微型計算機基礎(chǔ)知識PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 微型計算機基礎(chǔ)知識微型計算機基礎(chǔ)知識 第第1章章 基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識 1.1 概述概述 1.2 微機中的數(shù)制和數(shù)的表示微機中的數(shù)制和數(shù)的表示 1.3 微機中常見的編碼微機中常見的編碼 1.4 二進(jìn)制數(shù)的運算及其電路二進(jìn)制數(shù)的運算及其電路 第1頁/共34頁 1.1.1 微型計算機的發(fā)展微型計算機的發(fā)展 1. 基本概念基本概念 （1）微處理器微處理器（MPU） 將中央處理單元（將中央處理單元（CPU）控制器和運算器控制器和運算器 集成在一片半導(dǎo)體芯片上。集成在一片半導(dǎo)體芯片上。 （2）微型計算機微型計算機 以微處理器以微處理器MPU為核心，再配以相應(yīng)的半導(dǎo)為核心，再配以相應(yīng)的半導(dǎo) 體存儲器

2、（體存儲器（ROM、RAM等）、等）、I/O接口和中接口和中 斷系統(tǒng)等，并由系統(tǒng)總線連接起來組裝在一斷系統(tǒng)等，并由系統(tǒng)總線連接起來組裝在一 塊或數(shù)塊印刷電路版上構(gòu)成的計算機。塊或數(shù)塊印刷電路版上構(gòu)成的計算機。 第2頁/共34頁 第二代第二代 8086/808816位機位機 8086數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線16位位 8088數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線8位（準(zhǔn)位（準(zhǔn)16位機）位機） 第四代第四代 80386/8048632位機位機 段頁式管理段頁式管理 第三代第三代 80286加強型加強型16位機位機 虛擬存儲器虛擬存儲器 描述符描述符 第一代第一代 8位機位機 ：Intel 4004 Intel 8008（8位）位） 第

3、五代第五代 8058632位機位機 93年年 Pentium“奔騰奔騰” 廢棄了傳統(tǒng)的三總線結(jié)構(gòu)，廢棄了傳統(tǒng)的三總線結(jié)構(gòu)， 采用南北橋芯片組，采用南北橋芯片組， PCI總線總線 多媒體信息處理多媒體信息處理 Pro-P632位機位機 96年年P(guān)II PIII 加強型的加強型的“奔騰機奔騰機 ” 第3頁/共34頁 第4頁/共34頁 計計 算算 機機 系系 統(tǒng)統(tǒng) 硬件硬件 軟件軟件 主主 機機 外部輸入輸出設(shè)備外部輸入輸出設(shè)備 CPU 總線總線 存儲器存儲器 I/O接口接口 運算器運算器 控制器控制器 寄存器寄存器 ROM RAM 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 第5頁/共34頁 總線結(jié)構(gòu)，系

4、統(tǒng)中各部件總線結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)中各部件 “掛掛”在總線在總線 上上 主機結(jié)構(gòu)突出特點是模塊化結(jié)主機結(jié)構(gòu)突出特點是模塊化結(jié) 構(gòu)構(gòu) CPU 地址譯碼電路地址譯碼電路 I/O 設(shè)備設(shè)備 RAM ROM 地址信息地址信息 片選信號片選信號 I/O 接口接口 DB AB CB 微機的三總線結(jié)構(gòu)微機的三總線結(jié)構(gòu) 第6頁/共34頁 1. 數(shù)制與進(jìn)位記數(shù)法數(shù)制與進(jìn)位記數(shù)法 w 十進(jìn)制十進(jìn)制: 0,1,9,10 w二進(jìn)制二進(jìn)制: 逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一 0,1,10 w八進(jìn)制八進(jìn)制: 0,1,7,10 w十六進(jìn)制十六進(jìn)制0,1,9,A,B,C,D,E,F,10 例例: (892)10 (892)D 例例: (10010)2

5、 (10010)B 例例: (71)8 (71)Q 例例: (3A)16 (3A)H 1.2 微機中的數(shù)制和數(shù)的表示微機中的數(shù)制和數(shù)的表示 第7頁/共34頁 (1101.1)2 =123+122+021+120+12-1 = (13.5)10 (371.2)8 = 3 82+7 81+1 80+2 8-1 = 192+56+1+0.25=(249.25)10 (4E.8)16 = 4 161+14 160+8 16-1 = 64+14+0.5=(78.5)10 2、制數(shù)轉(zhuǎn)換、制數(shù)轉(zhuǎn)換 1)非十進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換非十進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換 按按該數(shù)制的權(quán)表達(dá)式展開，再按十進(jìn)制求和該數(shù)制的權(quán)表

6、達(dá)式展開，再按十進(jìn)制求和 例例： 第8頁/共34頁 第9頁/共34頁 7 7 0 . 2 5 2 0 . 5 0 2 1 . 0 0 1001101. 01(77.25)10 = ( )2 余數(shù)余數(shù) 2 3 8 (1 1 9 2 (0 2 9 (1 2 4 (1 2 2 (0 2 1 (0 2 0 (1 第10頁/共34頁 左補 0 右補 0 第11頁/共34頁 八進(jìn)制八進(jìn)制: 3位位二進(jìn)制二進(jìn)制合并成合并成1位位 十六進(jìn)制十六進(jìn)制: 4位位二進(jìn)制二進(jìn)制合并成合并成1位位 例例: (1 0 0 1 1 0 1 . 0 1 )2 5112 (1 0 0 1 1 0 1 . 0 1 )2 D44

7、= ()8115.2 = ()16 4D.4 第12頁/共34頁 例例: 八進(jìn)制八進(jìn)制 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 二進(jìn)制二進(jìn)制 1位拆分為位拆分為3位位 1位拆分為位拆分為4位位 (1 1 5 . 2 )8 = () 2 1 001 101.010 (4 D . 4 )16 = () 2 100 1101.0100 (4). 第13頁/共34頁 1. 基本概念基本概念 1）機器數(shù)：）機器數(shù)： 數(shù)值在計算機中的表示形式數(shù)值在計算機中的表示形式 ( (機器數(shù)機器數(shù)) )。種類：種類： 2）無符號數(shù)）無符號數(shù):0000 00001111 1111 （0255）真值）真值 3）有符號數(shù)）有符號數(shù):1 111

8、11110 111 1111（-127+127） 4）定點小數(shù)）定點小數(shù):小數(shù)點的位置固定不變小數(shù)點的位置固定不變 5）浮點小數(shù)）浮點小數(shù):小數(shù)點的位置允許浮小數(shù)點的位置允許浮動。動。 1001 1100 (8位、位、16位、位、32位）位） 1.2.3 二進(jìn)制數(shù)的表示二進(jìn)制數(shù)的表示 第14頁/共34頁 機器數(shù)的特點：機器數(shù)的特點： 表示的數(shù)的范圍受計算機字長的限制；表示的數(shù)的范圍受計算機字長的限制； 符號位被數(shù)字化符號位被數(shù)字化 （正號：（正號：0 負(fù)號：負(fù)號：1） 小數(shù)點處于約定的位置（看不見）小數(shù)點處于約定的位置（看不見） 2、帶符號機器數(shù)的原碼、反碼、補碼、帶符號機器數(shù)的原碼、反碼、補

9、碼 三種表示三種表示 1. 無符號數(shù)無符號數(shù)的表示法的表示法 1 2 n mi i iB BN 第15頁/共34頁 原原 碼碼 表示方法表示方法 符號位用符號位用0或或1表示，數(shù)值部分不變表示，數(shù)值部分不變 例例: (設(shè)機器字長為設(shè)機器字長為8位位) 13的原碼為的原碼為 0 0001101 -13的原碼為的原碼為 1 0001101 0的原碼表示的原碼表示(兩種方法兩種方法) +0原 原=00000000 -0 原 原=10000000 X0時，時， X原 原=本身（機器數(shù) 本身（機器數(shù)=真值）真值） X0時，時，X反 反= X原原 X0時，時，X補 補= X原原 X 10111111 +0

10、1000000 01000001= + 10100000 =10000000 =(1)01011111 總結(jié)補碼的運算的規(guī)則：總結(jié)補碼的運算的規(guī)則： （1） X+Y補補 = X補補 + Y補補 （2） X-Y補補 = X補補 + -Y補補 （3）有進(jìn)位把進(jìn)位舍掉）有進(jìn)位把進(jìn)位舍掉 （4）有溢出結(jié)果不要）有溢出結(jié)果不要 （5）運算后符號為）運算后符號為0，結(jié)果為其本身得值，結(jié)果為其本身得值 符號為符號為1，將計算結(jié)果取反加，將計算結(jié)果取反加1得其絕對值得其絕對值 第21頁/共34頁 同號相減或異號相加同號相減或異號相加不會溢出。不會溢出。 同號相加或異號相減同號相加或異號相減可能溢出：可能溢出：

11、 兩個帶符號二進(jìn)制數(shù)相加或相減時，若兩個帶符號二進(jìn)制數(shù)相加或相減時，若 C7 C61， 則結(jié)果產(chǎn)生溢出。則結(jié)果產(chǎn)生溢出。 C7為最高位的進(jìn)為最高位的進(jìn)(借借)位；位；C為次高位的進(jìn)為次高位的進(jìn)(借借) 位。位。 第22頁/共34頁 （1）真值轉(zhuǎn)換為補碼）真值轉(zhuǎn)換為補碼 根據(jù)補碼的定義可以完成真值到補碼的轉(zhuǎn)換。根據(jù)補碼的定義可以完成真值到補碼的轉(zhuǎn)換。 （2）補碼轉(zhuǎn)換為真值）補碼轉(zhuǎn)換為真值 正數(shù)補碼正數(shù)補碼轉(zhuǎn)換為真值比較簡單，由于正數(shù)的補碼是轉(zhuǎn)換為真值比較簡單，由于正數(shù)的補碼是 其本身，因此，正數(shù)補碼的真值其本身，因此，正數(shù)補碼的真值x=x補 補( ) 120 1 n x 負(fù)數(shù)補碼負(fù)數(shù)補碼與其對應(yīng)

12、的正數(shù)之間存在如下關(guān)系：與其對應(yīng)的正數(shù)之間存在如下關(guān)系： x補 補-x補補x補補 求補運算求補運算求補運算求補運算 第23頁/共34頁 1)定點純整數(shù)：定點純整數(shù)：小數(shù)點的位置在所有數(shù)字之后小數(shù)點的位置在所有數(shù)字之后 2)定點純小數(shù)：定點純小數(shù)：小數(shù)點的位置在所有數(shù)字之前小數(shù)點的位置在所有數(shù)字之前 （1）定點數(shù) 【例例】定點表示定點表示 101110.1010111表示為：表示為：1 0101110 和和 1 1010111 11010.1010111 表示為：表示為：0 0011010 和和 0 1010111 符號位符號位 數(shù)值位數(shù)值位 第24頁/共34頁 階符階符階碼階碼數(shù)符數(shù)符尾數(shù)尾數(shù)

13、 定點純整數(shù)定點純整數(shù)定點純小數(shù)定點純小數(shù) 0 或或 1 例： 1011.101B2 2100B 100B 0.1011101B0.1011101B11.625的浮點表示：的浮點表示： 階碼 P 尾數(shù) S 0 100 0 101 1101 第25頁/共34頁 西文字符在計算機內(nèi)的二進(jìn)制表示西文字符在計算機內(nèi)的二進(jìn)制表示 7位版本：用位版本：用7個二進(jìn)制位代表一個字符個二進(jìn)制位代表一個字符(128個個) 8位版本：最高位為奇偶校驗便于遠(yuǎn)距離傳輸位版本：最高位為奇偶校驗便于遠(yuǎn)距離傳輸 控制字符空格數(shù)字控制字符空格數(shù)字09 大寫字母大寫字母AZ小寫字母小寫字母az 1. ASCII字符代碼字符代碼

14、第26頁/共34頁 第27頁/共34頁 w是一種用二進(jìn)制編碼表示十進(jìn)制數(shù)的編碼方法是一種用二進(jìn)制編碼表示十進(jìn)制數(shù)的編碼方法 w最常用的最常用的BCD碼是碼是8421碼碼. 用用4位二進(jìn)制編碼表示位二進(jìn)制編碼表示1位十進(jìn)制數(shù)位十進(jìn)制數(shù). 例如例如: : ( (5 5 2 2 9 9) )10 10=( =(01010101 00100010 10011001) )BCD BCD 第28頁/共34頁 BCD碼運算：碼運算：計算機自動按照二進(jìn)制運算，須編計算機自動按照二進(jìn)制運算，須編 程對結(jié)果進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整。程對結(jié)果進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整。BCD碼加法調(diào)整方法碼加法調(diào)整方法 ： 當(dāng)?shù)停ɑ蚋撸┊?dāng)?shù)停ɑ蚋撸?位

15、數(shù)值超過位數(shù)值超過9或向前有進(jìn)位（或或向前有進(jìn)位（或 借位）時，該借位）時，該4位數(shù)值補（加）位數(shù)值補（加）6 第29頁/共34頁 小小 結(jié)結(jié) (1) 引進(jìn)原碼、反碼和補碼實質(zhì)上是為了解決負(fù)引進(jìn)原碼、反碼和補碼實質(zhì)上是為了解決負(fù) 數(shù)在微機中有數(shù)在微機中有3種不同的編碼表示方法。有符號數(shù)種不同的編碼表示方法。有符號數(shù) 以補碼的形式參加運算時，具有和無符號數(shù)相同的以補碼的形式參加運算時，具有和無符號數(shù)相同的 進(jìn)進(jìn)(借借)位規(guī)律。位規(guī)律。 (2) 補碼運算的特征是將符號位視同數(shù)值位一樣補碼運算的特征是將符號位視同數(shù)值位一樣 相加和進(jìn)位，從而可以把減法轉(zhuǎn)換為加法。為此微相加和進(jìn)位，從而可以把減法轉(zhuǎn)換為

16、加法。為此微 機中存放和參加運算的有符號數(shù)以及運算結(jié)果都以機中存放和參加運算的有符號數(shù)以及運算結(jié)果都以 補碼的形式出現(xiàn)。補碼的形式出現(xiàn)。 (3) 無符號數(shù)有進(jìn)位問題；有符號數(shù)有溢出問題無符號數(shù)有進(jìn)位問題；有符號數(shù)有溢出問題 。溢出的判斷方法。溢出的判斷方法 第30頁/共34頁 (4) 由由BCD碼和碼和ASCII碼字符碼字符 (5) 微機系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。微機系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。 (6) 微型計算機由微處理器、存儲器、輸入微型計算機由微處理器、存儲器、輸入/輸出接輸出接 口和系統(tǒng)總線四部分組成?？诤拖到y(tǒng)總線四部分組成。 (7) 微處理器由運算器、控制器和內(nèi)部寄存器陣列微處理器

17、由運算器、控制器和內(nèi)部寄存器陣列 三部分組成。三部分組成。 (8) 微型計算機采用五大邏輯部件微型計算機采用五大邏輯部件(運算器、控制器運算器、控制器 、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備)構(gòu)成的三總線構(gòu)成的三總線(地址地址 總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 第31頁/共34頁 習(xí)題與思考題習(xí)題與思考題 1.1 完成下列各種數(shù)運算：完成下列各種數(shù)運算： (1) 01H1BH H； (2) 4A6.CH79.BH H； (3) 1101.11B110.1B B； (4)19HACH H； 第32頁/共34頁 1.1 選取字長為選取字長為8位位 ，求下列十進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼和補碼，求下列十進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼和補碼 ： (1) X98；(2) Y89；(3) Z11。 1.2 已知各數(shù)的補碼，求其原碼、反碼和真值：已知各數(shù)的補碼，求其原碼、反碼和真值： (1) X補補03H； (2) Y補