第1章微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1、 15 第1章 微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第1章 微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1 基本知識(shí)點(diǎn)1.1.1 計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算基礎(chǔ) 1. 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 1) 任意進(jìn)制數(shù)的共同特點(diǎn)(n進(jìn)制) n=2、8、10、16 n進(jìn)制數(shù)最多是由n個(gè)數(shù)碼組成 十進(jìn)制數(shù)的組成數(shù)碼為：09。 二進(jìn)制數(shù)的組成數(shù)碼為：0、1。 八進(jìn)制數(shù)的組成數(shù)碼為：07。 十六進(jìn)制數(shù)的組成數(shù)碼為：09、AF。 十六進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：09相同，A-10，B-11，C-12，D-13，E-14，F(xiàn)-15。n進(jìn)制數(shù)的基數(shù)或底數(shù)為n，作算術(shù)運(yùn)算時(shí)，有如下特點(diǎn)： 低位向相鄰高位的進(jìn)位是逢n進(jìn)1(加法)。 低位向相鄰高位的借位是以1當(dāng)本位n(減法)。 各位數(shù)碼在n進(jìn)

2、制數(shù)中所處位置不同，所對(duì)應(yīng)的權(quán)也不同，以小數(shù)點(diǎn)為分界點(diǎn)： 向左(整數(shù)部分)：各位數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的權(quán)依次是n0、n1、n2， 向右(小數(shù)部分)：各位數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的權(quán)依次是n-1、n-2、n-3， 例1.1十進(jìn)制數(shù)：33333各位對(duì)應(yīng)的權(quán)為：二進(jìn)制數(shù)：10111B各位對(duì)應(yīng)的權(quán)為：十六進(jìn)制數(shù)：F94各位對(duì)應(yīng)的權(quán)為：2) 數(shù)制的轉(zhuǎn)換 非十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù) 轉(zhuǎn)換方法：按位權(quán)展開(kāi)求和。例1.2101.11B= 1*22+1*20+1*2-1+1*2-2 = 4+1+0.5+0.25 = 5.75 F94H= 15*162+9*161+4*160 = 3988 注意：只有十進(jìn)制數(shù)的下標(biāo)可以省略，其他進(jìn)制數(shù)不可以省略

3、。十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)(K進(jìn)制數(shù)) 轉(zhuǎn)換方法：分成小數(shù)和整數(shù)分別轉(zhuǎn)換。 整數(shù)部分：除K取余，直至商為0，先得的余數(shù)為低位。 小數(shù)部分：乘K取整，先得的整數(shù)為高位。 例1.3把3988轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制數(shù)。 所以：3988=F94H十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的另一種方法：逐次減2的最高次冪法。21=2，22=4，23=8，24=16，25=32，26=64，例1.4將1539轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)表示。 所以：1539=110 0000 0011B例1.5將0001 1010 1110 1101 1011.0100B轉(zhuǎn)為16進(jìn)制。16進(jìn)制為：1 A E D B . 4 H 若十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，則將每一位拆

4、成4位。 2. 模的概念若a和b除以M，余數(shù)相等，則稱a和b對(duì)于M是同余的，則可以寫(xiě)成：a = b(mod M)。 容器的最大容量稱為模?？蓪?xiě)成：KM + X = X(mod M) 3. 有符號(hào)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)有符號(hào)數(shù)可以用原碼、補(bǔ)碼和反碼表示。 1) 共同規(guī)律： 用0表示正號(hào)，用1表示負(fù)號(hào)，且擺放在數(shù)據(jù)的最高位。有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)表示的根本區(qū)別在于，無(wú)符號(hào)數(shù)的最高位是數(shù)值位，有符號(hào)數(shù)的最高位是符號(hào)位。 同一正數(shù)的原、補(bǔ)、反碼都相同。 定義區(qū)間均對(duì)模而言，其中n表示有符號(hào)數(shù)的二進(jìn)制代碼位數(shù)。 2) 其他規(guī)律： 任一負(fù)數(shù)的原碼和對(duì)應(yīng)的正數(shù)(絕對(duì)值相等)的原碼僅是符號(hào)位不同。

5、任一負(fù)數(shù)的反碼是對(duì)應(yīng)的正數(shù)的反碼的各位求反，反之亦然。任一負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是對(duì)應(yīng)的正數(shù)的補(bǔ)碼的各位求反，然后加1，反之亦然。從定義區(qū)間上看，原碼和反碼的定義區(qū)間相同，是-X；補(bǔ)碼的定義區(qū)間是X； 0的原碼、反碼有+0和-0之分；0的補(bǔ)碼只有一種表達(dá)方式。 4. 補(bǔ)碼、反碼加減運(yùn)算規(guī)則X+Y補(bǔ)=X補(bǔ)+Y補(bǔ)X+Y反=X反+Y反 X-Y補(bǔ)=X補(bǔ)+-Y補(bǔ)X-Y反=X反+-Y反 -Y補(bǔ)=Y補(bǔ)補(bǔ)-Y反=Y反反 5. 基本名詞位：BIT，縮寫(xiě)為b； 字節(jié)：BYTE，由8位二進(jìn)制數(shù)代碼表示，縮寫(xiě)為B； 字：WORD，取決于計(jì)算機(jī)CPU的字長(zhǎng)，內(nèi)部寄存器的位數(shù)，其中8086CPU為16位，386、486CPU為32位

6、； 千字節(jié)：1KB = 1024B =B 兆字節(jié)：1MB =B=1024KB吉字節(jié)：1GB =B=1024MB太字節(jié)：1TB =B=1024GB6. 帶符號(hào)數(shù)運(yùn)算時(shí)的溢出問(wèn)題溢出和進(jìn)位的區(qū)別：進(jìn)位是指最高位向更高位的進(jìn)位，而溢出是指運(yùn)算結(jié)果超出數(shù)所能表示的范圍。 帶符號(hào)數(shù)所能表示的范圍：(若用n位二進(jìn)制數(shù)碼表示) 原碼：-(-1)X-1 補(bǔ)碼：-X-1 反碼：-(-1)X-1 溢出的判斷方法： 設(shè)CD7是符號(hào)位向更高位的進(jìn)位，CD6是數(shù)值位向符號(hào)位的進(jìn)位，則溢出可用V=CD7 CD6判斷，V=1表示有溢出，V=0表示無(wú)溢出。 對(duì)于加減法，也可以這樣判斷，只有下面4種情況有可能產(chǎn)生溢出： 正數(shù)+

7、正數(shù)，結(jié)果應(yīng)為正，若為正，則無(wú)溢出；若為負(fù)，則有溢出。 負(fù)數(shù)+負(fù)數(shù)，結(jié)果應(yīng)為負(fù)，若為負(fù)，則無(wú)溢出；若為正，則有溢出。 正數(shù)-負(fù)數(shù)，結(jié)果應(yīng)為正，若為正，則無(wú)溢出；若為負(fù)，則有溢出。 負(fù)數(shù)-正數(shù)，結(jié)果應(yīng)為負(fù)，若為負(fù)，則無(wú)溢出；若為正，則有溢出。對(duì)于乘(除)法，乘積(商)超過(guò)了能存放的范圍有溢出，否則無(wú)溢出。其他情況肯定無(wú)溢出。注意：無(wú)符號(hào)數(shù)和帶符號(hào)數(shù)表示方法有區(qū)別。無(wú)符號(hào)數(shù)：無(wú)符號(hào)位，所有位都是數(shù)值位，即最高位也是數(shù)值位；帶符號(hào)數(shù)：有符號(hào)數(shù)，且在最高位，其余各位才是數(shù)值位。1.1.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的編碼 1. 十進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法BCD(Binary Coded Decimal)是用4位二

8、進(jìn)制代碼表示一位十進(jìn)制數(shù)，由于4位二進(jìn)制代碼表示16種狀態(tài)，而十進(jìn)制數(shù)只取其中10種狀態(tài)。選擇不同的對(duì)應(yīng)規(guī)律，可以得到不同形式的BCD碼。最常用的是8421BCD碼。 例1.659 =(0101，1001)BCD；465 = (0100，0110，0101)BCD (011010000010)BCD = (0110，1000，0010)BCD = 682 注意：BCD碼與二進(jìn)制數(shù)之間不能直接轉(zhuǎn)換，需將BCD碼先轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，再由十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。與十六進(jìn)制數(shù)的區(qū)別在于：組內(nèi)逢2進(jìn)1，組間逢10進(jìn)1。表1-1是8421 BCD碼。表1-1 8421 BCD碼十 進(jìn) 制 數(shù)8421 BCD

9、碼十 進(jìn) 制 數(shù)8421 BCD碼000005010110001601102001070111300118100040100910012. 字符在計(jì)算機(jī)中的表示方法 由于大、小寫(xiě)英文字母、09數(shù)字字符、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、計(jì)算機(jī)特殊控制符一共不超過(guò)128個(gè)，所以只要用7位二進(jìn)制數(shù)碼來(lái)表示，稱為ASCII碼，見(jiàn)表1-2。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為ISO 646，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB1988。在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)字符通常用一個(gè)字節(jié)(八位)表示，最高位通常為0或用于奇偶校驗(yàn)位。ISO2022標(biāo)準(zhǔn)在兼容ISO646的基礎(chǔ)上擴(kuò)展成8位碼，可表示256個(gè)字符，擴(kuò)充了希臘字母、數(shù)學(xué)符號(hào)、非拉丁字符、商用圖符、游戲符號(hào)等。例1.7A= 41

10、H = 01000001B；0= 30H = 00110000B； a= 61H = 01100001B； = 3BH = 00111011B。 3. 機(jī)器數(shù)和真值機(jī)器數(shù)：一個(gè)數(shù)及其符號(hào)位在機(jī)器中的一組二進(jìn)制數(shù)的表示形式；真值：機(jī)器數(shù)所表示的值。 例1.8機(jī)器數(shù)34H，用原碼表示為+52；用反碼表示為+52；用補(bǔ)碼表示為+52；用BCD碼表示為34；用ASCII碼表示為4。即+52原=+52反=+52補(bǔ)=34H34BCD = 34H 4ASCII = 34H 機(jī)器數(shù)97H，用原碼表示為-23；用反碼表示為-104；用補(bǔ)碼表示為-105；用BCD碼表示為97；用ASCII碼表示為ETB。表1-2

11、 ASCII碼字符表編 碼控 制 字 符編 碼字 符編 碼字 符編 碼字 符00NUL20SPACE406001SOH21!41A61a02STX2242B62b03ETX23#43C63c04EOT24$44D64d05ENQ25%45E65e06ACK26&46F66f07BEL2747G67g08BS28(48H68h09TAB29)49I69i0ALF2A*4AJ6Aj0BVT2B+4BK6Bk(續(xù)表) 編 碼控 制 字 符編 碼字 符編 碼字 符編 碼字 符0CFF2C,4CL6Cl0DCR2D-4DM6Dm0ESO2E.4EN6En0FSI2F/4FO6Fo10DLE30050P7

12、0p11DC131151Q71q12DC232252R72r13DC333353S73s14DC434454T74t15NAK35555U75u16SYN36656V76v17ETB37757W77w18CAN38858X78x19EM39959Y79y1ASUB3A:5AZ7Az1BESC3B;5B7B1CFS3C5E7E1FUS3F?5F_7FDEL1.1.3 微機(jī)系統(tǒng)的基本組成 由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成，并采用總線結(jié)構(gòu)。 1. 硬件系統(tǒng) 硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)的全部物理裝置。通常，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由5部分組成： 1) 存儲(chǔ)器：用來(lái)存放數(shù)據(jù)和程序，例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁介質(zhì)存儲(chǔ)器。2)

13、 微處理器(包括運(yùn)算器和控制器)：運(yùn)算器用來(lái)完成二進(jìn)制編碼的算術(shù)和邏輯運(yùn)算；控制器控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種操作的部件。微機(jī)硬件系統(tǒng)只不過(guò)把運(yùn)算器和控制器用大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)集成在一塊芯片上，這塊芯片稱為CPU(中央處理單元)。3) 輸入設(shè)備及其接口電路：用來(lái)輸入數(shù)據(jù)、程序、命令和各種信號(hào)，例如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器等。4) 輸出設(shè)備及其接口電路：用來(lái)輸出計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果，例如打印機(jī)、CRT等。 5) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。2. 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)所編制的各種程序的集合，可分為兩大類： 1) 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)資源管理、控制和維護(hù)，便于人們使用計(jì)算機(jī)而配置的軟件，該軟件由廠家提供。它包括操作系統(tǒng)

14、(或監(jiān)控管理程序)，各種語(yǔ)言的匯編、解釋、編譯程序，數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序，編輯、調(diào)試、裝配、故障檢查和診斷等工具軟件。 操作系統(tǒng)在系統(tǒng)軟件中具有特殊地位。只要計(jì)算機(jī)處于工作狀態(tài)，就有操作系統(tǒng)的有關(guān)部分在內(nèi)存儲(chǔ)器中，負(fù)責(zé)接受、分析并調(diào)度執(zhí)行用戶的程序和各種命令。Windows是目前最流行的微機(jī)操作系統(tǒng)。2) 應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是指用戶利用計(jì)算機(jī)以及它所提供的各種系統(tǒng)軟件編制的解決各種實(shí)際問(wèn)題的程序。它包括支撐軟件和用戶自己編制的程序。 支撐軟件有： 文字處理軟件：Wordstar、Write、WPS、Word、中文之星等。 表格處理軟件：Lotus1-2-3、CCED、Excel等。 圖形處理軟件：A

15、utoCAD、TANGO、PowerPoint、PROTEL 98以及2000等。 圖文排版軟件：華光、科印、方正等。 防治病毒軟件：SCAN、KILL、CLEAN、MSAV、KV 3000。 工具軟件：PCTOOLS等。 套裝軟件：Microsoft-Office，它基于Windows，包括Word、Excel、PowerPoint、MS Mail等。 3. 軟、硬件的關(guān)系硬件系統(tǒng)是人們操作微機(jī)的物理基礎(chǔ)；軟件系統(tǒng)是人們與微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行信息交換、通信對(duì)話、按人的思維對(duì)微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理的工具。 4. 微機(jī)的總線結(jié)構(gòu) 1) 總線：是指連接多于兩個(gè)部件的公共信息通路，或者說(shuō)是多個(gè)部件之間的公共

16、連線。 2) 按照總線上傳送信息內(nèi)容分類： 數(shù)據(jù)總線(DB)：傳送數(shù)據(jù)信息。 控制總線(CB)：傳送控制信息，確定數(shù)據(jù)信息的流向。 地址總線(AB)：傳送地址信息，確定數(shù)據(jù)信息的傳送地址。1.2 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握計(jì)算機(jī)中的各種數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換，機(jī)器數(shù)的編碼表示及其相互轉(zhuǎn)換與運(yùn)算；搞清微型計(jì)算機(jī)的基本組成及其各模塊的功能。難點(diǎn)：掌握二進(jìn)制運(yùn)算中溢出和進(jìn)位的區(qū)別；弄清機(jī)器數(shù)和真值；理解指令在計(jì)算機(jī)中的執(zhí)行過(guò)程。1.3 典型例題精解例1.9求 152.76= B= Q= H。解：整數(shù)部分： 逆取法得：152=230Q=10 011 000B=98H小數(shù)部分(精確到小數(shù)點(diǎn)后3位)：0.76 8 =

17、6.08 取整=60.08 8 =0.64 取整=00.64 8 =5.12 取整=5順取法得：0.76=0.605Q=0.011 000 101B=0.628H所以：152.76=1001 1000.0110 0010B=230.605Q=98.628H注意：手工變換時(shí)，可先變換成八進(jìn)制，再變?yōu)槠渌M(jìn)制，這樣會(huì)減少計(jì)算工作量和變換次數(shù)。八進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制時(shí)，將每一位八進(jìn)制數(shù)用三位二進(jìn)制數(shù)表示，再去掉首位的零即可(觀察劃線部分)。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制時(shí)，將每四位二進(jìn)制數(shù)用一位十六進(jìn)制數(shù)表示即可(觀察劃線部分)，注意要以小數(shù)點(diǎn)為分界線分別向左和向右表示。例1.10求 7A.18H= B= D=

18、 Q。解：十六進(jìn)制可直接轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制，二進(jìn)制再直接轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制，十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制采用定義變換。根據(jù)定義變換：7A.18H=7161+10160+116-1+816-2=122.09375D7A.18H=0111 1010.0001 1000B=1111010.00011B1111010.00011B=001 111 010.000 110B=172.06Q所以：7A.18H=1111010.00011B =122.09375D=172.06Q 注意：十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制時(shí)，將每一位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)表示，再去掉首位的零即可(觀察劃線部分)；二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制時(shí)，將每三位二進(jìn)制數(shù)用一

19、位八進(jìn)制數(shù)表示即可(觀察劃線部分)，注意要以小數(shù)點(diǎn)為分界線分別向左和向右表示。例1.11寫(xiě)出下列數(shù)的原碼、反碼及補(bǔ)碼表示(設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8位)。+24，-24，+0，-0，+1，-1，+127，-127解：首先將所給的數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)，然后根據(jù)原碼、反碼和補(bǔ)碼的表示法及其字長(zhǎng)，寫(xiě)出指定數(shù)據(jù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼表示。例如寫(xiě)出“+24”“-24”的原碼、反碼和補(bǔ)碼表示如下：(1) 寫(xiě)出24的二進(jìn)制數(shù)表示：24D=00011000B(2) +24原=00011000B -24原=10011000B最高位(D7)為符號(hào)位，為1表示負(fù)數(shù)，為0表示正數(shù)，其余7位為24對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)值位。(3) +24反=0

20、0011000B -24反=11100111B正數(shù)的反碼就是正數(shù)的原碼，負(fù)數(shù)的反碼等于負(fù)數(shù)的原碼的符號(hào)位不變，其余7位數(shù)值位取反。(4) +24補(bǔ)=00011000B -24補(bǔ)=11101000B正數(shù)的補(bǔ)碼就是正數(shù)的原碼，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼等于負(fù)數(shù)的原碼的符號(hào)位不變，其余7位數(shù)值位取反，并且在末位加1。依照上述方法，可寫(xiě)出其余各數(shù)的原碼、反碼及補(bǔ)碼表示：0D=00000000；+0原=00000000B；+0反=00000000B；+0補(bǔ)=00000000B；-0原=10000000B；-0反=11111111B；- 0補(bǔ)=00000000B；1D=00000001；+1原=00000001B；+1反

21、=00000001B；+1補(bǔ)=00000001B；-1原=10000001B；-1反=11111110B；-1補(bǔ)=11111111B；127D=11111111；+127原=01111111B；+127反=01111111B；+127補(bǔ)=01111111B-127原=11111111B；-127反=10000000B；-127補(bǔ)=10000001B。注意：解答這類題時(shí)，要注意正數(shù)的的原碼、反碼和補(bǔ)碼表示形式是一樣的，千萬(wàn)不要用求負(fù)數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼表示方法來(lái)做。例1.12已知X= -101011B，Y= +101100B，機(jī)器數(shù)的字長(zhǎng)為8位，求X+Y補(bǔ)，X+Y，X-Y補(bǔ)，X-Y。解：(1)

22、求出X原，Y原X原= 10101011B Y原=00101100B(2) 求出X補(bǔ)，Y補(bǔ)X補(bǔ)= 11010101B Y補(bǔ)=00101100B(3) 求出X+Y補(bǔ)X+Y 補(bǔ)= X 補(bǔ)+Y 補(bǔ)=11010101B + 00101100B=00000001(4) 求出X+Y根據(jù)X+Y補(bǔ)求出X+Y。其符號(hào)位為“0”表示結(jié)果為正，其余7位就是X+Y的值。所以X+Y=1D。(5) 求出X-Y補(bǔ)X-Y 補(bǔ)= X 補(bǔ)-Y 補(bǔ)=11010101B - 00101100B=10101001B(6) 求出X-Y根據(jù)X-Y補(bǔ)求出X-Y。其符號(hào)位為“1”表示結(jié)果為負(fù)，其余7位二進(jìn)制數(shù)按位取反后，末位再加“1”可得到X-

23、Y的值。所以X-Y= -87D。注意：計(jì)算時(shí)要注意補(bǔ)碼的求法及補(bǔ)碼加減法的規(guī)則。例1.13完成下列BCD碼運(yùn)算，64+56= ，64-56= 。解：(1) 將給定的十進(jìn)制數(shù)用BCD碼表示64D=01100100 BCD56D=01010110 BCD(2) 進(jìn)行BCD加法運(yùn)算得到加法中間結(jié)果01100100BCD+01010110BCD=10111010BCD(3) 調(diào)整得到加法最終結(jié)果十進(jìn)制調(diào)整的方法：運(yùn)算后低4位=1010，超過(guò)1001，低4位加6；運(yùn)算后高4位=1011，超過(guò)1001，高4位加6。10111010BCD+01100110BCD=00100000BCD，CF=1。(4) 6

24、4+56=(1)20，其中百位為進(jìn)位位。 (5) 進(jìn)行BCD減法運(yùn)算得到減法中間結(jié)果01100100BCD-01010110BCD=00001110BCD(6) 調(diào)整得到減法最終結(jié)果十進(jìn)制調(diào)整的方法：運(yùn)算后低4位=1110，超過(guò)1001，低4位減6；運(yùn)算后高4位=0000，不超過(guò)1001，高4位減0。 00001110BCD-00000110BCD=00001000BCD。(7) 64-56=8注意：本題中BCD的加減法運(yùn)算仍采用二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則，得到的數(shù)為十六進(jìn)制數(shù)，需要進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整。這部分內(nèi)容在下一章會(huì)有講解。例1.14概述計(jì)算機(jī)的基本組成部件及其各組成部件的功能。答：一臺(tái)計(jì)算機(jī)由控制器、

25、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。(1) 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是用來(lái)存放數(shù)據(jù)、程序、運(yùn)算的中間結(jié)果和最終結(jié)果的部件。存儲(chǔ)器采用按地址存取的工作方式，它由許多存儲(chǔ)單元組成，每一個(gè)存儲(chǔ)單元可以存放一個(gè)數(shù)據(jù)代碼。為了區(qū)分不同存儲(chǔ)單元，把全部存儲(chǔ)單元按照一定的順序編號(hào)。這個(gè)編號(hào)稱為存儲(chǔ)單元的地址。當(dāng)CPU要把一個(gè)數(shù)據(jù)代碼存入某存儲(chǔ)單元或從某存儲(chǔ)單元取出時(shí)，首先要提供該存儲(chǔ)單元的地址，然后查找相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，最后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取。(2) 運(yùn)算器運(yùn)算器是對(duì)信息進(jìn)行加工、運(yùn)算的部件，它對(duì)二進(jìn)制進(jìn)行基本邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算，將結(jié)果暫存或送到存儲(chǔ)器保存。(3) 控制器控制器是計(jì)算機(jī)的控制中心。存儲(chǔ)器進(jìn)行信息的存取

26、，運(yùn)算器進(jìn)行各種運(yùn)算，信息的輸入和輸出都是在控制器的統(tǒng)一控制下進(jìn)行的?？刂破鞯墓ぷ骶褪侵芏鴱?fù)始地從存儲(chǔ)器中取指令、分析指令，向運(yùn)算器、存儲(chǔ)器以及輸入輸出設(shè)備發(fā)出控制命令，控制計(jì)算機(jī)工作。(4) 輸入設(shè)備程序員編好的程序和數(shù)據(jù)是經(jīng)輸入設(shè)備送到計(jì)算機(jī)中去的。輸入設(shè)備要將程序和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別和接受的信息，如電信號(hào)等。目前常用的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀等。(5) 輸出設(shè)備輸出設(shè)備是把運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為人們所需要的易于理解、閱讀的形式。目前常用的輸出設(shè)備包括顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。軟磁盤(pán)、硬磁盤(pán)、可讀寫(xiě)光盤(pán)及其驅(qū)動(dòng)器既是輸入設(shè)備也是輸出設(shè)備，只讀光盤(pán)及其驅(qū)動(dòng)器屬于計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備。軟盤(pán)、硬盤(pán)及

27、光盤(pán)又統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)的外存儲(chǔ)器。1.4 重要習(xí)題與考研題解析例1.15(上海大學(xué)2001年考研題)下列無(wú)符號(hào)數(shù)中，最大的數(shù)是( )。A. (1100110)二進(jìn)制數(shù)B. (143)八進(jìn)制數(shù)C. (10011000) BCDD. (65)十六進(jìn)制數(shù)分析：本題主要考查不同進(jìn)制下數(shù)的大小，即考查學(xué)生對(duì)各種進(jìn)制之間的互換掌握程度?？煽紤]都轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制。(1) 143Q=1100011B65H=1100101B可以看出A、B、D中A最大。(2) (10011000)BCD=98D=62H=1100010B1100110B所以正確答案為A。注意：BCD碼是按位對(duì)十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行二進(jìn)制編碼，在形式上與十六進(jìn)制非常

28、相似。一定要注意差別，它們都可用4位二進(jìn)制數(shù)表示1個(gè)數(shù)位，但BCD碼是“逢十進(jìn)一”，在微機(jī)中運(yùn)算需要進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整，而十六進(jìn)制則不用。BCD碼在存放上又有2種形式：一個(gè)字節(jié)放兩位BCD碼，稱為壓縮的BCD碼；一個(gè)字節(jié)放一位BCD碼，稱為非壓縮的BCD碼(放在低4位)。例1.16(北京航空航天大學(xué)2003年考研題)十進(jìn)制數(shù)574在機(jī)器中對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為 ，壓縮的BCD碼為 ，按字符存儲(chǔ)時(shí)ASCII碼為 。分析：本題主要考查數(shù)制轉(zhuǎn)換和編碼知識(shí)。(1)逆取法得 574=23EH =10 0011 1110B(2) 對(duì)壓縮的BCD碼，一個(gè)字節(jié)存放了兩位BCD碼574BCD=0574H(3) 數(shù)字09的

29、ASCII碼編碼是30H39H574用ASCII碼表示為：353734H所以正確答案為：1000111110B，0574H，353734H例1.17 (北京郵電大學(xué)2002年考研題)若X原=Y反=Z補(bǔ)=90H，試用十進(jìn)制數(shù)分別寫(xiě)出其大小，X= ；Y= ；Z= 。分析：本題主要考查如何從原碼、反碼和補(bǔ)碼求其真值。(1) X原=90H=10010000B符號(hào)位(D7)為1，X為負(fù)數(shù)。根據(jù)原碼的編碼規(guī)則可知，數(shù)值位為0010000B = 10H = 16D，所以X = -16。(2) Y反=90H=10010000B符號(hào)位(D7)為1，Y為負(fù)數(shù)。根據(jù)反碼的編碼規(guī)則可知，對(duì)其余七位按位取反，即可得到其

30、數(shù)值1101111B = 111D，所以Y = -111。(3) Z補(bǔ)=90H=10010000B符號(hào)位(D7)為1，Z為負(fù)數(shù)。求負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼的真值可采用求補(bǔ)的概念，即一個(gè)以補(bǔ)碼表示的數(shù)，無(wú)論其正負(fù)，對(duì)其求補(bǔ)(包括符號(hào)位)，所得的結(jié)果為該數(shù)的相反數(shù)。負(fù)數(shù)的相反數(shù)是正數(shù)，正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼相同。10010000B取反加一可得01110000B=112D所以Z= -112。注意：對(duì)編碼求真值的題型，先判斷其符號(hào)，再轉(zhuǎn)換為原碼求得數(shù)值位(或其絕對(duì)值)。一個(gè)以原碼表示的數(shù)，不論其正負(fù)，對(duì)其最高位求反，所得到的結(jié)果是該數(shù)的相反數(shù)；一個(gè)以反碼表示的數(shù)，不論其正負(fù)，對(duì)其按位求反，所得到的結(jié)果是該數(shù)的相反數(shù)；一個(gè)

31、以補(bǔ)碼表示的數(shù)，無(wú)論其正負(fù)，對(duì)其求補(bǔ)(包括符號(hào)位)，所得的結(jié)果為該數(shù)的相反數(shù)。例1.18(華東理工大學(xué)2003年考研題)X= -127，Y= -1，若字長(zhǎng)N=8，則：X補(bǔ)= H，X補(bǔ)= H，X+Y 補(bǔ)= H，X-Y 補(bǔ)= H。分析：本題主要考查的是二進(jìn)制的加減法規(guī)則及補(bǔ)碼的求法。(1) 根據(jù)例1.11我們可以得到X= -127，X補(bǔ)=10000001B=81H，Y補(bǔ)=11111111B=FFH。(2) 求X+Y補(bǔ)=?根據(jù)X+Y補(bǔ)=X補(bǔ)+Y補(bǔ)，可得：X補(bǔ)+Y補(bǔ)=10000001B+11111111B1 0 0 0 0 0 0 1+ 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 進(jìn)

32、位1 0 0 0 0 0 0 0X+Y補(bǔ)=10000000B=80H，其中進(jìn)位位為1，D6向D7位也有進(jìn)位，結(jié)果無(wú)溢出。(3) 求X-Y 補(bǔ)=?根據(jù)X-Y 補(bǔ)=X補(bǔ)-Y補(bǔ)，可得：X補(bǔ)-Y補(bǔ)=10000001B-11111111B1 0 0 0 0 0 0 1- 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 借位1 0 0 0 0 0 1 0X-Y 補(bǔ)=10000010B=82H，其中借位位為1，D6向D7位也有借位，結(jié)果無(wú)溢出。所以答案為：81H，F(xiàn)FH，80H，82H。1.5 習(xí)題及參考答案1.5.1 習(xí)題一、完成下列數(shù)制轉(zhuǎn)換。(1) 101.011B= D= Q= H。(2)

33、101110B= D= Q= H。(3) 1101.01B= D= Q= H。(4) 10011010.1011B= D= Q= H。(5) 253.74Q= D= B= H。(6) 712Q= D= B= H。(7) 72D= B= Q= H。(8) 49.875D= B= Q= H。(9) 0.6875D= B= Q= H。(10) 58.75D= B= Q= H。(11) 0E12H= D= Q= B。(12) 1CB.D8H= D= Q= B。(13) FF.1H= D= Q= B。(14) 70ADH= D= Q= B。二、給出下列數(shù)的原碼和補(bǔ)碼的二進(jìn)制表示。(設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8。)(

34、1) -38D(2) 32D(3) -63D(4) -64D(5) -0D(6) 42D(7) -45D(8) -45D(9) -72D(10) 72D(11) -1111111B(12) +1001100B三、已知X，Y，求X+Y補(bǔ)= ？，X+Y= ？X-Y補(bǔ)= ？，X-Y= ？并指出結(jié)果是否有溢出？(設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8)。(1) X= 68D，Y=12D(2) X= -32D，Y=13D(3) X= -32D，Y=66D(4) X= -66H，Y=44H(5) X= -0110110B，Y= -0100001B(6) X= +1110110B，Y= -0100001B(7) X= -1010

35、111B，Y= +1010101B(8) X= +1011101B，Y= +1010101B 四、將下列壓縮的8421BCD碼表示成十進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)。(設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8。)(1) 10010100BCD(2) 01101000BCD(3) 00010101BCD(4) 01001000BCD五、將下列數(shù)值或字符串表示為相應(yīng)的ASCII碼。(1) 空格(2) 字母“Q”(3) 51(4) Hello!1.5.2 參考答案一、完成下列數(shù)制轉(zhuǎn)換。(1) 101.011B=5.375D=5.3Q=5.6H(2) 101110B=46D=56Q=2EH(3) 1101.01B=13.25D=15.2Q

36、=D.4H(4) 10011010.1011B=154.6875D=232.54Q=9A.B H(5) 253.74Q=171.9375D=10101011.1111B=AB.F H(6) 712Q=458D=111001010B=1CAH(7) 72D=1001000B=110Q=48H(8) 49.875D=11001.111B=61.7Q=31.E H(9) 0.6875D=0.1011=0.54Q=0.BH(10) 58.75D=111010.11 B=72.6 Q= 3A.CH(11) 0E12H=3602D=7022Q=111000010010B(12) 1CB.D8H=459.84375D=713.66Q=111001011.11011B(13) FF.1H=255.0625D=377.04Q=11111111.0001B(14) 70ADH=28845D=70255Q=111000010101101B二、給出下列數(shù)的原碼和補(bǔ)碼的二進(jìn)制表示。(設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8。)(1)-38D原=10100110B-38D反=11011001B-38D補(bǔ)=11011010B(2)32D原=00100000B32D反