微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(數(shù)制與數(shù)碼)

1、微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)

2、微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) （傳送、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算傳送、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算與移位、轉(zhuǎn)移與移位、轉(zhuǎn)移等等）微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) （兩種命令字設(shè)置、編程兩種命令字設(shè)置、編程）微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) （） 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)的常用術(shù)語1.位位（bit）是計(jì)算機(jī)所能表示的最小最基本的數(shù)據(jù)單位，它指的是取值只能為0或1的一個(gè)二進(jìn)制數(shù)值位。位作為單位時(shí)記作b位高位

3、 低位微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)字節(jié)2.字節(jié)（byte）由8個(gè)二進(jìn)制位組成，通常用作計(jì)算存儲(chǔ)容量的單位。字節(jié)作為單位時(shí)記作B K是Kilo的縮寫，1K=1024 ； 210 M是Mega的縮寫，1M=1024K； 220 G是Giga的縮寫，1G=1024M； 230 T是Tera的縮寫，1T=1024G。 240微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)的常用術(shù)語3.字字（Word）：兩個(gè)相鄰字節(jié)組成的16位二進(jìn)制,2個(gè)字節(jié)。雙字、四字、雙四字4.字長(zhǎng) 字長(zhǎng)是微處理器可以一次直接處理的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，它通常取決于微處理器內(nèi)部通用寄存器的位數(shù)和數(shù)據(jù)總線的

4、寬度。微處理器的字長(zhǎng)有4位、8位、16位和32位等等。 8086是16位微處理器微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)世界上有10種人：懂二進(jìn)制數(shù)的和不懂二進(jìn)制數(shù)的 -程序猿微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)一、計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與轉(zhuǎn)換一、計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與轉(zhuǎn)換微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)1101100101100011B=154543Q= D963H補(bǔ)充補(bǔ)充：110

5、11001011000.11B=33130.6Q=3658.CH微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)整數(shù)部分和小數(shù)部分分別處理整數(shù)部分和小數(shù)部分分別處理整數(shù)采用整數(shù)采用“除除2取余法取余法”: 除權(quán)取余除權(quán)取余，直到商等于零為止，直到商等于零為止，逆序逆序排列排列余數(shù)余數(shù)。小數(shù)則采用小數(shù)則采用“乘乘2取整法取整法”：（：（乘權(quán)取整乘權(quán)取整，直到積的小數(shù)等于零為止（，直到積的小數(shù)等于零為止（可能永不為可能永不為零零），），順序順序排列排列整數(shù)整數(shù)u 小竅門：小竅門：對(duì)數(shù)值比較大的十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，對(duì)數(shù)值比較大的十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)， 可先將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)可先將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為

6、十六進(jìn)制數(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)（加1000 0000）微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理

7、與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)u 壓縮BCD碼：用4位二進(jìn)制表示一位十進(jìn)制數(shù)， 00001001表示09，一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)。u 非壓縮BCD碼：用8位二進(jìn)制表示一位十進(jìn)制數(shù)， 高4位總是0000，低4位的00001001表示09

8、，一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)。微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)（2） 2421碼：四位二進(jìn)制數(shù)的權(quán)分別為2、4、2、1的BCD碼。724.6 對(duì)應(yīng)的2421BCD碼是 1101 0010 0100. 1100（3）余 3碼：將 8421碼加上 0011。余3碼也是一種自補(bǔ)碼，對(duì)各位取反就得到它的9補(bǔ)碼。 825.7 對(duì)應(yīng)的余 3碼是 1011 0101 1000. 1010微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)u用6位、7位或8位二進(jìn)制數(shù)對(duì)字符編碼。u7位ASCII碼可表示128種字符，它包括52個(gè)大、小寫字母、09十個(gè)數(shù)

9、字和控制符號(hào)u8位ASCII碼是在7位ASCII碼基礎(chǔ)上加一個(gè)奇偶校驗(yàn)位而構(gòu)成。微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)對(duì)每一組二進(jìn)制編碼配置一個(gè)二進(jìn)制位（稱為奇偶校驗(yàn)位），通過將該位置“0”或置“1”而使每組二進(jìn)制編碼中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)（即形成奇校驗(yàn)碼）或偶數(shù)（即形成偶校驗(yàn)碼）。u奇偶校驗(yàn)碼中，校驗(yàn)位只用來使每組二進(jìn)制編碼“1”的個(gè)數(shù)具有奇偶性微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)012345670NULDLESP0Pp1SOHDC1!1AQaq2STXDC2“2BRbr3ETXDC3#3CScs4EOTDC4$4DTdt5ENQNAK%5EUeu6ACKSYN&6FVf

10、v7BELETB7GWgw8BSCAN(8HXhx9HTEM)9IYiyALFSUB*:JZjzBVTESC+;KkCFFFS,NnFSIUS/?O_oDELHL微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)（3）漢字編碼微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)算邏運(yùn)算器算邏運(yùn)算器累加器寄存器累加器寄存器控制器控制器內(nèi)部總線內(nèi)部總線內(nèi)外存儲(chǔ)器內(nèi)外存儲(chǔ)器系系統(tǒng)統(tǒng)總總線線I/O接接口口微處理器微處理器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)外外圍圍備備設(shè)設(shè)系系統(tǒng)統(tǒng)軟軟件件微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)圖圖1.1 微

11、處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三者關(guān)系微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三者關(guān)系微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)ALU通用通用寄存器堆寄存器堆累加器累加器指令寄存器指令寄存器指令譯碼器指令譯碼器定時(shí)與控制電路定時(shí)與控制電路I/O信號(hào)信號(hào)存儲(chǔ)器寫存儲(chǔ)器寫存儲(chǔ)器讀存儲(chǔ)器讀等待等待中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求時(shí)鐘時(shí)鐘復(fù)位復(fù)位I/O寫寫I/O讀讀堆棧指示器堆棧指示器程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器地址寄存器地址寄存器地址緩沖器地址緩沖器地址總線地址總線內(nèi)部?jī)?nèi)部總線總線數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線標(biāo)志標(biāo)志寄存器寄存器數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)鎖鎖存存器器緩緩沖沖器器微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) 微型計(jì)算機(jī)原理與接口

12、技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)DB數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線CB控制總線控制總線 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器I/O接口接口CPU圖圖1.3 微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 微型計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)軟件和外設(shè)微型計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)軟件和外設(shè)IBM 360IBM 360系列電腦系列電腦 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)J.Von Neumann）微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) CPU 運(yùn)算器、控制

13、器、寄存器、接口單元運(yùn)算器、控制器、寄存器、接口單元 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 內(nèi)存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體器件內(nèi)存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體器件RAM）、外存儲(chǔ)器（硬盤、）、外存儲(chǔ)器（硬盤、光盤、光盤、U盤）盤） I/O設(shè)備設(shè)備 輸入設(shè)備、輸出設(shè)備（并行及串行功能）輸入設(shè)備、輸出設(shè)備（并行及串行功能）微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) CPUMEM I/ODBCBAB微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)J J2 2

14、I I2 2ALUALUF F內(nèi)內(nèi)部部數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線A AB BPCPCARARPLAPLAIDIDDRDRCPUCPU3E3E48485F5F87876A6AC5C51212 3E 3E0000ABAB5E5EE6E6ABABDBDB存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器IRIR圖圖1.13 1.13 模型計(jì)算機(jī)的模型計(jì)算機(jī)的CPUCPU結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)地地址址譯譯碼碼器器0000單元單元0101單元單元0202單元單元FFFF單元單元000001010202FFFF地址地址單元內(nèi)容單元內(nèi)容ABABCBCBDBDBI/OI/O緩沖緩沖器器控控 制制 邏邏 輯輯圖圖1.14

15、模型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)模型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) 存儲(chǔ)器中的兩種操作：讀操作和寫操作。 （1）讀操作圖圖1.15 1.15 存儲(chǔ)器讀操作示意圖存儲(chǔ)器讀操作示意圖 地地址址譯譯碼碼器器0 0單元內(nèi)容單元內(nèi)容3EH3EHFFFF單元內(nèi)容單元內(nèi)容0202控控 制制 邏邏 輯輯地址地址單元內(nèi)容單元內(nèi)容ABAB讀信號(hào)讀信號(hào)DBDB02023EH3EHI/OI/O緩沖緩沖器器微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)圖圖1.16 存儲(chǔ)器寫操作示意圖存儲(chǔ)器寫操作示意圖 寫信號(hào)寫信號(hào)地地址址譯譯碼碼器器0 0單元內(nèi)容單元內(nèi)容FFFF單元內(nèi)容單元內(nèi)容I/OI/

16、O緩沖緩沖器器0303地址地址單元內(nèi)容單元內(nèi)容ABABDBDB03030FH0FH0FH0FH控控 制制 邏邏 輯輯微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)程序運(yùn)行過程1、 程序的編寫與存放用模型計(jì)算機(jī)來完成一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算，假設(shè)要把15H與25H相加，運(yùn)算結(jié)果送到16H存儲(chǔ)單元，然后停機(jī)。首先用助記符進(jìn)行編程MOV B，15HMOV A，25HADD A，BMOV 16H，AHLT微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)2、程序的運(yùn)行過程CPU的執(zhí)行過程取出指令執(zhí)行指令兩個(gè)階段的循環(huán)在開始執(zhí)行程序時(shí)，PC自動(dòng)設(shè)置為00H，這樣就自

17、然地進(jìn)入程序第一條指令的取指階段，具體過程如下：微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)J J2 2I I2 2ALUALUF F內(nèi)內(nèi)部部數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線A AB B0000PLAPLAIDID01H01H01H01HCPUCPU 01H01H 15H 15H 00H 00H 25H 25H 03H 03H 02H 02H 16H 16H 04H 04H DBDB存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器PCPC0000+1+1ARARDRDRIRIR AB AB 讀讀圖圖1.18 1.18 取第一條指令的操作示意圖取第一條指令的操作示意圖 01H01H微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)J J2 2I

18、 I2 2ALUALUF F內(nèi)內(nèi)部部數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線A A15H15H0101PLAPLAIDIDIRIR15H15HCPUCPU 01H 01H 15H15H 00H 00H 25H 25H 03H 03H 02H 02H 16H 16H 04H 04H DBDB存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器PCPC0101+1+1ARARDRDR ABAB B B 讀讀圖圖1.19 執(zhí)行第一條指令的操作示意圖執(zhí)行第一條指令的操作示意圖 15H15H微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)J J2 2I I2 2ALUALUF F內(nèi)內(nèi)部部數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線25H25HB B0303PLAPLAIDIDIRIR25H25HCPUCPU 01H 01H 15H 15H 00H 00H 25H25H 03H 03H 02H 02H 16H 16H 04H 04H 25H