微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第1章

1、微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)物理與電子科學(xué)學(xué)院岳偉偉Physics_o1 教材o 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)o 周荷琴 吳秀清 編著 中國(guó)科技大學(xué)出版社o2 成績(jī)?cè)u(píng)定o期中考試成績(jī)（20%）+平時(shí)作業(yè)、出勤成績(jī)（20%）+期末考試成績(jī)（60%） 第一章第一章 緒論緒論1-1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況1-2 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1-3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1-4 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示和編碼計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示和編碼1-1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況o1971年，美國(guó)年，美國(guó)Intel公司研究并制造了公司研究并制造了4004微處理器芯片。該芯片能同時(shí)處理微處

2、理器芯片。該芯片能同時(shí)處理4位二進(jìn)制數(shù)，集成了位二進(jìn)制數(shù)，集成了2300個(gè)晶體管，個(gè)晶體管，每秒可進(jìn)行每秒可進(jìn)行6萬(wàn)次運(yùn)算，成本約為萬(wàn)次運(yùn)算，成本約為200美美元。它是世界上第一個(gè)微處理器芯片，以元。它是世界上第一個(gè)微處理器芯片，以它為核心組成的它為核心組成的MCS-4計(jì)算機(jī)，標(biāo)志了計(jì)算機(jī)，標(biāo)志了世界世界第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的誕生誕生。第一代第一代4位和低檔位和低檔8位機(jī)位機(jī)Intel 4004第二代第二代中高檔中高檔8位機(jī)位機(jī)8080/8085、Z80、MC6800第三代第三代16位機(jī)位機(jī)Intel 8086、Z8000、MC68010第四代第四代32位機(jī)位機(jī)80386、804

3、86第五代第五代64位機(jī)位機(jī)Intel Pentium（1971-1973）（1974-1978）（1978-1981）（1983-1992）（1993后）后）特點(diǎn)：特點(diǎn)：1、速度越來(lái)越快。、速度越來(lái)越快。2、容量越來(lái)越大。、容量越來(lái)越大。3、功能越來(lái)越強(qiáng)。、功能越來(lái)越強(qiáng)。幾個(gè)概念：o1、晶體管：基于半導(dǎo)體，模電，數(shù)電o2、微處理器o3、時(shí)鐘頻率，指令執(zhí)行時(shí)間o4、尋址：8位，32位，64位等o5、存儲(chǔ)器o6、總線：地址總線，數(shù)據(jù)總線，控制總線o微機(jī)概念：微機(jī)概念：以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路構(gòu)以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路構(gòu)成的微處理器作為核心，配以存儲(chǔ)器、輸入成的微處理器作為核心，配以存儲(chǔ)器、輸

4、入/輸出接口電路及系統(tǒng)總線所制造出的計(jì)算輸出接口電路及系統(tǒng)總線所制造出的計(jì)算機(jī)。機(jī)。o劃分階段的標(biāo)志：劃分階段的標(biāo)志：以字長(zhǎng)和微處理器型號(hào)。以字長(zhǎng)和微處理器型號(hào)。1-2 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1、科學(xué)計(jì)算和科學(xué)研究、科學(xué)計(jì)算和科學(xué)研究 計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于解決科學(xué)研究和工程技術(shù)中所提出計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于解決科學(xué)研究和工程技術(shù)中所提出的數(shù)學(xué)問(wèn)題（數(shù)值計(jì)算）。的數(shù)學(xué)問(wèn)題（數(shù)值計(jì)算）。 2、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)處理 （信息處理）（信息處理）主要是利用計(jì)算機(jī)的速度快和精度高的特點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)字主要是利用計(jì)算機(jī)的速度快和精度高的特點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行加工。信息進(jìn)行加工。 3、工業(yè)控制、工業(yè)控制 4 4、計(jì)算機(jī)輔助

5、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)主要有計(jì)算機(jī)輔助教（計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)主要有計(jì)算機(jī)輔助教（CAICAI）、計(jì)算機(jī)輔）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（助設(shè)計(jì)（CADCAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAMCAM）、計(jì)算機(jī)輔助）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（測(cè)試（CATCAT）、計(jì)算機(jī)集成制造（）、計(jì)算機(jī)集成制造（CIMSCIMS）等系統(tǒng)。）等系統(tǒng)。 5 5、人工智能人工智能 人工智能主要就是研究解釋和模擬人類(lèi)智能、智能行為及人工智能主要就是研究解釋和模擬人類(lèi)智能、智能行為及其規(guī)律的一門(mén)學(xué)科，包括智能機(jī)器人，模擬人的思維過(guò)其規(guī)律的一門(mén)學(xué)科，包括智能機(jī)器人，模擬人的思維過(guò)程，計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)等等。其主要任務(wù)是建立智能信

6、息處理程，計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)等等。其主要任務(wù)是建立智能信息處理理論，進(jìn)而設(shè)計(jì)可以展現(xiàn)某些近似于人類(lèi)智能行為的計(jì)理論，進(jìn)而設(shè)計(jì)可以展現(xiàn)某些近似于人類(lèi)智能行為的計(jì)算系統(tǒng)。算系統(tǒng)。 1-3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)o一、微型計(jì)算機(jī)一、微型計(jì)算機(jī)o二、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)二、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)o三、三、I/O設(shè)備和設(shè)備和I/O接口接口o四、總線四、總線o五、單片機(jī)、單板機(jī)、五、單片機(jī)、單板機(jī)、 PC機(jī)機(jī)一、微型計(jì)算機(jī)一、微型計(jì)算機(jī)馮馮.諾依曼結(jié)構(gòu)諾依曼結(jié)構(gòu)一、微型計(jì)算機(jī)一、微型計(jì)算機(jī)ABDBCBCPU 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器I/O接口接口外外設(shè)設(shè)（微型計(jì)算機(jī)組成框圖）（微型計(jì)算機(jī)組成框圖） 1、中央處理器的組成、中央處理器的組成中央處理器

7、（中央處理器（CPU）由）由運(yùn)算器運(yùn)算器和和控制器控制器組成。組成。運(yùn)算器：計(jì)算機(jī)中加工和處理數(shù)據(jù)的功能部件。運(yùn)算器：計(jì)算機(jī)中加工和處理數(shù)據(jù)的功能部件。功能：（功能：（1）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，主要包括算術(shù)和邏）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，主要包括算術(shù)和邏 輯運(yùn)算，如加、減、乘、與、或、非運(yùn)算等。輯運(yùn)算，如加、減、乘、與、或、非運(yùn)算等。 （2）暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。）暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。ALU數(shù)據(jù)寄存器1#數(shù)據(jù)寄存器2#存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器外外設(shè)設(shè)控制器控制器控制和指揮計(jì)算機(jī)內(nèi)各功能部件協(xié)同動(dòng)作，完成計(jì)算機(jī)控制和指揮計(jì)算機(jī)內(nèi)各功能部件協(xié)同動(dòng)作，完成計(jì)算機(jī)程序功能。程序功能。由程序計(jì)數(shù)器

8、（由程序計(jì)數(shù)器（IP）、指令寄存器（）、指令寄存器（IR）、指令譯碼）、指令譯碼器（器（ID）和時(shí)序信號(hào)發(fā)生器組成。）和時(shí)序信號(hào)發(fā)生器組成。（1）程序計(jì)數(shù)器（）程序計(jì)數(shù)器（IP）：程序指令所在單元地址。）：程序指令所在單元地址。（2）指令寄存器（）指令寄存器（IR）：保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指）：保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。令。（3）指令譯碼器（）指令譯碼器（ID）：將指令的操作碼翻譯成機(jī)器）：將指令的操作碼翻譯成機(jī)器能識(shí)別的命令信號(hào)。能識(shí)別的命令信號(hào)。（4）時(shí)序信號(hào)發(fā)生器：根據(jù)指令譯碼器（）時(shí)序信號(hào)發(fā)生器：根據(jù)指令譯碼器（ID）產(chǎn)生的）產(chǎn)生的命令信號(hào)產(chǎn)生具體的控制信號(hào)。命令信號(hào)產(chǎn)生具體的控制信

9、號(hào)。AH ALBH BLCH CLDH DL SP BP DI SI通通用用寄寄存存器器運(yùn)算寄存器運(yùn)算寄存器ALU標(biāo)志標(biāo)志執(zhí)行部分執(zhí)行部分控制電路控制電路1 2 3 4 5 6 CS DS SS ES IP內(nèi)部寄存器內(nèi)部寄存器I/O控制控制電路電路地址加地址加法器法器20位位16位位8位位指令隊(duì)列緩沖器指令隊(duì)列緩沖器外外總總線線執(zhí)行部件執(zhí)行部件總線接口部件總線接口部件8086CPU結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖微處理器微處理器2 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器功能：存放程序和數(shù)據(jù)。功能：存放程序和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器內(nèi)存（主存）內(nèi)存（主存）外存（輔存）外存（輔存）RAMROMSRAMDRAMROMEPROME2PROM軟盤(pán)、軟盤(pán)、

10、硬盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)光盤(pán)存儲(chǔ)器分為兩大類(lèi)：主存儲(chǔ)器（主存儲(chǔ)器分為兩大類(lèi)：主存儲(chǔ)器（主存、內(nèi)存）和輔助存儲(chǔ)器（輔存、外存、內(nèi)存）和輔助存儲(chǔ)器（輔存、外存）。存）。、主存、主存主存儲(chǔ)器也稱(chēng)為內(nèi)存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存），它直接與CPU相連接，是計(jì)算機(jī)中的工作存儲(chǔ)器，即當(dāng)前正在運(yùn)行的程序與數(shù)據(jù)都必須存放在主存中。計(jì)算機(jī)工作時(shí)，所執(zhí)行的指令及操作數(shù)都是從主存中取出的，處理的結(jié)果則存放入主存中。1234目前主存常用兩類(lèi)存儲(chǔ)器器件：目前主存常用兩類(lèi)存儲(chǔ)器器件：RAM和ROM。RAMRAM（Random Access MemoryRandom Access Memory），即），即隨機(jī)存取存隨機(jī)存取存儲(chǔ)器儲(chǔ)器，其內(nèi)容既

11、允許存入（寫(xiě)）也允許取出（讀），其內(nèi)容既允許存入（寫(xiě)）也允許取出（讀），使用方便靈活，其缺點(diǎn)是切斷機(jī)器電源時(shí)使用方便靈活，其缺點(diǎn)是切斷機(jī)器電源時(shí)RAMRAM中的信中的信息會(huì)丟失。息會(huì)丟失。ROMROM（Read Only MemoryRead Only Memory），即），即只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器，其，其中存儲(chǔ)的內(nèi)容只能供反復(fù)讀出，而不能重新寫(xiě)入，因中存儲(chǔ)的內(nèi)容只能供反復(fù)讀出，而不能重新寫(xiě)入，因此在此在ROMROM中存放的是固定不變的程序與數(shù)據(jù)，其優(yōu)點(diǎn)中存放的是固定不變的程序與數(shù)據(jù)，其優(yōu)點(diǎn)是切斷機(jī)器供電電源后，是切斷機(jī)器供電電源后，ROMROM中的信息仍然保留，不中的信息仍然保留，不會(huì)改變（稱(chēng)

12、為非易失性存儲(chǔ)器）。會(huì)改變（稱(chēng)為非易失性存儲(chǔ)器）。( (例例BIOS)BIOS)計(jì)算機(jī)的輔存（外存）具有相當(dāng)大的存儲(chǔ)容量計(jì)算機(jī)的輔存（外存）具有相當(dāng)大的存儲(chǔ)容量（幾十（幾十MBMB幾十幾十GBGB）。主要采用）。主要采用磁表面存儲(chǔ)器磁表面存儲(chǔ)器和和光光盤(pán)存儲(chǔ)器盤(pán)存儲(chǔ)器等設(shè)備組成。磁表面存儲(chǔ)器還可分為磁盤(pán)等設(shè)備組成。磁表面存儲(chǔ)器還可分為磁盤(pán)和磁帶兩大類(lèi)（軟磁盤(pán)、硬盤(pán)）。和磁帶兩大類(lèi)（軟磁盤(pán)、硬盤(pán)）。所有外存（輔存）的存儲(chǔ)介質(zhì)（盤(pán)片或磁帶）所有外存（輔存）的存儲(chǔ)介質(zhì)（盤(pán)片或磁帶）都必須通過(guò)機(jī)電裝置才能進(jìn)行信息的存取操作，這都必須通過(guò)機(jī)電裝置才能進(jìn)行信息的存取操作，這些機(jī)電裝置稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)器，例如軟盤(pán)驅(qū)

13、動(dòng)器（軟盤(pán)片些機(jī)電裝置稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)器，例如軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（軟盤(pán)片插在其中讀插在其中讀/ /寫(xiě)）、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器（磁帶寫(xiě)）、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器（磁帶裝在其中讀裝在其中讀/ /寫(xiě)）和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（光盤(pán)片放在其中工寫(xiě)）和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（光盤(pán)片放在其中工作）等。作）等。 寄存器陣列寄存器陣列 包括一組通用寄存器組和專(zhuān)用寄存器。包括一組通用寄存器組和專(zhuān)用寄存器。 通用寄存器通用寄存器用于暫存參加運(yùn)算的一個(gè)操作數(shù)，例如數(shù)用于暫存參加運(yùn)算的一個(gè)操作數(shù)，例如數(shù)據(jù)寄存器可以用來(lái)存放據(jù)寄存器可以用來(lái)存放8 8位或位或1616位的二進(jìn)制操作數(shù)。位的二進(jìn)制操作數(shù)。這些操作數(shù)可以是參加操作的數(shù)據(jù)，操作的中間結(jié)果，這些操作

14、數(shù)可以是參加操作的數(shù)據(jù)，操作的中間結(jié)果，也可以是操作數(shù)的地址，大部分算術(shù)和邏輯運(yùn)算指令也可以是操作數(shù)的地址，大部分算術(shù)和邏輯運(yùn)算指令都可以使用這些數(shù)據(jù)寄存器。都可以使用這些數(shù)據(jù)寄存器。 專(zhuān)用寄存器專(zhuān)用寄存器通常有指令指針通常有指令指針I(yè)PIP或程序計(jì)數(shù)器或程序計(jì)數(shù)器PCPC和堆棧和堆棧指針指針SPSP等等 輸入輸入/ /輸出設(shè)備簡(jiǎn)稱(chēng)輸出設(shè)備簡(jiǎn)稱(chēng)I/OI/O（Input/OutputInput/Output）設(shè)備）設(shè)備, ,用于計(jì)算機(jī)與外界進(jìn)行通信。用于計(jì)算機(jī)與外界進(jìn)行通信。是指能向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入信息的設(shè)備。是指能向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入信息的設(shè)備。如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀等。如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀等。一般是

15、指能從一般是指能從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中輸出人可直接識(shí)別的信息的設(shè)備。如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中輸出人可直接識(shí)別的信息的設(shè)備。如顯示器、繪圖儀等。顯示器、繪圖儀等。所有輸入所有輸入/ /輸出設(shè)備和外存儲(chǔ)器的操作，是由程輸出設(shè)備和外存儲(chǔ)器的操作，是由程序中的輸入序中的輸入/ /輸出指令或輸入輸出指令或輸入/ /輸出語(yǔ)句統(tǒng)一控制的。輸出語(yǔ)句統(tǒng)一控制的。凡是從外部設(shè)備讀出數(shù)據(jù)向內(nèi)存寫(xiě)入的操作均稱(chēng)為凡是從外部設(shè)備讀出數(shù)據(jù)向內(nèi)存寫(xiě)入的操作均稱(chēng)為輸入操作；反之，凡是從內(nèi)存讀出數(shù)據(jù)送到外部設(shè)輸入操作；反之，凡是從內(nèi)存讀出數(shù)據(jù)送到外部設(shè)備的均稱(chēng)為輸出操作。備的均稱(chēng)為輸出操作。 3、I/O設(shè)備和設(shè)備和I/O接口接口oI/O接口的功能

16、及其組成（1）速度的不匹配。（2）信息格式的不匹配。（3) 信息類(lèi)型與信號(hào)電平的不匹配。（4）時(shí)序的不匹配。 微處理機(jī)通過(guò)接口與外設(shè)交換信息微處理機(jī)通過(guò)接口與外設(shè)交換信息 微處 理機(jī) 接口 電路 外部 設(shè)備 （1）、）、I/O設(shè)備：微機(jī)配備的輸入設(shè)備：微機(jī)配備的輸入/輸出設(shè)備（外設(shè)）。輸出設(shè)備（外設(shè)）。標(biāo)準(zhǔn)輸入標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出設(shè)備（控制臺(tái)）：鍵盤(pán)和顯示器（輸出設(shè)備（控制臺(tái)）：鍵盤(pán)和顯示器（CRT）。）。I/O設(shè)備設(shè)備輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備鍵盤(pán)鍵盤(pán)鼠標(biāo)鼠標(biāo)掃描儀、數(shù)碼相機(jī)掃描儀、數(shù)碼相機(jī)顯示器顯示器打印機(jī)打印機(jī)繪圖儀繪圖儀顯示器顯示器（2）、）、I/O接口：連接外設(shè)備和系統(tǒng)總線，完成信號(hào)

17、接口：連接外設(shè)備和系統(tǒng)總線，完成信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)緩沖、與轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)緩沖、與CPU進(jìn)行信號(hào)聯(lián)絡(luò)等工作。進(jìn)行信號(hào)聯(lián)絡(luò)等工作。顯示器卡：完成顯示器與總線的連接。顯示器卡：完成顯示器與總線的連接。聲卡：完成聲音的輸入聲卡：完成聲音的輸入/輸出。輸出。網(wǎng)卡：完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。網(wǎng)卡：完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。掃描卡：連接掃描儀到計(jì)算機(jī)。掃描卡：連接掃描儀到計(jì)算機(jī)。調(diào)制解調(diào)器卡：模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換。調(diào)制解調(diào)器卡：模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換。鍵盤(pán)接口、打印機(jī)接口等。鍵盤(pán)接口、打印機(jī)接口等。232接口：串行數(shù)據(jù)接口。接口：串行數(shù)據(jù)接口。USB接口：通用串行接口。接口：通用串行接口。P微型計(jì)算機(jī)典型系統(tǒng)主板結(jié)構(gòu)

18、圖 總線（總線（BUSBUS）是連接計(jì)算機(jī)中）是連接計(jì)算機(jī)中CPUCPU、內(nèi)存、輔存、各、內(nèi)存、輔存、各種輸入種輸入/ /輸出控制部件的輸出控制部件的。它是計(jì)算機(jī)中用于在各部件間運(yùn)載信息的公共線。它是計(jì)算機(jī)中用于在各部件間運(yùn)載信息的公共線路。路?？偩€分為內(nèi)部總線、元件級(jí)總線、系統(tǒng)總線和外部總線?？偩€分為內(nèi)部總線、元件級(jí)總線、系統(tǒng)總線和外部總線。通常是指在通常是指在CPUCPU內(nèi)部各組成部分相互之間交換信內(nèi)部各組成部分相互之間交換信息用的總線。息用的總線。則指的是則指的是CPUCPU、存儲(chǔ)器與各類(lèi)、存儲(chǔ)器與各類(lèi)I/OI/O設(shè)備之間相互設(shè)備之間相互交換信息的總線。日常所說(shuō)的總線一般都指系統(tǒng)總線。交

19、換信息的總線。日常所說(shuō)的總線一般都指系統(tǒng)總線。外部總線：外部總線：是微機(jī)系統(tǒng)相互之間或微機(jī)系統(tǒng)與其他電子系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)通訊連接的總線。o總線按其傳輸?shù)男盘?hào)分為 ：（元件級(jí)總線）o1數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）數(shù)據(jù)總線用于數(shù)據(jù)總線用于CPU與其他部件之間傳送信息，具有三態(tài)控制功與其他部件之間傳送信息，具有三態(tài)控制功能，且是雙向的。能，且是雙向的。 o2地址總線AB（Address Bus）地址總線用于地址總線用于傳送傳送CPU要訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元或要訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元或I/O接口的地址信接口的地址信號(hào)。號(hào)。該總線為單向總線。該總線為單向總線。 16條地址線可訪問(wèn)條地址線可訪問(wèn) 216 = 64 KB。

20、 20條地址線可訪問(wèn)條地址線可訪問(wèn) 220 = 1 MB。 1K = 1024B 1M = 1024 KB 1G = 1024 MB o3控制總線CB（Control Bus）控制總線是連控制總線是連接接CPU的控制部件和內(nèi)存、的控制部件和內(nèi)存、I/O設(shè)備等，用來(lái)控設(shè)備等，用來(lái)控制內(nèi)存和制內(nèi)存和I/O設(shè)備的全部工作。設(shè)備的全部工作?？刂瓶偩€的方向：控制總線的方向：一部分是從一部分是從CPU輸出：通過(guò)對(duì)指令的譯碼，由輸出：通過(guò)對(duì)指令的譯碼，由CPU內(nèi)內(nèi)部產(chǎn)生，由部產(chǎn)生，由CPU送到存儲(chǔ)器、輸入送到存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路和其輸出接口電路和其它部件。如時(shí)鐘信號(hào)、控制信號(hào)等。它部件。如時(shí)鐘信號(hào)、控

21、制信號(hào)等。另一部分是由系統(tǒng)中的部件產(chǎn)生，送往另一部分是由系統(tǒng)中的部件產(chǎn)生，送往CPU，如：中，如：中斷請(qǐng)求信號(hào)、總線請(qǐng)求信號(hào)斷請(qǐng)求信號(hào)、總線請(qǐng)求信號(hào)(DMA)、狀態(tài)信號(hào)、狀態(tài)信號(hào)?？偩€的使用特點(diǎn)：總線的使用特點(diǎn)：1、在某一時(shí)刻，只能由一個(gè)總線主控設(shè)備來(lái)控制總線，、在某一時(shí)刻，只能由一個(gè)總線主控設(shè)備來(lái)控制總線，其它總線主控設(shè)備此時(shí)必須放棄對(duì)總線的控制。其它總線主控設(shè)備此時(shí)必須放棄對(duì)總線的控制。2、在連接系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備中，在某一時(shí)刻只能有一發(fā)、在連接系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備中，在某一時(shí)刻只能有一發(fā)送者發(fā)送信號(hào)，但可以有多個(gè)設(shè)備從總線上同時(shí)獲得送者發(fā)送信號(hào)，但可以有多個(gè)設(shè)備從總線上同時(shí)獲得信號(hào)。信號(hào)。3、通過(guò)

22、總線插槽與接口板連接。、通過(guò)總線插槽與接口板連接。 微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 數(shù)據(jù)總線（DB） 控制部線（CB） 地址總線（AB） 中央 處理器 CPU內(nèi)存儲(chǔ)器I/O 接口I/O 接口I/O 設(shè)備I/O 設(shè)備常見(jiàn)微機(jī)系統(tǒng)總線主要參數(shù)表ISA總線oPC機(jī)問(wèn)世以來(lái)，最先推出的系統(tǒng)總線是 PC XT總線，該總線是早期 PC XT機(jī)的系統(tǒng)總線，共有62根信號(hào)線，其中數(shù)據(jù)線有8位（簡(jiǎn)稱(chēng)8位總線），地址線有20位，還有若干控制信號(hào)線。80286問(wèn)世之后，這種總線在內(nèi)存尋址和數(shù)據(jù)位寬上不能適應(yīng)286系統(tǒng)的要求，因此，一種新的16位系統(tǒng)總線PC AT總線（即ISA總線）應(yīng)運(yùn)而生，它是一種性能更好些

23、的16位總線，直到現(xiàn)在還在使用。 (工控板）ISA總線的功能o數(shù)據(jù)線16位；o地址線 24位，支持 16 MB存儲(chǔ)器的尋址能力；o硬中斷 11級(jí)（IRQ3IRQ7，IRQ9，IRQ10IRQ12，IRQ14IRQ15），DMA通道擴(kuò)充到7個(gè)（DERQ1DERQ2，DERQO，DERO5DERO7）PC/AT ISA總線的微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) PC AT/ISA總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CPU 局部 總線SIMMS8 位總線后備電池8 個(gè) 8 位XT 插槽ISA 總線PC/AT 或 ISA 插槽6 個(gè) 16 位AT/ISA 擴(kuò)展槽 主存 DRAM4768MB64K128KROM BIOSCPU80486P

24、C AT/ISA 核心邏輯芯片組內(nèi)含：7 個(gè) DMA 通道15 級(jí)中斷時(shí)間/計(jì)數(shù)器總線緩沖器擴(kuò)展總線控制器DRAM 與 L2Cache 控制器L2 Cache128K512K8042MPUKBD/Mous控制器實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷CMOS RAMISA總線的發(fā)展o工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)（Industry Standard Architecture。ISA）總線 外部設(shè)備互連（外部設(shè)備互連（Peripheral Component Interconnect， PCI ）局部總線標(biāo)準(zhǔn)）局部總線標(biāo)準(zhǔn)局部總線 在個(gè)人計(jì)算機(jī)中，局部總線原來(lái)是指微處理器周?chē)慕涌?，它開(kāi)始于微處理器引腳，并接到微處理器附近的某些專(zhuān)用芯

25、片，從而形成一個(gè)局部范圍的總線，它是一種與微處理器接口的公用接口線。 PCI總線 PCI是一種性能優(yōu)異的局部總線，其數(shù)據(jù)位寬為32位，可以擴(kuò)展到64位以適配奔騰處理器，當(dāng)其運(yùn)行時(shí)鐘為33 MHz時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)132 MB/S，而位寬為64位時(shí)，最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)264MB/S。PCI總線概況 PCI總線是通過(guò)PCI橋（PCI控制器）與CPU局部總線相連。PCI總線在系統(tǒng)板上的連接PCI總線的微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 典型典型PCI局部總線的局部總線的PCI/ISA系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖32/64 位 CPU 局部總線SIMMS2 至 3 個(gè)PCI 總線PCI 插槽可選擇的主板 PCI 芯片級(jí)適配器4

26、 個(gè) 8 位 XT 插槽4 個(gè) 16 位 ISA 槽CPU （486/Pentium）L2 Cache一般為 512KDRAM 與 L2Cache 控制器局部總線到 PCI橋電路主存 DRAM4768MBLANSCSIIDEPCI 到ISA橋電路（南橋）64K128KROM BIOS8042MPU鍵盤(pán)/鼠標(biāo)控制器實(shí)時(shí)時(shí)鐘CMOS RAMPCI總線的特點(diǎn) 1、由于有PCI橋?qū)CI總線與CPU隔離開(kāi)來(lái)，因此不會(huì)造成CPU負(fù)載過(guò)重的問(wèn)題。PCI總線可以帶 10個(gè)負(fù)載。 P4主板的外形圖主板的外形圖二、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)二、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)任何一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是由硬件和軟件組成的。任何一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是由

27、硬件和軟件組成的。是指有形的物理設(shè)備，它是計(jì)算機(jī)系是指有形的物理設(shè)備，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)際物理裝置的總稱(chēng)，可以是電子的、電磁的、機(jī)統(tǒng)中實(shí)際物理裝置的總稱(chēng)，可以是電子的、電磁的、機(jī)電的或光學(xué)的元件電的或光學(xué)的元件/ /裝置或者由它們所組成的計(jì)算機(jī)部裝置或者由它們所組成的計(jì)算機(jī)部件。件。例如，計(jì)算機(jī)的處理器芯片、存儲(chǔ)器芯片、底板（母板）、各類(lèi)擴(kuò)充板卡、機(jī)箱、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器、顯示器、打印機(jī)、軟盤(pán)、硬盤(pán)等都是計(jì)算機(jī)的硬件。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)指為運(yùn)行、管理、應(yīng)用、維計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)指為運(yùn)行、管理、應(yīng)用、維護(hù)計(jì)算機(jī)所編制的所有程序及文檔的總和。護(hù)計(jì)算機(jī)所編制的所有程序及文檔的總和。依據(jù)功能的不同，軟件分為系統(tǒng)軟件

28、和應(yīng)用軟件兩依據(jù)功能的不同，軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類(lèi)。大類(lèi)。是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的主要組成部分。、按其內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)，如、按其內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)，如CISCCISC (復(fù)雜指令復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）集計(jì)算機(jī)）與與RISC RISC （精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）（精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）計(jì)算計(jì)算機(jī)；單處理機(jī)與多處理機(jī)（并行機(jī)）；機(jī)；單處理機(jī)與多處理機(jī)（并行機(jī)）；1616位機(jī)、位機(jī)、3232位機(jī)或位機(jī)或6464位計(jì)算機(jī)等。位計(jì)算機(jī)等。、計(jì)算機(jī)的性能和作用進(jìn)行分類(lèi)。、計(jì)算機(jī)的性能和作用進(jìn)行分類(lèi)。19891989年年1111月月IEEEIEEE提出一個(gè)分類(lèi)報(bào)告，它根據(jù)計(jì)算機(jī)在信息提出一個(gè)分類(lèi)報(bào)告，它根

29、據(jù)計(jì)算機(jī)在信息處理系統(tǒng)中的地位與作用，考慮到計(jì)算機(jī)分類(lèi)處理系統(tǒng)中的地位與作用，考慮到計(jì)算機(jī)分類(lèi)的演變過(guò)程和近期可能的發(fā)展趨勢(shì)，把計(jì)算機(jī)的演變過(guò)程和近期可能的發(fā)展趨勢(shì)，把計(jì)算機(jī)分成大類(lèi)：分成大類(lèi)：指參與算術(shù)邏輯運(yùn)算的操作數(shù)的二進(jìn)制位數(shù)。指CPU的時(shí)鐘頻率，微機(jī)運(yùn)行的速度與主頻有關(guān)。主存儲(chǔ)器的速度用存取周期來(lái)衡量。主要技術(shù)指標(biāo)包括：存儲(chǔ)容量、平均等待時(shí)間、平均尋道時(shí)間、數(shù)據(jù)傳輸速率。五、單片機(jī)、單板機(jī)、五、單片機(jī)、單板機(jī)、 PC機(jī)機(jī)1、單片機(jī)：、單片機(jī)：又稱(chēng)單片微控制器又稱(chēng)單片微控制器, ,它不是完成某一個(gè)邏輯功它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片能的芯片, ,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概而

30、是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括的講：它主要是將微處理器、部分存儲(chǔ)器、輸入輸出接括的講：它主要是將微處理器、部分存儲(chǔ)器、輸入輸出接口都集成在一塊集成電路芯片上，一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)口都集成在一塊集成電路芯片上，一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)算機(jī) 2、單板機(jī)：、單板機(jī)：將計(jì)算機(jī)的各個(gè)部分都組裝在一塊印制電路將計(jì)算機(jī)的各個(gè)部分都組裝在一塊印制電路板上，包括微處理器板上，包括微處理器/ /存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器/ /輸入輸出接口，還有簡(jiǎn)單的輸入輸出接口，還有簡(jiǎn)單的七段發(fā)光二極管顯示器、小鍵盤(pán)、插座等。功能比單片機(jī)七段發(fā)光二極管顯示器、小鍵盤(pán)、插座等。功能比單片機(jī)強(qiáng)，適于進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的控制?？梢灾苯釉趯?shí)驗(yàn)板上

31、操作，強(qiáng)，適于進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的控制?？梢灾苯釉趯?shí)驗(yàn)板上操作，適用于教學(xué)。適用于教學(xué)。 3、PC機(jī)（機(jī)（Personal Computer ） :面向個(gè)人單獨(dú)使用的一面向個(gè)人單獨(dú)使用的一類(lèi)微機(jī)，實(shí)現(xiàn)各種計(jì)算、數(shù)據(jù)處理及信息管理等。類(lèi)微機(jī)，實(shí)現(xiàn)各種計(jì)算、數(shù)據(jù)處理及信息管理等。1.4 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和編碼計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和編碼 一、計(jì)算機(jī)中常用的進(jìn)制數(shù)一、計(jì)算機(jī)中常用的進(jìn)制數(shù) 人們最常用的數(shù)是十進(jìn)制數(shù)，計(jì)算機(jī)中采用的是二進(jìn)人們最常用的數(shù)是十進(jìn)制數(shù)，計(jì)算機(jī)中采用的是二進(jìn)制數(shù)，同時(shí)有的時(shí)候?yàn)榱撕?jiǎn)化二進(jìn)制數(shù)據(jù)的書(shū)寫(xiě)，也制數(shù)，同時(shí)有的時(shí)候?yàn)榱撕?jiǎn)化二進(jìn)制數(shù)據(jù)的書(shū)寫(xiě)，也采用八進(jìn)制和十六進(jìn)制表示方法。下面將分別介紹這

32、采用八進(jìn)制和十六進(jìn)制表示方法。下面將分別介紹這幾種常用的進(jìn)制。幾種常用的進(jìn)制。 1、十進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù) 十進(jìn)制數(shù)是大家熟悉的，用十進(jìn)制數(shù)是大家熟悉的，用0 0，1 1，2 2，8 8，9 9十個(gè)不十個(gè)不同的符號(hào)來(lái)表示數(shù)值，它采用的是同的符號(hào)來(lái)表示數(shù)值，它采用的是“逢十進(jìn)一，借一逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十當(dāng)十”的原則。的原則。 2、二進(jìn)制表示法、二進(jìn)制表示法基數(shù)為基數(shù)為1010的記數(shù)制叫十進(jìn)制；基數(shù)為的記數(shù)制叫十進(jìn)制；基數(shù)為2 2的記數(shù)制叫做二的記數(shù)制叫做二進(jìn)制。進(jìn)制。二進(jìn)制數(shù)的計(jì)算規(guī)則是二進(jìn)制數(shù)的計(jì)算規(guī)則是“逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二”。 二進(jìn)制表示數(shù)值方法如下：二進(jìn)制表示數(shù)值方法如下： N

33、B = Ki * 2i 其中：其中：Ki = 0 或或 1ni=-m例：二進(jìn)制數(shù)例：二進(jìn)制數(shù)1011.1表示如下：表示如下：(1011.1)B= 1 * 23 + 0 * 22 + 1 * 21 + 1 * 20 +1 * 2-1運(yùn)算規(guī)則：運(yùn)算規(guī)則：加法運(yùn)算：加法運(yùn)算：0+0 = 0 0+1 = 1 1+0 = 1 1+1 =10 （逢二進(jìn)一）（逢二進(jìn)一）減法運(yùn)算：減法運(yùn)算：0-0 = 0 10-1 =1 （借位）（借位） 1-0 = 1 1-1 =0乘法運(yùn)算：乘法運(yùn)算：0 * 0 =0 0 * 1 =0 1 * 0 =0 1 * 1 =1除法運(yùn)算除法運(yùn)算0 / 1 =0 1 / 1 =13、

34、八進(jìn)制表示法、八進(jìn)制表示法八進(jìn)制數(shù)是基數(shù)為八的計(jì)數(shù)制。八進(jìn)制數(shù)主要采用八進(jìn)制數(shù)是基數(shù)為八的計(jì)數(shù)制。八進(jìn)制數(shù)主要采用0，1，2，7這八個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字。這八個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字。八進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則為八進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則為“逢八進(jìn)一，借一當(dāng)八逢八進(jìn)一，借一當(dāng)八”。八進(jìn)制表示數(shù)值方法如下：八進(jìn)制表示數(shù)值方法如下： NO = Ki * 8i 其中：其中：Ki = 0 、1、2、3、4、5、6、7ni=-m例：（例：（467.6)O=4 * 82 + 6 * 81 + 7 * 80 + 6 * 8-14、十六進(jìn)制表示法、十六進(jìn)制表示法基數(shù)為基數(shù)為16，用，用0 - 9 、A - F 十五個(gè)字符來(lái)數(shù)值，逢十六十五個(gè)字符

35、來(lái)數(shù)值，逢十六進(jìn)一。進(jìn)一。各位的權(quán)值為各位的權(quán)值為 16i 。二進(jìn)制表示數(shù)值方法如下：二進(jìn)制表示數(shù)值方法如下： NH= Ki * 16i 其中：其中：Ki = 0 - 9 、A - Fni=-m例：（例：（56D.3)H = 5 * 162 + 6 * 161 + 13 * 160 + 3 * 16-1二、進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換二、進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換1、二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換（1）、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)）、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)方法：按二進(jìn)制數(shù)的位權(quán)進(jìn)行展開(kāi)相加即可。方法：按二進(jìn)制數(shù)的位權(quán)進(jìn)行展開(kāi)相加即可。例例:11101.101=124+123+122+021+120+

36、12-1+02-2+12-3=16+8+4+0+1+0.5+0.25+0.125 =29.875 （2）、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)）、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)方法：方法：A、將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再把轉(zhuǎn)、將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再把轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行相加。換結(jié)果進(jìn)行相加。B、整數(shù)轉(zhuǎn)換采用除、整數(shù)轉(zhuǎn)換采用除2取余法：用取余法：用2不斷地去除要轉(zhuǎn)換的不斷地去除要轉(zhuǎn)換的數(shù)，直到商為數(shù)，直到商為0。再將每一步所得的余數(shù)，按逆序排列，。再將每一步所得的余數(shù)，按逆序排列，便可得轉(zhuǎn)換結(jié)果。便可得轉(zhuǎn)換結(jié)果。C、小數(shù)轉(zhuǎn)換采用乘、小數(shù)轉(zhuǎn)換采用乘2取整法：每次用取整法：每次用2與小數(shù)部分相乘，與

37、小數(shù)部分相乘，取乘積的整數(shù)部分，再取其小數(shù)部分乘取乘積的整數(shù)部分，再取其小數(shù)部分乘2直到小部分為直到小部分為0。將所取整數(shù)順序放在小數(shù)點(diǎn)后即為轉(zhuǎn)換結(jié)果。將所取整數(shù)順序放在小數(shù)點(diǎn)后即為轉(zhuǎn)換結(jié)果。例：將（例：將（136）D轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。 2 136 余數(shù)（結(jié)果）余數(shù)（結(jié)果） 低位低位 2 68 - 0 2 34 - 0 2 17 - 0 2 8 - 1 2 4 - 0 2 2 - 0 2 1 - 0 0 - 1 高位高位轉(zhuǎn)換結(jié)果：（轉(zhuǎn)換結(jié)果：（136）D=（10001000）B例：將（例：將（0.625)D轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。0.625 * 2 1.25 * 2 0.

38、5 * 2 1.0 取整：取整： 高位高位 低位低位轉(zhuǎn)換結(jié)果：轉(zhuǎn)換結(jié)果：(0.625)D = (0.101)B若出現(xiàn)乘積的小數(shù)部分一直不為若出現(xiàn)乘積的小數(shù)部分一直不為“0”，則可以根據(jù)，則可以根據(jù)計(jì)算精度的要求截取一定的位數(shù)即可。如計(jì)算精度的要求截取一定的位數(shù)即可。如0.6* 2 2、二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換（1）、二進(jìn)制數(shù)到八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換）、二進(jìn)制數(shù)到八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換A、二進(jìn)制數(shù)到八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換采用、二進(jìn)制數(shù)到八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換采用“三位化一位三位化一位”的方的方法。從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始向兩邊分別進(jìn)行每三位分一組，向法。從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始

39、向兩邊分別進(jìn)行每三位分一組，向左不足三位的，從左邊補(bǔ)左不足三位的，從左邊補(bǔ)0；向右不足三位的，從右邊；向右不足三位的，從右邊補(bǔ)補(bǔ)0。B、二進(jìn)制數(shù)到十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換采用、二進(jìn)制數(shù)到十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換采用“四位化一位四位化一位”的方法。從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始向兩邊分別進(jìn)行每四位分一組，的方法。從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始向兩邊分別進(jìn)行每四位分一組，向左不足四位的，從左邊補(bǔ)向左不足四位的，從左邊補(bǔ)0；向右不足四位的，從右；向右不足四位的，從右邊補(bǔ)邊補(bǔ)0。例：將例：將(1000110.01)B轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。 1 000 110 . 01 001 000 110 . 010 ( 1 0 6

40、 . 2 )O二進(jìn)制數(shù)到十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換：二進(jìn)制數(shù)到十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換：（1000110.01）B = 100 0110 . 01 0100 0110 . 0100(4 6 . 4)H（2）、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)到二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換）、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)到二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法：采用方法：采用“一位化三位（四位）一位化三位（四位）”的方法。按順序的方法。按順序?qū)懗雒课话诉M(jìn)制（十六進(jìn)制）數(shù)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)，所寫(xiě)出每位八進(jìn)制（十六進(jìn)制）數(shù)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)，所得結(jié)果即為相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。得結(jié)果即為相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。例：將例：將(352.6)o轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。 3 5 2 . 6 011 101 010

41、110 =(11 101 010 . 11)B三、三、 機(jī)器數(shù)的表示機(jī)器數(shù)的表示機(jī)器數(shù)：數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的編碼。機(jī)器數(shù)：數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的編碼。機(jī)器數(shù)的真值：機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)值。機(jī)器數(shù)的真值：機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)值。常用的編碼方案：原碼、反碼、補(bǔ)碼。常用的編碼方案：原碼、反碼、補(bǔ)碼。1、原碼表示法、原碼表示法原碼：用最高位表示符號(hào)，其中：原碼：用最高位表示符號(hào)，其中：0-正、正、1-負(fù)，負(fù)，其它位表示數(shù)值的絕對(duì)值。其它位表示數(shù)值的絕對(duì)值。 例：求例：求X1=1011，X2=-1011的原碼。（的原碼。（8位）位）X1原原=00001011X2原原=10001011 0的表示形式（的表示

42、形式（8位）位）+0原原=00000000-0原原=10000000特點(diǎn)特點(diǎn)A、原碼與真值的對(duì)應(yīng)關(guān)系簡(jiǎn)單。、原碼與真值的對(duì)應(yīng)關(guān)系簡(jiǎn)單。B、0的編碼不唯一，處理運(yùn)算不方便。的編碼不唯一，處理運(yùn)算不方便。C、8位數(shù)原碼所表示的范圍：位數(shù)原碼所表示的范圍：-127+1272、反碼表示法、反碼表示法 定義：若定義：若X0 ，則，則 X反反=X原原。 若若X0， 則則 X反反= 對(duì)應(yīng)原碼的符號(hào)位對(duì)應(yīng)原碼的符號(hào)位 不變不變 數(shù)值部數(shù)值部 分按位求反。分按位求反。+0反反=00000000 -0反反=1111111+1100111反反=01100111 -1100111反反=10011000 8位反碼所表示

43、的范圍：位反碼所表示的范圍：-127+1273、 補(bǔ)碼表示法補(bǔ)碼表示法正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼相同。正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼相同。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼=反碼反碼+1。-0補(bǔ)補(bǔ)= -0反反+1=11111111+1=1 000000000補(bǔ)補(bǔ)=+0補(bǔ)補(bǔ)=-0補(bǔ)補(bǔ)=0000 0000 8位補(bǔ)碼所表示的范圍：位補(bǔ)碼所表示的范圍：-128+127 計(jì)算機(jī)中的數(shù)均為補(bǔ)碼形式。計(jì)算機(jī)中的數(shù)均為補(bǔ)碼形式。特殊數(shù)特殊數(shù)10000000o該數(shù)在原碼中定義為： -0o在反碼中定義為： -127o在補(bǔ)碼中定義為： -128o對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)：(10000000) = 1284、 由補(bǔ)碼求真值由補(bǔ)碼求真值o某內(nèi)存單元的內(nèi)容是D2，為8位二進(jìn)制數(shù)，其所表示的十進(jìn)制數(shù)是多少？ X補(bǔ) = D2H=1 101 0010B X = X補(bǔ)補(bǔ) = 11010010補(bǔ) = - 0101110B= - 2EH 所以：X = - 46- -5、補(bǔ)碼加減運(yùn)算規(guī)則、補(bǔ)碼加減運(yùn)算規(guī)則o通過(guò)引進(jìn)補(bǔ)碼，可將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算。規(guī)則如下：X+Y補(bǔ)=X補(bǔ)+Y補(bǔ) X-Y補(bǔ)=X補(bǔ)+ -