110101 + -1101111
+1011100
-53 + -111
-+19624
思考：为什么出现了错误？
补码 • 溢出
10110011 1
10110100
符号位为1
按位求反
最后一个1及 其后的0不变
补码 •补码的求法（3）
• 课堂练习
1、求出下列各数的补码（8位）
(1) – 67
10111101
(2) +1011001B
01011001
(3) – 45
11010011
补码 •补码的作用与效果
• 用补码表示计算机中的数后，加减运算均可统 一为加法。
• 拨针方法小结： 8- 2=6
8 + 10 = 6 • 思考：为什么会出现这种现象？计算机中是否
也有这种现象？ (表盘是圆的，可循环计时。)
补码 • 引入的思路（3）
• 计算机储存一个数也有与钟表相同的特 点：
循环计数
• 因此对于计算机，要计算像 8-2
这样的减法式子，也可以化为加法形式来 进行。
补码 •补码的求法（1）
• 正数：与原码相同；
• 负数：“求反加一”
例：
x=+1001100B，则[x]补=01001100B=[x]原
x=-1001100B，则[x]补=10110100B
x=-1001100时， [x]补=28-1001100B
11111111 01001100
=256 -1001100B =255 -1001100B +1
补码 • 引入的思路（5）
• 观察钟表拨针的两种方法： 8- 2=6 8 + 10 = 6
我们可以看出，减去一个数 a 相当于加上（模 -a）一样，而在计算机中也有相同情况。 • 在8位字长的计算机中，减去一个数a相当于加 上（28-a）一样。 • 我们称（28-a）为a的补数，其二进制表示形式 称为补码。
补码 • 引入补码的目的
• 将加、减运算简化为单纯的相加运算， 以便于在计算机中实现各种运算。
补码 • 引入的思路（1）
• 由钟表拨表针的方法得到启示； • 例如：把表上的8点钟改为6点钟
方法一：
反时针 拨2格
方法二：
顺时针 拨10格
补码 • 引入的思路（2）
方法一：
反时针 拨2格
方法二：
顺时针 拨10格
第三讲 计算机中的数制和码制
Ⅱ 码制
原码、反码与补码
一、机器数与真值（1）
• 真值：
– 实际的数值（包括正负号）叫做真值。 – 如：
+35，-1001110B，-100101B– 机器数：数在计算机中的表示； – 在计算机中，数只能用二进制表示，符号也
用二进制数位表示； – 是存放在寄存器或储存单元中的。 – 例如：
思考： 在计算机中, 8-2是否也可以化为8+10？ 如果不行，那么应化为什么样的式子？
补码 • 引入的思路（4）
• 不同之处：
– 表计时的最大数是12 – 计算机计数的最大数不是12
（思考：那么是多少呢？）
– 我们把这个数称为 模 – 计算机的模与字长有关。8位机的模是28=256
n位
模=12
…… 模=2n
• 刚才出现的问题叫做“溢出”； • 溢出的原因：运算结果超出了可表示的有
符号数的范围。 • 溢出只会出现在两个同号数相加或两个异
号数相减的情况下。
思考：如何判别溢出与正常进位？
补码 • 溢出的判别(1)
• 方法一：转换为真值，判断是否超出数值 表示范围。
01001001
-1100100
11100100
2、反码
• 正数的反码：与原码相同；
• 负数的反码：符号位为“1”，数值位按 位取反。
• X的反码一般表示为 [X]反 • 如：
x
+1001001 -1100100
[x]反
01001001 10011011
3、补码
• 引入补码的目的 • 引入的思路 • 补码的求法 • 补码的作用与效果 • 几点说明 • 溢出
10000111，11001001，01100011
二、无符号数与有符号数
• 无符号数：
– 全部二进制均代表数值，没有符号位。
• 有符号数：
– 用最高位作为符号位，“0”代表“+”，“1”代 表“-”；其余数位用作数值位，代表数值。
– 如： +35 化为有符号机器数
转换为
化成有
二进制
符号数
+35
+100011B
10110011 1
10110100
求反 =11111111B -1001100B+1
加1
= 10110100B
补码 •补码的求法（2）
• 对于负数的补码求法，还有另一个更快速的办 法：
符号位为1，真值中最后一个1以前的各位 按位求反，而最后一个1及其后的0保持不变。
11111111 01001100
0100011
（00100011）
8位
（0000000000100011）
16位
三、有符号数的表示
• 原码 • 反码 • 补码
1、原码
• 真值用二进制表示后，数的数值部分不 变，在符号位上用“0”和“1”分别表示 数的符号“+”和“-”。
• X的原码一般表示为 [X]原
• 如:
x
[x]原
+1001001
已知 [+35]的补码是00100011， 则 [-35]补=11011101
补码 •几点补充说明（3）
• 用补码运算时符号位也参与运算，有符 号数与无符号数的运算是兼容的。
例：
看成无符号数
二进制数相加
例： 设 x=+0000111 , y=+0000100, 计算式子：x―y
(先算出[x]补=00000111, [-y]补=11111100 , x―y=x+(-y) )
补码运算：
手工验算：
00000111 [x]补 + 11111100 [-y]补
0000111 x
- 0000100
y
1 00000011 [x-y]补
0000011 x-y
自然丢失
补码 •几点补充说明（1）
• 微机内部，带符号数均用补码表示。 • 采用补码进行运算后，结果也是补码，
欲得真值，需作转换。
转换方法
0开头：将0换成“+”号，其余数位不变。 方法1: 减 1求反
1开头：1换成“-”号，其余 方法2: 求反加1
补码 •几点补充说明（2）
看成补码
134
+
26
160
10000110 + 00011010
10100000
-122
+
26
-96
出现问题
• 错误的结果：
11001011 10010001
01011100
-0110101 + -1101111
+1011100
-53 + -111
-+19624
思考：为什么出现了错误？
补码 • 溢出
10110011 1
10110100
符号位为1
按位求反
最后一个1及 其后的0不变
补码 •补码的求法（3）
• 课堂练习
1、求出下列各数的补码（8位）
(1) – 67
10111101
(2) +1011001B
01011001
(3) – 45
11010011
补码 •补码的作用与效果
• 用补码表示计算机中的数后，加减运算均可统 一为加法。
• 拨针方法小结： 8- 2=6
8 + 10 = 6 • 思考：为什么会出现这种现象？计算机中是否
也有这种现象？ (表盘是圆的，可循环计时。)
补码 • 引入的思路（3）
• 计算机储存一个数也有与钟表相同的特 点：
循环计数
• 因此对于计算机，要计算像 8-2
这样的减法式子，也可以化为加法形式来 进行。
补码 •补码的求法（1）
• 正数：与原码相同；
• 负数：“求反加一”
例：
x=+1001100B，则[x]补=01001100B=[x]原
x=-1001100B，则[x]补=10110100B
x=-1001100时， [x]补=28-1001100B
11111111 01001100
=256 -1001100B =255 -1001100B +1
补码 • 引入的思路（5）
• 观察钟表拨针的两种方法： 8- 2=6 8 + 10 = 6
我们可以看出，减去一个数 a 相当于加上（模 -a）一样，而在计算机中也有相同情况。 • 在8位字长的计算机中，减去一个数a相当于加 上（28-a）一样。 • 我们称（28-a）为a的补数，其二进制表示形式 称为补码。
补码 • 引入补码的目的
• 将加、减运算简化为单纯的相加运算， 以便于在计算机中实现各种运算。
补码 • 引入的思路（1）
• 由钟表拨表针的方法得到启示； • 例如：把表上的8点钟改为6点钟
方法一：
反时针 拨2格
方法二：
顺时针 拨10格
补码 • 引入的思路（2）
方法一：
反时针 拨2格
方法二：
顺时针 拨10格
第三讲 计算机中的数制和码制
Ⅱ 码制
原码、反码与补码
一、机器数与真值（1）
• 真值：
– 实际的数值（包括正负号）叫做真值。 – 如：
+35，-1001110B，-100101B– 机器数：数在计算机中的表示； – 在计算机中，数只能用二进制表示，符号也
用二进制数位表示； – 是存放在寄存器或储存单元中的。 – 例如：
思考： 在计算机中, 8-2是否也可以化为8+10？ 如果不行，那么应化为什么样的式子？
补码 • 引入的思路（4）
• 不同之处：
– 表计时的最大数是12 – 计算机计数的最大数不是12
（思考：那么是多少呢？）
– 我们把这个数称为 模 – 计算机的模与字长有关。8位机的模是28=256
n位
模=12
…… 模=2n
• 刚才出现的问题叫做“溢出”； • 溢出的原因：运算结果超出了可表示的有
符号数的范围。 • 溢出只会出现在两个同号数相加或两个异
号数相减的情况下。
思考：如何判别溢出与正常进位？
补码 • 溢出的判别(1)
• 方法一：转换为真值，判断是否超出数值 表示范围。
01001001
-1100100
11100100
2、反码
• 正数的反码：与原码相同；
• 负数的反码：符号位为“1”，数值位按 位取反。
• X的反码一般表示为 [X]反 • 如：
x
+1001001 -1100100
[x]反
01001001 10011011
3、补码
• 引入补码的目的 • 引入的思路 • 补码的求法 • 补码的作用与效果 • 几点说明 • 溢出
10000111，11001001，01100011
二、无符号数与有符号数
• 无符号数：
– 全部二进制均代表数值，没有符号位。
• 有符号数：
– 用最高位作为符号位，“0”代表“+”，“1”代 表“-”；其余数位用作数值位，代表数值。
– 如： +35 化为有符号机器数
转换为
化成有
二进制
符号数
+35
+100011B
10110011 1
10110100
求反 =11111111B -1001100B+1
加1
= 10110100B
补码 •补码的求法（2）
• 对于负数的补码求法，还有另一个更快速的办 法：
符号位为1，真值中最后一个1以前的各位 按位求反，而最后一个1及其后的0保持不变。
11111111 01001100
0100011
（00100011）
8位
（0000000000100011）
16位
三、有符号数的表示
• 原码 • 反码 • 补码
1、原码
• 真值用二进制表示后，数的数值部分不 变，在符号位上用“0”和“1”分别表示 数的符号“+”和“-”。
• X的原码一般表示为 [X]原
• 如:
x
[x]原
+1001001