第一章微型計(jì)算機(jī)概論

1、第一章微型計(jì)算機(jī)概論緒論一、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用舉一些實(shí)際應(yīng)用的例子二、學(xué)習(xí)方法微機(jī)原理是一門技術(shù)基礎(chǔ)課。對(duì)于每一位學(xué)生來(lái)說(shuō)都是全新的課，它與其它的課不同，許多東西都是前人規(guī)定好的，不是推導(dǎo)出來(lái)的，所以要求學(xué)生1必須認(rèn)真聽(tīng)課，積極思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)。2 認(rèn)真理解和記憶每一個(gè)概念及其一些芯片的工作原理。3認(rèn)真做作業(yè)，通過(guò)做作業(yè)鞏固和加深對(duì)基本概念的理解，培養(yǎng)自己的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。4 多看一些參考書(shū)，培養(yǎng)自己的自學(xué)能力。三、參考書(shū)1 戴梅萼：微型計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，清華大學(xué)出版2 吳秀清：微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)，中國(guó)科技大學(xué)3 揚(yáng)素行：微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，清華大學(xué)出版4 姚燕南：微型計(jì)算機(jī)技術(shù)原理

2、，西安電子科技大學(xué)出版四、課時(shí)、作業(yè)、成績(jī)1課時(shí)：64學(xué)時(shí)：（理論課 52學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)）2 .作業(yè)：每章交一次3 .成績(jī)：作業(yè)、考勤、實(shí)驗(yàn) 30 % ；其末考試70%第一章微型計(jì)算機(jī)概論本章的難點(diǎn)和重點(diǎn)掌握好帶符號(hào)數(shù)與不帶符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼運(yùn)算.1。1微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況1.1。1微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用概述到今天為止，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷了由第一代電子管計(jì)算機(jī)、第二代晶體管計(jì)算機(jī)、第三代集成電路計(jì)算機(jī)到第四代大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)的四代發(fā)展過(guò)程未來(lái)的計(jì)算機(jī)將是半導(dǎo)體技術(shù)、光學(xué)技術(shù)和電子仿生技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。由于超導(dǎo)器件、集成光學(xué)器件、電子仿生器件和納米技術(shù)的 迅速發(fā)展，將出現(xiàn)

3、超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、光學(xué)計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)、神經(jīng)計(jì)算機(jī)和人工智能計(jì)算機(jī)等。新一代計(jì)算機(jī)將著眼于機(jī)器的智能化， 使之具有邏輯推理、 分析、判斷和決策的功能。目前，已經(jīng)有了第五代 非馮 諾 伊曼"計(jì)算機(jī)和第六代神經(jīng)”計(jì)算機(jī)的研制計(jì)劃。計(jì)算機(jī)按其性能、價(jià)格和體積可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)和微型機(jī)微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是：1 集成度高，體積小，重量輕，價(jià)格低廉；2部件標(biāo)準(zhǔn)化，易于組裝及維修；3高 可靠性及適應(yīng)性。在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，一般把計(jì)算機(jī)的核心部件運(yùn)算器和控制器稱為中央處理單元，簡(jiǎn)稱CPU（CentralProcessi ng Unit ）。微處理器是利用大規(guī)模集成電路技術(shù)，把計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算器

4、和控制器集成在一塊硅片上的集成電路（包括多個(gè)內(nèi)部寄存器），通常稱為微處理器MPU （ MicroProcessor Unit）或 MP（MicroProcessor）o它是微型機(jī)的核心。微型計(jì)算機(jī)發(fā)展概況第一代微型計(jì)算機(jī)（19711973） 4位和低檔8位微處理器。第二代微型計(jì)算機(jī)（19741977年）-中高檔8位微處理器.第三代微型計(jì)算機(jī)（19781984年）-16位微處理器。第四代微型計(jì)算機(jī)（19851993年）一一32位高檔微處理器。第五代微型計(jì)算機(jī)（1993年至今）一一64位高檔微處理器。1o 2計(jì)算機(jī)及微型計(jì)算機(jī)的組成圖1-1計(jì)算機(jī)的基本組成ALUrimcuf 人設(shè)孑- 甲氏.HHk

5、i CKT 麻81 nEffff. 減IB14罄 忡即也*輔鼻蔣na輕口*出朮功曲爭(zhēng)lift lOAit WD.H % 91.2o 2微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)圖1 2微機(jī)硬件系統(tǒng)的組成1一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的硬件主要由微處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備及其接口電路通過(guò)總線連接而成。2 微處理器、微處理機(jī)及其主要功能微型計(jì)算機(jī)中用來(lái)完成運(yùn)算和控制功能的部件，稱為中央處理部件、或微處理器，亦稱微處理機(jī)，簡(jiǎn)稱MPU或CPU。通常所說(shuō)的8位CPU、16位CPU、32位CPU是指CPU中參加主要運(yùn)算的數(shù)據(jù)分別是8位、16位和32位。也就是說(shuō) CPU數(shù)據(jù)總線的位數(shù)數(shù)分別為8位、16位和32位

6、。3 存儲(chǔ)器對(duì)小型微型計(jì)算機(jī)而言，如單板機(jī)、單片機(jī)，存儲(chǔ)器是指內(nèi)存儲(chǔ)器，它是位于CPU之外的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器包括RAM和ROM.對(duì)系統(tǒng)機(jī)而言，如IBM-PC機(jī)、286、386、486及586機(jī)等，存儲(chǔ)器的概念不僅是指內(nèi)存儲(chǔ)器，而且還有 外存儲(chǔ)器，如軟硬磁盤、光盤等，此外，還應(yīng)包括高速緩沖 RAM等。4 . I/O接口電路I/O接口電路是介于 CPU和I/O設(shè)備之間的硬件電路，通過(guò)控制 I/O設(shè)備,使其能及時(shí)、方便地與 CPU交 換信息。目前，常用的I/O接口芯片大多為可編程電路。它們主要包括并行I/O接口電路、串行I/O接口電路、計(jì)數(shù)/定時(shí)電路和直接存儲(chǔ)器存取電路。5 系統(tǒng)總線用于連接微型計(jì)算機(jī)各

7、組成部件，并具有邏輯控制功能的一組信號(hào)線稱為系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線分為三類：(1) 數(shù)據(jù)總線是雙向、三態(tài)的系統(tǒng)總線，它的寬度與CPU中大多數(shù)操作的操作數(shù)字長(zhǎng)相同.8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)數(shù)據(jù)總線的寬度分別為8位、16位和32位。(2) 地址總線是單向、三態(tài)的系統(tǒng)總線。地址總線的寬度決定了CPU可直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器容量的大小。如16位和20位地址總線可訪間的存儲(chǔ)器容量分別為64K和1M.(3) 控制總線共有兩類：一類用來(lái)由CPU向其它部件傳送控制信號(hào)；另一類用來(lái)由其它部件向CPU傳送狀態(tài)信號(hào)和請(qǐng)求信號(hào)。1。2。4微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng) 依據(jù)功能的不同，軟件可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。為使用和管理計(jì)

8、算機(jī)而編制的各種軟件統(tǒng)稱為系統(tǒng)軟件，它通常是廠商作為機(jī)器產(chǎn)品與硬件同時(shí)提供給用戶的。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)(DOS及WINDOWS、UNIX、LINUX等）和系統(tǒng)應(yīng)用程序系統(tǒng)應(yīng)用程序包括各種語(yǔ)言的匯編、編譯程序、自診斷 程序、文字處理程序、各種工具軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等，這些軟件不是用來(lái)解決具體應(yīng)用問(wèn)題的，而是 利用計(jì)算機(jī)自身的功能，合理地組織解題流程，管理計(jì)算機(jī)軟硬件各種資源，提供人機(jī)間的接口，從而簡(jiǎn)化或代替各環(huán)節(jié)中人所承擔(dān)的工作。還可為用戶使用機(jī)器提供方便，擴(kuò)大機(jī)器功能，提高工作效率。有了 系統(tǒng)軟件，才能發(fā)揮微型機(jī)系統(tǒng)的硬件功能，并為用戶使用計(jì)算機(jī)提供方便。1.3微型計(jì)算機(jī)的分類簡(jiǎn)稱為MC

9、（或卩C）以微處理器為核心，通過(guò)總線（BUS）把I/O接口電路、CPU和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（ROM、 RAM）有機(jī)地組合在一起，即構(gòu)成一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)按字長(zhǎng)分類，可分為 1位、4位、8位、16位、32位和64位機(jī)。按組裝的結(jié)構(gòu)不同，微機(jī)可 分為：?jiǎn)伟鈾C(jī)、單片機(jī)、多板機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)（ PC機(jī)）。1。3.1 微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）微機(jī)可分為：?jiǎn)伟鈾C(jī)、單片機(jī)、多板機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）。1。3。2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（MicroComputerSystem ）簡(jiǎn)稱為MCS （或卩CS）或稱為系統(tǒng)機(jī).微型計(jì)算機(jī)配上外部設(shè)備和各種豐富的系統(tǒng)軟件，就構(gòu)成一個(gè)微機(jī) 系統(tǒng).1。4微型計(jì)算機(jī)

10、的基礎(chǔ)知識(shí)1.4。1二進(jìn)制編碼與機(jī)器數(shù)一般地說(shuō)，用文字、符號(hào)或數(shù)碼串表示特定對(duì)象、信號(hào)和狀態(tài)的過(guò)程，都可稱為編碼 數(shù)字系統(tǒng)中數(shù)的最高位的進(jìn)位值（或借位值）稱為該數(shù)字系統(tǒng)的模數(shù)，簡(jiǎn)稱模。將數(shù)的真值形式中的正負(fù)號(hào)擁戴碼0或1來(lái)表示是叫做數(shù)的原碼形式，簡(jiǎn)稱原碼。邏輯量的編碼在計(jì)算機(jī)中，機(jī)器數(shù)的位數(shù)是確定的，它所能表示的數(shù)的個(gè)數(shù)是有限的，數(shù)的范圍也一定有限，任何參于 運(yùn)算的數(shù)及運(yùn)算結(jié)果都不應(yīng)超出這個(gè)范圍，如果超出這個(gè)范圍，計(jì)算機(jī)就無(wú)法正確地表示了，這時(shí)，機(jī)器數(shù)表示的數(shù)與實(shí)際的正確結(jié)果就會(huì)不一致，我們就說(shuō)發(fā)生了溢出。符號(hào)數(shù)的真值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示形式稱為機(jī)器數(shù),被機(jī)器數(shù)表示的原來(lái)的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)的真值.

11、數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示定點(diǎn)數(shù)：指存數(shù)裝置小數(shù)點(diǎn)的位置固定不變。用這種定點(diǎn)裝置表示的數(shù)，稱為定點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)，指存數(shù)裝置小數(shù)點(diǎn)的位置補(bǔ)是固定不變的，其實(shí)際位置將隨階碼而浮動(dòng)。用這種裝置表示的數(shù)稱 為浮點(diǎn)數(shù)。1。4.5計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示幾種常用碼制的優(yōu)缺點(diǎn)比較（l ）原碼的主要優(yōu)點(diǎn)是直觀。但用原碼作加減運(yùn)算時(shí)，類似于筆算，處理過(guò)程非?？M瑣，要求計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)也極為復(fù)雜，因而，計(jì)算機(jī)中加減法運(yùn)算不采用原碼進(jìn)行。原碼表示法有 時(shí)可用于乘除法運(yùn)算。（2）補(bǔ)碼的主要優(yōu)缺點(diǎn)。補(bǔ)碼的優(yōu)點(diǎn)有二：進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，符號(hào)位可當(dāng)作普通數(shù)字，與數(shù)值部分一起進(jìn)行運(yùn)算（若符號(hào)位有進(jìn)位，則丟掉），結(jié)果仍為補(bǔ)碼形式。兩個(gè)補(bǔ)碼數(shù)相減時(shí)，可以用

12、減數(shù)（補(bǔ)碼）變補(bǔ)（包括符號(hào)位在內(nèi)變反加1）與被減數(shù)相加來(lái)實(shí)現(xiàn)。這就是說(shuō)，采用補(bǔ)碼作加減法運(yùn)算，計(jì)算機(jī)內(nèi)部只要一個(gè)加法器即可，線路結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單補(bǔ)碼的主要缺點(diǎn)是負(fù)數(shù)的表示形式不直觀，與人們的習(xí)慣不一致，很容易判斷出錯(cuò)。(3)反碼表示法由于加減運(yùn)算處理方法復(fù)雜，已不被采用。它多用來(lái)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，以便完成一定的計(jì)算或控制功能。(4)移碼克服了補(bǔ)碼表示形式與人們習(xí)慣不一致的缺點(diǎn)，常用作 A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的雙極性編碼，也可用在浮點(diǎn)數(shù)的階碼表示中將數(shù)的真值形式中的正負(fù)號(hào)擁戴碼0或1來(lái)表示是叫做數(shù)的原碼形式，簡(jiǎn)稱原碼。為了克服原碼運(yùn)算的缺點(diǎn)，采用另外的兩種符號(hào)數(shù)的表示法，即補(bǔ)碼和反碼。使用補(bǔ)碼和反碼，可以用

13、加法來(lái)代替減法，完全消除了加法和減法的界限，這就是設(shè)備大大簡(jiǎn)化，另一方面符號(hào)為業(yè)和數(shù)值部分一起參加運(yùn)算，不再需要專門處理符號(hào)的附加設(shè)備了。假設(shè)北京時(shí)間是6點(diǎn)整，手表確是8點(diǎn)，比北京時(shí)間快了 2小時(shí)，校準(zhǔn)的方法有兩種，一種是倒撥2小時(shí)，一種正撥10小時(shí)，若規(guī)定倒撥是做減法，正撥是作加法，那么對(duì)手表來(lái)講，減2與加10是等價(jià)的，也就是說(shuō)減2可以用加10來(lái)實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)?8加10等于18,然而，手表最大只能指示12,當(dāng)大于12時(shí)，12自然丟失,10減2就只剩下6個(gè)，者說(shuō)明減法在一定條件下，是可以用加法代替的，這里“12稱為模，10稱為-2”對(duì)模(12)的補(bǔ)數(shù)，將他們用數(shù)學(xué)表達(dá)式則為：8-2= (8+1

14、0) 12=610+ 816式中?！?12可以看作是向高位的進(jìn)位。由此得出，求兩個(gè)正整數(shù) 8 2之差，可以用加上減數(shù)(2)的補(bǔ)數(shù)(10)，然后舍去進(jìn)位來(lái)實(shí)現(xiàn)，補(bǔ)數(shù)(10) 就是模(12)與減數(shù)(2)的負(fù)數(shù)之和推廣到一般則有A B=A+(-B+M )=A+ ( B)可見(jiàn)，在模為 M的條件下，A減B，可以用A加上一B的補(bǔ)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這里?？梢暈橛?jì)數(shù)器的容量。計(jì)算機(jī)中的部件都有固定的位數(shù)，設(shè)定位數(shù)為N,則計(jì)數(shù)數(shù)值為 2n ,計(jì)數(shù)器容量為“，因此計(jì)算機(jī)中的 補(bǔ)碼是以為模。(1)補(bǔ)碼定義X-1)扌+不 一 2門蘭才§0X: 是以2為模得補(bǔ)碼，也稱為對(duì)2得補(bǔ)碼。補(bǔ)碼有如下幾個(gè)簡(jiǎn)單性質(zhì)：(a(b當(dāng)X

15、為正數(shù)時(shí)，補(bǔ)碼和原碼相同，當(dāng)X為負(fù)數(shù)時(shí)，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼等于 2" +x=2” -|X|+0 補(bǔ)和-0 補(bǔ)是相同的，所以在補(bǔ)碼表示中，“c的表示是唯一的.(c字長(zhǎng)為n位得補(bǔ)碼，可以表示的數(shù) X的范圍為:(2)求補(bǔ)碼的方法正數(shù)得補(bǔ)碼就是它本身，等于原碼，只有負(fù)數(shù)在有求補(bǔ)的問(wèn)題(a)根據(jù)定義求：X=二'+x= 丁 一 | X |X<0即負(fù)數(shù)X的補(bǔ)碼等于模2s'加上其真值。(或減去其真值的絕對(duì)值)如：X= 1010111(n=8)(b負(fù)數(shù)的原碼按位求反(符號(hào)位除外)，再加1就是負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼。X補(bǔ)=丁+ : 1010111 := 賈卜1010111|=10000000 1010

16、11 仁10101001 這種方法因?yàn)橐鲆淮螠p法，很不方便。利用原碼求：加1,結(jié)果即為-X :補(bǔ)，1，就得到:x原,，那么對(duì)X補(bǔ)的每一位(包括符號(hào)位)都按為求反，然后再計(jì)算機(jī)通常是將原碼數(shù)值部分按位求反，即“1變“0” ,變T1；'在最底位加1,來(lái)求補(bǔ)碼，而符號(hào)位不變。例 1。3 X = 1010101,x :原=-110010101 則 :X 補(bǔ)=:1 0101011,即1010101:原=1: 101010110101010 求反X:補(bǔ)=1 : 0101011如果將X補(bǔ)再求補(bǔ)一次，即將X補(bǔ)除符號(hào)位以外求反再加如果已知道X:補(bǔ)=乂門乂門一1Xn-2Xn 3X由】X 補(bǔ)求X 補(bǔ)，通常

17、算變補(bǔ)。3、補(bǔ)碼運(yùn)算：帶符號(hào)數(shù)的運(yùn)算的基本原則如下:把符號(hào)位也看成數(shù)一起參與運(yùn)算;,負(fù)數(shù)用補(bǔ)碼表示為：(a) 數(shù)的最后位是符號(hào)位，0表正數(shù)，1表負(fù)數(shù),(b) 參與運(yùn)算的數(shù)都用補(bǔ)碼表示，正數(shù)是它本身2* +乂 = 2"才)(c)對(duì)于補(bǔ)碼的加減法可用公式表示X :補(bǔ)+ ±Y:補(bǔ)=X±Y :補(bǔ)即兩數(shù)相加減法可用兩數(shù)補(bǔ)碼加減法來(lái)實(shí)現(xiàn)，結(jié)果以補(bǔ)碼表示,0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)的原碼按位求反（符號(hào)位除外），再加 1就是負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼1.5微型計(jì)算機(jī)中常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1。5。1數(shù)與數(shù)制數(shù)：衡量事物的多少的一種表示方法數(shù)制：按一定規(guī)律計(jì)數(shù)的規(guī)則。系數(shù):表示一個(gè)數(shù)的一組數(shù)字或符號(hào)中，

18、各位數(shù)上的數(shù)字權(quán)：用數(shù)字或符號(hào)表示一個(gè)數(shù)時(shí)，它所具有的位值1。5。2十進(jìn)制與十六進(jìn)制、八進(jìn)制的互相轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)用加權(quán)法。不論八進(jìn)制或十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，只要按權(quán)展開(kāi)并相加，就是所要轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)。1.6十進(jìn)制數(shù)與字符的編碼表示1.6。1BCD 碼（Binary-Coded Decimal）BCD碼分為：1）壓縮BCD碼（4位二進(jìn)制表示一位十進(jìn)制數(shù)）；2 ）非壓縮BCD碼（8位二進(jìn)制表示一位十進(jìn)制數(shù)）.編碼:一般來(lái)講，用數(shù)字或某種文字和符號(hào)來(lái)表示某一對(duì)應(yīng)數(shù)字或信號(hào)的過(guò)程，稱為編碼，（如 名字，包括符號(hào)）計(jì)算機(jī)中采用的是二進(jìn)制數(shù)，因此，在計(jì)算機(jī)中表示的數(shù)，字母，符號(hào)等都是以特定

19、的二進(jìn)制數(shù)碼來(lái) 表示，這就是二進(jìn)制編碼。ASCII碼用七位二進(jìn)制代碼進(jìn)行編碼時(shí)，可以得到128個(gè)字符，其中26個(gè)大寫(xiě)的英文字母和 26個(gè)小寫(xiě)的英文字母，公用取 52個(gè)碼字，數(shù)碼用取10個(gè)字符，文字符用取 34個(gè)碼字，其余碼字則分配給各種標(biāo)點(diǎn)和 運(yùn)算符等，在各種計(jì)算機(jī)裝置中已足夠使用.ASCII碼目前已成為許多國(guó)家通用的一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)碼1.6。2二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算 一二進(jìn)制加法：規(guī)則：0+0=00+1=11+0=11+仁0 （進(jìn)位1）二.減法：規(guī)則： 0-0=01 0=11仁00-1=1 （有借位）三乘法：規(guī)則： 0*0=1 * 0=0 * 仁01*1=1四除法：二進(jìn)制除法是乘法的逆運(yùn)算。本章的難點(diǎn)和

20、重點(diǎn)掌握好帶符號(hào)數(shù)與不帶符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼運(yùn)算.1 . : y 補(bǔ)、-Y 補(bǔ)及 Y 補(bǔ)補(bǔ)Y補(bǔ)的求法是將Y 原的符號(hào)位不變，其余各位變反加1。-Y補(bǔ)=Y丨補(bǔ)變補(bǔ)，它的求法是將】Y 補(bǔ)的各位(包括符號(hào)位在內(nèi))變反加1?；蛳惹蟪鯵 再求-Y補(bǔ)。Y補(bǔ)補(bǔ)=Y原例1設(shè)Y =-18，則Y 原=10010010BY補(bǔ)=11101110B:Y補(bǔ)=00010010B( Y原=00010010B , -Y補(bǔ)=00010010B )Y :補(bǔ)補(bǔ)=11101110B補(bǔ)=10010010B = Y :原可見(jiàn)，Y 補(bǔ)補(bǔ)工Y 補(bǔ)變補(bǔ)2 補(bǔ)碼的加減法運(yùn)算采用補(bǔ)碼表示法進(jìn)行加減運(yùn)算，不僅減法可變?yōu)榧臃ㄟ\(yùn)算，而且還可將帶符號(hào)位數(shù)運(yùn)算和不帶

21、符號(hào)位數(shù)運(yùn)算統(tǒng)一起來(lái)。這就是說(shuō)，不管參加運(yùn)算的兩個(gè)n位二進(jìn)制數(shù)是帶符號(hào)的補(bǔ)碼形式，還是不帶符號(hào)的數(shù)，對(duì)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，處理方法都是一樣的。作加法時(shí)，直接相加即可，作減法時(shí)，用減數(shù)變補(bǔ)與被減數(shù)相加來(lái)實(shí)現(xiàn)只不過(guò)兩種情況下，運(yùn)算結(jié)果的溢出判別和正負(fù)判別方法不同而已對(duì)帶符號(hào)位數(shù)來(lái)說(shuō)，運(yùn)算結(jié)果的溢出與否采用雙高位判別法，正負(fù)情況采用最高位(符號(hào)位)來(lái)判別。對(duì)不帶符號(hào)位數(shù)來(lái)說(shuō)，只有加法才有可能發(fā)生溢出，以最高位是否有進(jìn)位來(lái)判別。同時(shí)，對(duì)不帶符號(hào)位數(shù)來(lái)說(shuō)，只有減法結(jié)果才有正負(fù)之分，依是否有借位來(lái)判別。例 2 設(shè) x = 1000000IB , y = 0100IIIIB若將該兩數(shù)視為不帶符號(hào)位數(shù)，則X=129

22、, Y=79。X-Y及Y X的運(yùn)算過(guò)程如下：(1) X-Y=129 79=50X =1000000IBY= 01001111B-Y補(bǔ)=10110001B10000001B X+10110001B-Y補(bǔ)0 10011010 Bx Y補(bǔ)由于減數(shù)變補(bǔ)與被減數(shù)相加時(shí)，最高位有進(jìn)位，表示原碼相減時(shí)最高位無(wú)借位，結(jié)果為正，故X-Y原=X-Y補(bǔ)=00110010B = 50因?yàn)槭莾蓚€(gè)正整數(shù)相減，不可能發(fā)生溢出(2 ) Y X=79-129 = 50Y=01001111BX=10000001B:X補(bǔ)=01111111B01001111B Y+ 01111111B X:補(bǔ)0 11001110BY-X補(bǔ)由于減數(shù)變補(bǔ)與被減數(shù)相加時(shí)，最高位無(wú)進(jìn)位，表示原碼相減時(shí)最高位有借位，結(jié)果為負(fù)。故對(duì)Y-X補(bǔ)再求補(bǔ)，得:Y X :原=10110010B = -50同樣，對(duì)兩個(gè)不帶符號(hào)位的正整數(shù)相減，不可能發(fā)生溢出例3若將例2中X=1000000Lb,Y=01001111B 理解為帶符號(hào)位的補(bǔ)碼數(shù)，則X :原=1111111B =127,Y=79。X-Y及Y-X的運(yùn)算過(guò)程如下：(1) X Y=-127 79= 2