第0章(微機原理及接口技術)

微機原理與應用陳興電物學院綜合實驗樓201-2futchenxing@1緒論課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學時：32+8學分：2.5成績=平時+實驗+卷面

平時、實驗：30～40%

卷面：60～70%課堂上課要求2教材：微型計算機技術及應用（第4版），戴梅萼，清華大學出版社參考教材：微機原理與接口技術，王克義，清華大學出版社微型計算機原理（第5版），姚燕南，西安電子科技大學出版社微型計算機原理及應用（第3版），鄭學堅，清華大學出版社3編者推薦參考書微機原理、匯編與接口技術（第二版）清華大學出版社出版微機原理、匯編與接口技術學習指導(第二版)清華大學出版社出版微型計算機技術及應用（第4版）清華大學出版社戴梅萼史嘉權微機原理與接口技術（基于32位機）電子工業(yè)出版社馬春燕主編匯編語言與接口技術（第2版）清華大學出版社王讓定等4人編微型計算機原理與接口技術清華大學出版社孫力娟等5人編微型計算機原理與接口技術(第3版)清華大學出版社馮博琴吳寧編微型計算機原理、接口技術及其應用（第2版）清華大學出版社史新福馮萍編微機原理與匯編語言（第2版）電子工業(yè)出版社王鈺等3人編32位微型計算機與接口技術清華大學出版社朱永華等編4教學內(nèi)容：微型計算機的結(jié)構(gòu)和工作原理。微處理器（重點是8086）以及對應的指令系統(tǒng)。匯編語言程序設計。三種技術：存儲器技術數(shù)據(jù)傳輸接口技術總線技術5計算機中的數(shù)制和碼制數(shù)和數(shù)制：客觀事物存在著多少和大小的差別，“數(shù)”就是衡量事物的“量”的多少。一個數(shù)可以用不同的計數(shù)制度來表示它的大小，雖然形式不同，但是“數(shù)”所表示的“量”卻是相等的。碼和碼制：用一串數(shù)字或一串符號表示某個數(shù)時，這串數(shù)字或符號就是這個數(shù)的碼或編碼。表達一個數(shù)的大小和正負的不同方法稱為碼制。6§1數(shù)和數(shù)制

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12下表列出了四種進位制中數(shù)的表示方法，其中，B,Binary,表示二進制Q,Octal,表示八進制，但是為了和數(shù)字0相區(qū)別，所以用字母Q代替H,Hexadecimal,十六進制D,Decimal,十進制，但是也可以不寫該符號。13表1十進制，二進制，八進制，十六進制數(shù)碼對照表14

15（2）十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進位制數(shù)。注意：分整數(shù)部分和小數(shù)部分這兩部分分別轉(zhuǎn)換。方法：把十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進位制整數(shù)：除基，取余。把十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進位制小數(shù)：乘基，取整。16十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進位制整數(shù)

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18次數(shù)商余數(shù)12???n-2n-1n19例如，需將17,289,3910分別轉(zhuǎn)換成相應的二進制數(shù)，八進制數(shù)，十六進制數(shù)，則可列豎式如下：20十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成任意進位制小數(shù)

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22次數(shù)乘以基X整數(shù)部分小數(shù)部分12????m-2m-1m23例如，將0.6875,0.15625,0.65625三個十進制小數(shù)分別轉(zhuǎn)換為二進制，八進制，十六進制小數(shù)，則可列豎式計算和轉(zhuǎn)換如下：0.6875=0.1011B0.15625=0.12Q240.65625=0.A8H注意：①在進行任意進位制數(shù)和十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換時，由于整數(shù)部分和小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法截然不同，因此即使整數(shù)部分和小數(shù)部分在形式上相同，但轉(zhuǎn)換的結(jié)果也完全不一樣，所以在任意進位制數(shù)和十進制數(shù)進行轉(zhuǎn)換的時候，必須把整數(shù)部分和小數(shù)部分單獨分開轉(zhuǎn)換。比如：1101B=13，但0.1101B=0.8125≠0.1375=4BH，但0.75=0.C0H25②一個二進制小數(shù)能夠完全準確的轉(zhuǎn)換成十進制小數(shù)，但是一個十進制小數(shù)不一定能夠完全準確的轉(zhuǎn)換成二進制小數(shù)。例如，0.1=0.000110011001100…B，這就是說十進制小數(shù)0.1轉(zhuǎn)換成二進制小數(shù)后成為一個無限循環(huán)小數(shù)，不能被準確的表達出來。有時不能用有限位二進制小數(shù)去表示任意一個有限位的十進制小數(shù)，這是二進制計數(shù)制的一個缺點。262.八進制數(shù)與二進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

273.十六進制數(shù)與二進制數(shù)的轉(zhuǎn)換

28在計算機中，數(shù)是以二進制形式表示和運算的，但二進制數(shù)書寫起來太長，而且容易出錯，所以通常用八進制數(shù)，尤其是十六進制數(shù)來書寫。在微型計算機中，字長通?？梢允?位，16位，32位或64位，它正好可以分別用2個，4個，8個或16個十六進制數(shù)來表示，故十六進制計數(shù)值在微型計算機中的使用是非常普遍的。29§2碼和碼制計算機中采用的碼制有四種，即原碼、反碼、補碼和移碼。由于反碼運算對計算機的結(jié)構(gòu)有特殊的要求而不常采用。一、原碼對一個二進制數(shù)而言，如果用最高位表示符號（常以0表示正數(shù)，1表示負數(shù)），其余各位表示數(shù)值本身，則稱為該二進制數(shù)的原碼表示法。30原碼是符號數(shù)值化的數(shù)，因此可以在計算機中使用，所以原碼是機器數(shù)的一種。原來帶符號的正或者負數(shù)則稱為機器數(shù)的真值。機器數(shù)：將一個數(shù)（連同符號）在機器中加以數(shù)碼化后的表示形式，稱為機器數(shù)。在將數(shù)的符號用數(shù)碼（0或1）表時后，數(shù)值部分究竟是保留原來的形式，還是按一定規(guī)則作某些變化，這要取決于運算方法的需要，從而有4種常見的機器數(shù)形式，即原碼、反碼、補碼和移碼。真值：而把機器數(shù)所代表的實際值稱為機器數(shù)的真值。31

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34二、補碼，反碼為了簡化運算，采用補碼數(shù)。反碼：對于正數(shù)，反碼與原碼相同；對于負數(shù)，將原碼除符號位按位求反，即可得到反碼。反碼基本上只在求補碼時使用。補碼：對于正數(shù)，補碼與原碼相同；對于負數(shù)，將求得的反碼加1，即可得到補碼。35原碼，反碼和補碼之間的轉(zhuǎn)換：36

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38§3十進制數(shù)的二進制編碼計算機里，字母、各種符號以及指揮計算機執(zhí)行操作的指令，均用二進制數(shù)的組合表示，稱為二進制編碼這節(jié)不用看（1）二進制編碼的十進制數(shù)即用二進制表示的十進制數(shù)，簡稱BCD數(shù)（binarycodeddecimal)，常用的是8421BCD碼。除此之外還有2421碼，余3碼等。398421BCD編碼表：壓縮BCD數(shù)→用8位二進制數(shù)表示2個十進制數(shù)位非壓縮BCD數(shù)→用8位二進制數(shù)表示1個十進制數(shù)位如：19→壓縮BCD→00011001=19H19→非壓縮BCD→0000000100001001=0109H40說明：十進制數(shù)與BCD數(shù)的轉(zhuǎn)換查8421BCD編碼表→直接轉(zhuǎn)換BCD數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)寫出BCD數(shù)的十進制數(shù)→十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD數(shù)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)→根據(jù)十進制數(shù)寫出BCD數(shù)41（2）ASCII碼：字符在機內(nèi)的表示,ASCII字符表（7位碼）見下頁。常用的ASCII碼字符如下表：42012345670NULDLESP0@P`p1SOHDC1!1AQaq2STXDC2“2BRbr3ETXDC3#3CScs4EOTDC4$4DTdt5ENQNAK%5EUeu6ACKSYN&6FVfv7BELETB‘7GWgw8BSCAN(8HXhx9HTEM)9IYiyALFSUB*:JZjzBVTESC+;K[k{CFFFS,<L\l|DCRGS-=M]m}ESORS.>N^n~FSIUS/?O_oDELHLNUL空SOH標題開始STX正文結(jié)束ETX本文結(jié)束EOT傳輸結(jié)束ENQ詢問ACK承認BEL報警符BS退格HT橫向列表LF換行VT垂直制表FF走紙控制CR回車SO移位輸出SI移位輸入DLE數(shù)據(jù)鏈換碼DC1設文字備控制1DC2設備控制2DC3設備控制3DC4設備控制4NAK否定SYN空轉(zhuǎn)同步ETB信息組傳送結(jié)束CAN作廢EM紙盡SUB減ESC換碼FS分隔符GS組分隔符RS記錄分隔符US單元分隔符SP空格DEL作廢43注：(1)十進制數(shù)的ASCII碼轉(zhuǎn)換成BCD數(shù)→減30HBCD數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)的ASCII碼→加30H(2)將十六進制數(shù)的