第一章微型計算機概述1ppt課件

1、微機原理及接口技術(shù)微機原理及接口技術(shù)課程簡介及要求課程簡介及要求 1. 課程性質(zhì)及教學(xué)目的 微機原理及接口技術(shù)是理工科計算機及其相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。 本課程幫助學(xué)生掌握微型計算機的硬件組成及使用；學(xué)會運用匯編語言進行程序設(shè)計；樹立起計算機體系結(jié)構(gòu)的基本概念；為后繼的軟、硬件課程做好鋪墊。 微機原理及接口技術(shù)微機原理及接口技術(shù)課程簡介及要求課程簡介及要求 2. 課程教學(xué)安排理論學(xué)時：48學(xué)時實驗學(xué)時：16學(xué)時考試形式：筆試3. 教材內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)基本知識與基本概念計算機的基本結(jié)構(gòu)與工作原理微處理器與微型計算機的概念微型計算機系統(tǒng)組成及其應(yīng)用計算機中的數(shù)據(jù)表示、數(shù)制與編碼的應(yīng)用微機

2、原理及接口技術(shù)微機原理及接口技術(shù)課程簡介及要求課程簡介及要求8086微處理器微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)存儲器和I/O組織總線周期與操作時序指令系統(tǒng)與匯編語言指令的概念與尋址方式8086指令系統(tǒng)介紹匯編語言格式、基本表達、偽指令介紹匯編語言源程序的建立、編輯、運行、調(diào)試微機原理及接口技術(shù)微機原理及接口技術(shù)課程簡介及要求課程簡介及要求微機接口技術(shù)及應(yīng)用中斷控制系統(tǒng)并行接口串行接口DMA控制技術(shù)定時器/計數(shù)器A/D及D/A接口 本章主要教學(xué)內(nèi)容本章主要教學(xué)內(nèi)容 微處理器的產(chǎn)生和發(fā)展、微處理器微處理器的產(chǎn)生和發(fā)展、微處理器系統(tǒng)系統(tǒng) 微型計算機的特點、分類及性能指微型計算機的特點、分類及性能指標標 微型計算機系統(tǒng)

3、的軟、硬件組成情微型計算機系統(tǒng)的軟、硬件組成情況況 計算機中的數(shù)制及其轉(zhuǎn)換計算機中的數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 無符號數(shù)和帶符號數(shù)的表示方法無符號數(shù)和帶符號數(shù)的表示方法 ASCII碼、碼、BCD碼的相關(guān)概念和應(yīng)碼的相關(guān)概念和應(yīng)用用 第第1章章微型計算機系統(tǒng)概述微型計算機系統(tǒng)概述 1.1 計算機的發(fā)展簡介計算機的發(fā)展簡介一、計算機的發(fā)展歷史一、計算機的發(fā)展歷史 1第一臺電子計算機第一臺電子計算機 1946年年2月，美國賓夕法尼亞大月，美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生了世界上第一臺電子數(shù)字計算學(xué)誕生了世界上第一臺電子數(shù)字計算機：機：“埃尼阿克埃尼阿克”（ENIAC，即，即Electronic Numerical Inte

4、grator and Calculator，電子數(shù)字積分計算機）。，電子數(shù)字積分計算機）。 重量重量30噸，占地噸，占地170平方米，每平方米，每小時耗電小時耗電150千瓦，價值約千瓦，價值約40萬美元。萬美元。采用采用18000只電子管，只電子管，70000個電阻，個電阻，10000支電容，研制時間近三年，運支電容，研制時間近三年，運算速度為每秒算速度為每秒5000次加減法運算。次加減法運算。 ENIAC的不足：運算速度慢、的不足：運算速度慢、存儲容量小、全部指令沒有存放在存存儲容量小、全部指令沒有存放在存儲器中、機器操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差儲器中、機器操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差 。2 2馮馮諾依曼結(jié)構(gòu)計

5、算機諾依曼結(jié)構(gòu)計算機 19461946年年6 6月，美籍匈牙利科學(xué)家馮月，美籍匈牙利科學(xué)家馮諾依曼諾依曼Johe Johe Von NeummanVon Neumman提出了提出了“存儲程序存儲程序的計算機設(shè)計方案。的計算機設(shè)計方案。 其特點是：其特點是： 采用二進制數(shù)形式表示數(shù)據(jù)和計算機指令。采用二進制數(shù)形式表示數(shù)據(jù)和計算機指令。 指令和數(shù)據(jù)存儲在計算機內(nèi)部存儲器中，能自動依指令和數(shù)據(jù)存儲在計算機內(nèi)部存儲器中，能自動依次執(zhí)行指令。次執(zhí)行指令。 由控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備由控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備5 5大部分組成計算機硬件。大部分組成計算機硬件。 工作原理的

6、核心是工作原理的核心是“存儲程序存儲程序和和“程序控制程序控制”。 按照這一原理設(shè)計的計算機稱為馮按照這一原理設(shè)計的計算機稱為馮諾依曼型計諾依曼型計算機。算機。 馮馮諾依曼提出的體系結(jié)構(gòu)奠定了現(xiàn)代計算機結(jié)諾依曼提出的體系結(jié)構(gòu)奠定了現(xiàn)代計算機結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)，被譽為計算機發(fā)展史上的里程碑。構(gòu)理論的基礎(chǔ)，被譽為計算機發(fā)展史上的里程碑。 運算器存儲器輸出設(shè)備輸入設(shè)備控制器程序和原始數(shù)據(jù)計算結(jié)果馮馮諾依曼計算機的基本結(jié)構(gòu)諾依曼計算機的基本結(jié)構(gòu)v各部分的主要功能：v（1輸入設(shè)備：用于輸入原始信息和處理信息的程序。如鍵盤、鼠標器和掃描儀等。v（2輸出設(shè)備：用來輸出計算機的處理結(jié)果及程序清單。如顯示器和打印機

7、。v（3存儲器：用來存放程序和數(shù)據(jù)。在控制器的控制下，可與輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、運算器、控制器交換信息，是計算機中各種信息存儲和交流的中心。v（4運算器：用來對信息及數(shù)據(jù)進行處理和計算。也稱為算術(shù)邏輯部件ALUArithmetic and Logic Unit）。v（5控制器：是整個計算機的指揮中心，用來指揮計算機各部件的操作，使其協(xié)調(diào)一致地工作。v 計算機中的兩類信息：一類是采用雙線表示的數(shù)據(jù)信息流，它包括原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、計算結(jié)果和程序中的指令；另一類是采用單線表示的控制信息流，它是控制器發(fā)出的各種操作命令。二、計算機的工作原理二、計算機的工作原理 1存儲程序原理存儲程序原理 把事先編制好

8、的由計算機指令組成的程把事先編制好的由計算機指令組成的程序存放到存儲器內(nèi)，計算機在運算時依次取出序存放到存儲器內(nèi)，計算機在運算時依次取出指令，根據(jù)指令的功能進行相應(yīng)的運算，這就指令，根據(jù)指令的功能進行相應(yīng)的運算，這就是存儲程序原理。是存儲程序原理。2程序的自動執(zhí)行程序的自動執(zhí)行 程序在執(zhí)行前先裝入內(nèi)存儲器，程序在執(zhí)行前先裝入內(nèi)存儲器，CPU負負責從內(nèi)存中逐條取出指令，分析識別指令，最責從內(nèi)存中逐條取出指令，分析識別指令，最后執(zhí)行指令，從而完成一條指令的執(zhí)行周期。后執(zhí)行指令，從而完成一條指令的執(zhí)行周期。 程序的執(zhí)行流程：程序的執(zhí)行流程： 取指令取指令分析指令分析指令執(zhí)行指令。執(zhí)行指令。 三、微型

9、計算機的性能指標介紹三、微型計算機的性能指標介紹 位：這是計算機中所表示的最基本、最小的數(shù)據(jù)單元。位：這是計算機中所表示的最基本、最小的數(shù)據(jù)單元。字長：是計算機在交換、加工和存放信息時的最基本的長度。字長：是計算機在交換、加工和存放信息時的最基本的長度。字節(jié)字節(jié)ByteByte）：是計算機中通用的基本單元，由）：是計算機中通用的基本單元，由8 8個二進制位組成。個二進制位組成。字：是計算機內(nèi)部進行數(shù)據(jù)處理的基本單位。字：是計算機內(nèi)部進行數(shù)據(jù)處理的基本單位。主頻：也稱時鐘頻率，是指計算機中時鐘脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的頻率。主頻：也稱時鐘頻率，是指計算機中時鐘脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的頻率。訪存空間：是該微處理

10、器構(gòu)成的系統(tǒng)所能訪問的存儲單元個數(shù)。訪存空間：是該微處理器構(gòu)成的系統(tǒng)所能訪問的存儲單元個數(shù)?；局噶顖?zhí)行時間：計算機執(zhí)行程序所花的時間?；局噶顖?zhí)行時間：計算機執(zhí)行程序所花的時間?？煽啃裕褐赣嬎銠C在規(guī)定時間和條件下正常工作不發(fā)生故障的概率?？煽啃裕褐赣嬎銠C在規(guī)定時間和條件下正常工作不發(fā)生故障的概率。兼容性：指計算機硬件設(shè)備和軟件程序可用于其他多種系統(tǒng)的性能。兼容性：指計算機硬件設(shè)備和軟件程序可用于其他多種系統(tǒng)的性能。性能價格比：是衡量計算機產(chǎn)品優(yōu)劣的綜合性指標。性能價格比：是衡量計算機產(chǎn)品優(yōu)劣的綜合性指標。 四、微型計算機的分類四、微型計算機的分類 1按照按照CPU的字長來分類的字長來分類 有

11、有4位、位、8位、位、16位、位、32位、位、64位微型計算機位微型計算機等。等。2按照微處理器器件的工藝來分類按照微處理器器件的工藝來分類 可分成可分成MOS工藝、雙極型工藝、雙極型TTL工藝的微處理工藝的微處理器。器。3按照微型計算機的利用形態(tài)來分類按照微型計算機的利用形態(tài)來分類 有單片機、單板機、位片機、微機系統(tǒng)等。有單片機、單板機、位片機、微機系統(tǒng)等。 五、微處理器五、微處理器(CPU)(CPU)的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展 將傳統(tǒng)計算機的運算器和控制器集成在一將傳統(tǒng)計算機的運算器和控制器集成在一塊大規(guī)模集成塊大規(guī)模集成電路芯片上作為中央處理部件，簡稱為微處理器。電路芯片上作為中央處理部件

12、，簡稱為微處理器。按照計算機按照計算機CPUCPU、字長和功能劃分，經(jīng)歷了、字長和功能劃分，經(jīng)歷了5 5代的演變代的演變: :第一代第一代19711971年年19731973年）：年）：4 4位和位和8 8位低檔微處理器位低檔微處理器 典型典型:Intel 8008:Intel 8008第二代第二代19741974年年19781978年）：年）：8 8位中高檔微處理器位中高檔微處理器 典型典型(Motorola)MC6800(Motorola)MC6800、(Intel)8080(Intel)8080、(ZILOG)Z80 (ZILOG)Z80 第三代第三代19781978年年19801980

13、年）：年）：1616位微處理器位微處理器 典 型典 型 ( M o t o r o l a ) M C 6 8 0 0 0( M o t o r o l a ) M C 6 8 0 0 0 、(Intel)8086/8088(Intel)8086/8088 (ZILOG)Z8000 (ZILOG)Z8000 第四代1985年2000年）：32位微處理器 典型:(Intel)80386DX、80486以及Pentium系列、 (AMD)K5/6/7等。 PII首次引入MMX技術(shù)。第五代2019年以后）： 64位微處理器 典型:(AMD) Athlon 64 、(Intel)Itanium系列。

14、一、數(shù)制：用一組數(shù)字和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)目一、數(shù)制：用一組數(shù)字和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)目1數(shù)的表示數(shù)的表示 任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權(quán)展開的多項式任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權(quán)展開的多項式之和。之和。 Ndn1bn1dn2bn2dn3bn3dmbm式中：式中：n整數(shù)的總位數(shù)。整數(shù)的總位數(shù)。 m小數(shù)的總位數(shù)。小數(shù)的總位數(shù)。 d下標下標表示該位的數(shù)碼。表示該位的數(shù)碼。 b表示進位制的基數(shù)（表示進位制的基數(shù)（=10，16，8，2等）。等）。 b上標上標表示該位的位權(quán)。表示該位的位權(quán)。1.2 1.2 計算機中的數(shù)據(jù)表示計算機中的數(shù)據(jù)表示2 2計算機中常用的進位計數(shù)制計算機中常用的進

15、位計數(shù)制 計數(shù)制計數(shù)制 基數(shù)基數(shù) 數(shù)數(shù) 碼碼 進位關(guān)系進位關(guān)系二進制二進制 2 02 0、1 1 逢二進一逢二進一八進制八進制 8 08 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7 逢八進一逢八進一十進制十進制 10 010 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9 逢十進一逢十進一十六進制十六進制 16 016 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9 A A、B B、C C、D D、E E、F F 逢十六進一逢十六進一3 3計數(shù)制的書寫規(guī)則計數(shù)制的書寫規(guī)則（1 1在數(shù)字后面加寫相應(yīng)的英文字母作為標識。在數(shù)字

16、后面加寫相應(yīng)的英文字母作為標識。 如：二進制數(shù)的如：二進制數(shù)的100100可寫成可寫成100B100B 十六進制數(shù)十六進制數(shù)100100可寫成可寫成100H100H（2 2在括號外面加數(shù)字下標。在括號外面加數(shù)字下標。 如：（如：（101110112 2 表示二進制數(shù)的表示二進制數(shù)的10111011 （2DF22DF216 16 表示十六進制數(shù)的表示十六進制數(shù)的2DF2 2DF2 4. 4. 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換（1 1十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù)十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù) 采用基數(shù)采用基數(shù)2 2連續(xù)去除該十進制整數(shù)，直至商等于連續(xù)去除該十進制整數(shù)，直至商等于“0 0為止，然后逆序排列余數(shù)

17、。為止，然后逆序排列余數(shù)。（2 2十進制小數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù)十進制小數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù) 連續(xù)用基數(shù)連續(xù)用基數(shù)2 2去乘以該十進制小數(shù)，直至乘積的小去乘以該十進制小數(shù)，直至乘積的小數(shù)部分等于數(shù)部分等于“0”0”，然后順序排列每次乘積的整數(shù)部分。，然后順序排列每次乘積的整數(shù)部分。（3 3十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制整數(shù)十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制整數(shù) 采用基數(shù)采用基數(shù)1616連續(xù)去除該十進制整數(shù)，直至商等于連續(xù)去除該十進制整數(shù)，直至商等于“0 0為止，然后逆序排列所得到的余數(shù)。為止，然后逆序排列所得到的余數(shù)。（4 4十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制小數(shù)十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制小數(shù) 連續(xù)用基數(shù)連續(xù)用基數(shù)1616去乘

18、以該十進制小數(shù)，直至乘積的去乘以該十進制小數(shù)，直至乘積的小數(shù)部分等于小數(shù)部分等于“0”0”，然后順序排列每次乘積的整數(shù)部，然后順序排列每次乘積的整數(shù)部分。分。（5二、十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 用其各位所對應(yīng)的系數(shù)，按“位權(quán)展開求和的方法就可以得到。其基數(shù)分別為2、16。（6二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù) 從小數(shù)點開始分別向左或向右，將每4位二進制數(shù)分成1組，不足4位的補0，然后將每組用一位十六進制數(shù)表示即可。（7十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 將每位十六進制數(shù)用4位二進制數(shù)表示即可。 【例1】將十進制整數(shù)10510轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù)，采用“除2倒取余的方法，過程如下：2 105 2 52 余數(shù)為1 2 26

19、 余數(shù)為0 2 13 余數(shù)為0 2 6 余數(shù)為1 2 3 余數(shù)為0 2 1 余數(shù)為1 0 余數(shù)為1 所以，（10510（11010012【例2】將十進制小數(shù)0.812510轉(zhuǎn)換為二進制小數(shù)，采用“乘2順取整的方法，過程如下：0.812521.625 取整數(shù)位10.62521.25 取整數(shù)位1 0.2520.5 取整數(shù)位00.521.0 取整數(shù)位1 所以，（0.812510（0.11012如果出現(xiàn)乘積的小數(shù)部分一直不為“0”，則可以根據(jù)精度的要求截取一定的位數(shù)即可。 【例3】將十進制整數(shù)234710轉(zhuǎn)換為十六進制整數(shù)，采用“除16倒取余的方法，過程如下：16 2347 16 146 余數(shù)為11十

20、六進制數(shù)為B） 16 9 余數(shù)為2 0 余數(shù)為9 所以，（234710（92B16二、機器數(shù)二、機器數(shù) 在算術(shù)運算中，數(shù)據(jù)是有正有負的，將這類數(shù)據(jù)稱為帶符號數(shù)。 為了在計算機中正確地表示帶符號數(shù)，通常規(guī)定每個字長的最高位為符號位，并用0表示正數(shù)，用1表示負數(shù)。這種把一個數(shù)及其符號在機器中的表示加以數(shù)值化，稱為機器數(shù)。機器數(shù)所代表的數(shù)稱為數(shù)的真值。 如果最高位不當作符號，而是數(shù)值位，則稱為無符號數(shù)。1原碼原碼 正數(shù)的符號位為正數(shù)的符號位為0，負數(shù)的符號位為，負數(shù)的符號位為1，其它位按照，其它位按照一般一般的方法來表示數(shù)的絕對值。用這樣的表示方法得到的就是的方法來表示數(shù)的絕對值。用這樣的表示方法得

21、到的就是數(shù)的數(shù)的原碼。原碼。【例【例1】當機器字長為】當機器字長為8位二進制數(shù)時：位二進制數(shù)時： X91D=1011011B X原碼原碼01011011B Y-91D=1011011B Y原碼原碼11011011B 1原碼原碼00000001B 1原碼原碼10000001B 127原碼原碼01111111B 127原碼原碼11111111B 原碼表示的整數(shù)范圍是：原碼表示的整數(shù)范圍是： （2n-11）（2n-11），其中），其中n為機器字長。為機器字長。 那么：那么：8位二進制原碼表示的整數(shù)范圍是位二進制原碼表示的整數(shù)范圍是127127 16位二進制原碼表示的整數(shù)范圍是位二進制原碼表示的整數(shù)范

22、圍是3276732767 【例2】0的原碼表示方法(設(shè)機器字長為8位)： X0000000 +0原碼00000000B Y0000000 -0原碼10000000B 2 2反碼反碼 對于一個帶符號的數(shù)來說，正數(shù)的反碼與其原對于一個帶符號的數(shù)來說，正數(shù)的反碼與其原碼相同，碼相同，負數(shù)的反碼為其原碼除符號位以外的各位按位取反。負數(shù)的反碼為其原碼除符號位以外的各位按位取反。【例【例3 3】當機器字長為】當機器字長為8 8位二進制數(shù)時：位二進制數(shù)時： X X1011011 X1011011 X原碼原碼01011011B X01011011B X反碼反碼01011011B01011011B Y Y101

23、1011 Y1011011 Y原碼原碼11011011B Y11011011B Y反碼反碼10100100B10100100B 11反碼反碼00000001B 00000001B 11反碼反碼11111110B11111110B 127127反碼反碼01111111B 01111111B 127127反碼反碼10000000B10000000B 負數(shù)的反碼與負數(shù)的原碼有很大的區(qū)別，負數(shù)的反碼與負數(shù)的原碼有很大的區(qū)別，反碼通常用作求補碼過程中的中間形式。反碼通常用作求補碼過程中的中間形式。 反碼表示的整數(shù)范圍與原碼相同。反碼表示的整數(shù)范圍與原碼相同。 【例4】0的反碼表示方法(設(shè)機器字長為8位)

24、： +0原碼00000000B +0反碼00000000B -0原碼10000000B -0反碼11111111B 3補碼補碼 正數(shù)的補碼與其原碼相同，負數(shù)的補碼為其反碼正數(shù)的補碼與其原碼相同，負數(shù)的補碼為其反碼在最低位在最低位加加1?！纠纠?】（】（1X1011011 （2） Y1011011 （1根據(jù)定義有：根據(jù)定義有： X原碼原碼01011011B X補碼補碼01011011B（2） 根據(jù)定義有：根據(jù)定義有： Y原碼原碼11011011B Y反碼反碼10100100B Y補碼補碼10100101B 補碼表示的整數(shù)范圍是補碼表示的整數(shù)范圍是2n-1（2n-11），），其中其中n為機器字長

25、。為機器字長。 那么：那么：8位二進制補碼表示的整數(shù)范圍是位二進制補碼表示的整數(shù)范圍是128127 16位二進制補碼表示的整數(shù)范圍是位二進制補碼表示的整數(shù)范圍是3276832767 當運算結(jié)果超出這個范圍時，就不能正確表示數(shù)當運算結(jié)果超出這個范圍時，就不能正確表示數(shù)了，此時稱為溢出。了，此時稱為溢出。 【例6】0的補碼表示方法(設(shè)機器字長為8位)： +0原碼00000000B +0補碼 00000000B -0原碼10000000B -0補碼 00000000B 1 補碼與真值之間的轉(zhuǎn)換補碼與真值之間的轉(zhuǎn)換 正數(shù)補碼的真值等于補碼的本身；負數(shù)補碼轉(zhuǎn)換為其真值時，將負數(shù)補碼各位按位求反，末位加1

26、，即可得到該負數(shù)補碼對應(yīng)的真值的絕對值。【例7】X補碼01011001B，X補碼11011001B，分別求其真值X。（1）X補碼代表的數(shù)是正數(shù)，其真值： X1011001B （126124123120） （641681） （89D（2）X補碼代表的數(shù)是負數(shù)，則真值： X（1011001求反1B （01001101B （0100111B （39D（3）10000000補碼代表的真值是128 補碼在微型計算機中的應(yīng)用補碼在微型計算機中的應(yīng)用1.在進行數(shù)的加減運算中，對于原碼和反碼都必須單獨考慮符號位，但補碼則不需要?！纠?】X補碼01011001B，Y補碼11011001B，求二者之和。 S補碼

27、X補碼+ Y補碼 00110010B X=89D Y= -39D S=50D 2.減法運算可以轉(zhuǎn)換為加法運算。 【例9】求 5-10 的值 5-10=5+(-10)= 5補碼+ -10補碼 11111011B =-5補碼 14移碼移碼 對補碼的符號位取反，可得到移碼。對補碼的符號位取反，可得到移碼。【例【例10】（】（1X1011011 （2） Y1011011 （1根據(jù)定義有：根據(jù)定義有： X補碼補碼01011011 X移碼移碼11011011 （2） 根據(jù)定義有：根據(jù)定義有： Y補碼補碼10100101 Y移碼移碼00100101 移碼與真值之間的轉(zhuǎn)換 （先變?yōu)檠a碼）三、計算機中實數(shù)的表示

28、方法三、計算機中實數(shù)的表示方法 計算機需要進行小數(shù)運算以及大整數(shù)運算時，表示這類數(shù)據(jù)有兩種格式： 定點格式 浮點格式 1定點格式定點格式 人為規(guī)定小數(shù)點的位置，且一旦規(guī)定人為規(guī)定小數(shù)點的位置，且一旦規(guī)定后小數(shù)點位置就不能改變。后小數(shù)點位置就不能改變?！纠纠?1】當機器字長為】當機器字長為8位二進制數(shù)時，貨位二進制數(shù)時，貨幣數(shù)據(jù)規(guī)定最低兩位為小數(shù)部分。計算幣數(shù)據(jù)規(guī)定最低兩位為小數(shù)部分。計算X11001110所代表的真值。所代表的真值。 X=110011.10=51.5D 2浮點格式浮點格式 機器中小數(shù)點位置可變。通常的格式機器中小數(shù)點位置可變。通常的格式為：為： N為要表示的實數(shù)；為要表示的實

29、數(shù)； R稱為基數(shù)，機器碼中稱為基數(shù)，機器碼中R=2； e為指數(shù)，是一個整數(shù)，也稱階碼；為指數(shù)，是一個整數(shù)，也稱階碼； m稱為尾數(shù)，是帶符號數(shù)，且是純小數(shù)。稱為尾數(shù)，是帶符號數(shù)，且是純小數(shù)。 mRNe 浮點數(shù)的規(guī)格化(浮點數(shù)的尾數(shù)如果不為0，其絕對值必須大于等于0.5)數(shù)符S(31)階碼E(3023)尾數(shù)M(220)IEEE 754標準的32位浮點數(shù) IEEE 754標準中階碼E用移碼表示，隱含了 階符； 尾數(shù)M用規(guī)格化后的尾數(shù)表示。四、數(shù)字信息編碼四、數(shù)字信息編碼 BCBinary-Coded Decimal碼又稱為“二十進制編碼”，專門解決用二進制數(shù)表示十進數(shù)的問題。最常用的是8421編碼，

30、其方法是用4位二進制數(shù)表示1位十進制數(shù)，自左至右每一位對應(yīng)的位權(quán)是8、4、2、1。1壓縮BCD碼 每一位數(shù)采用4位二進制數(shù)來表示，即一個字節(jié)表示2位十進制數(shù)。例如：十進制數(shù)89D，采用壓縮BCD碼表示為： 100010012非壓縮BCD碼 每一位數(shù)采用8位二進制數(shù)來表示，即一個字節(jié)表示1位十進制數(shù)。而且只用每個字節(jié)的低4位來表示09，高4位為0。例如：十進制數(shù)89D，采用非壓縮BCD碼表示為： 00001000 00001001 ASCII碼是美國信息交換標準代碼的簡稱，用于給西文字符編碼；包括英文字母的大小寫、數(shù)字、專用字符、控制字符等；這種編碼由7位二進制數(shù)組合而成，可以表示128種字符；

31、 在ASCII碼中，按其作用可分為：34個控制字符；10個阿拉伯數(shù)字52個英文大小寫字母；32個專用符號 3、字符編碼、字符編碼低位低位LSBLSB高位高位MSBMSB0 00000001 10010012 20100103 30110114 41001005 51011016 61101107 71111110 01 12 23 34 45 5000000000001000100100010001100110100010001010101NULNULSOHSOHSTXSTXETXETXEOTEOTENQENQDLEDLEDC1DC1DC2DC2DC3DC3DC4DC4NAKNAKSPSP！#

32、 #$ $% %0 01 12 23 34 45 5A AB BC CD DE EP PQ QR RS ST TU U、a ab bc cd de ep pq qr rs st tu u6 67 78 89 9A A0110011001110111100010001001100110101010ACKACKBELBELBSBSHTHTLFLFSYNSYNETBETBCANCANEMEMSUBSUB& &, ,( () )* *6 67 78 89 9 ：F FG GH HI IJ JV VW WX XY YZ Zf fg gh hi ij jv vw wx xy yz zB B

33、C CD DE EF F1011101111001100110111011110111011111111VTVTFFFFCRCRSOSOSISIESCESCFSFSGSGSRSRSUSUS+ +- -/ /; ; ? ?K KL LM MN NO O k kl lm mn no o | | DELDEL 漢字編碼中有內(nèi)碼、字模碼和外碼三種類型。 4、漢字編碼、漢字編碼名稱內(nèi)碼字模碼外碼占用字節(jié)數(shù)2若干若干用途計算機內(nèi)部漢字的存儲、交換處理顯示漢字輸入漢字1.3 微型計算機系統(tǒng)的組成微型計算機系統(tǒng)的組成 硬件微計算機外圍設(shè)備微處理器內(nèi)存儲器I/O接口電路系統(tǒng)總線外部設(shè)備過程I/O通道 一、微型計

34、算機系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)一、微型計算機系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 微型計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大微型計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成部分組成 ：軟件系統(tǒng)軟件程序設(shè)計語言應(yīng)用軟件：軟件包，數(shù)據(jù)庫機器語言匯編語言高級語言監(jiān)控程序操作系統(tǒng)編輯程序解釋程序編譯程序診斷程序硬件系統(tǒng)是由電子部件和機電裝置所組成的計算機實體。 硬件的基本功能是接受計算機程序，并在程序的控制下完成數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和輸出結(jié)果等任務(wù)。軟件系統(tǒng)是指為計算機運行工作服務(wù)的全部技術(shù)資料和各種程序。 軟件系統(tǒng)基本功能保證計算機硬件的功能得以充分發(fā)揮，并為用戶提供一個寬松的工作環(huán)境。 計算機的硬件和軟件二者缺一不可，否則不能正常工作 。

35、二、微型計算機的硬件結(jié)構(gòu)二、微型計算機的硬件結(jié)構(gòu) 微處理器CPU存儲器RAM接口電路時鐘外存I/O設(shè)備接口電路存儲器ROM數(shù)據(jù)總線雙向）地址總線單向）控制總線各組成模塊及其功能：各組成模塊及其功能： 1中央處理單元中央處理單元 中央處理單元中央處理單元CPUControl Processing Unit是微型是微型計算機的核心部件，是包含有運算器、控制器、寄存器計算機的核心部件，是包含有運算器、控制器、寄存器組以及總線接口等部件的一塊大規(guī)模集成電路芯片，俗組以及總線接口等部件的一塊大規(guī)模集成電路芯片，俗稱微處理器。稱微處理器。 2主存儲器主存儲器 主存儲器是微型計算機中存儲程序、原始數(shù)據(jù)、中間主存儲器是微型計算機中存儲程序、原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果和最終結(jié)果等各種信息的部件。結(jié)果和最終結(jié)果等各種信息的部件。 按其功能和性能，可以分為：按其功能和性能，可以分為： 隨機存儲器隨機存儲器RAMRandom Access Memory） 只讀存儲器只讀存儲器ROMRead Only Memory） 3系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 系統(tǒng)總線是系統(tǒng)總線是CPU與其他部件之間傳送數(shù)據(jù)、地與其他部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控