微機(jī)原理-第一章課件

微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用問(wèn)題1：計(jì)算機(jī)？問(wèn)題2：微型計(jì)算機(jī)組成？問(wèn)題3：工作原理？先修課程

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言（C語(yǔ)言）2022/12/11共56張微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用問(wèn)題1：計(jì)算機(jī)？2022/11/301共課程教學(xué)基本要求

掌握計(jì)算機(jī)中不同進(jìn)制的表示方法及其轉(zhuǎn)換，尤其掌握計(jì)算機(jī)中補(bǔ)碼的表示與運(yùn)算。熟悉微處理器的組成及各部件的功能，掌握CPU中的寄存器陣列，標(biāo)志寄存器及堆棧操作。對(duì)CPU主要時(shí)序要熟悉。掌握常用的指令及指令對(duì)標(biāo)志位的影響，熟悉常用的尋址方式。掌握常用的偽指令，及宏匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。掌握內(nèi)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)，RAM與ROM的特點(diǎn)，性能及接口設(shè)計(jì)。掌握常用的總線及其接口。2022/12/12共56張課程教學(xué)基本要求2022/11/302共56張掌握中斷的全過(guò)程及微機(jī)中的中斷系統(tǒng)。掌握并行與串行接口芯片及計(jì)數(shù)器/定時(shí)器芯片的原理及應(yīng)用。熟悉D/A與A/D的轉(zhuǎn)換原理與應(yīng)用。主要參考書：

《16/32位微機(jī)原理、匯編語(yǔ)言及接口技術(shù)》 錢曉捷、陳濤編著 機(jī)械工業(yè)出版社《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》鄭學(xué)堅(jiān)、周斌編著清華大學(xué)出版社《IBMPC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》沈美明、溫冬嬋編著清華大學(xué)出版社《The80x86IBMPCandCompatibleComputersAssemblyLanguage,DesignandInterfacing》《現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)與接口教程》楊文顯主編清華大學(xué)出版社《微型計(jì)算機(jī)原理》潘名蓮、馬爭(zhēng)、惠林編電子工業(yè)出版社2022/12/13共56張掌握中斷的全過(guò)程及微機(jī)中的中斷系統(tǒng)。2022/11/303共第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述1.1計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生公元600年左右，我國(guó)出現(xiàn)計(jì)算工具——算盤。17世紀(jì)歐洲出現(xiàn)計(jì)算尺和機(jī)械式計(jì)算機(jī)。19世紀(jì)英國(guó)數(shù)學(xué)家巴貝芝(1791-1871)提出通用計(jì)算機(jī)的基本設(shè)計(jì)思想。巴貝芝可能是第一個(gè)意識(shí)到計(jì)算機(jī)中條件轉(zhuǎn)移的重要性的人。(abacus)2022/12/14共56張第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述1.1計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生(abacus美國(guó)的赫曼·霍勒瑞斯(1860—1929)在美國(guó)1890年人口普查的時(shí)候采用穿孔卡片記錄人口普查信息。 處理了超過(guò)6200萬(wàn)張的卡片，包含的數(shù)據(jù)是1880年人口普查的2倍，而數(shù)據(jù)處理只花了大約1/3時(shí)間。1897年該設(shè)備第一次用于俄羅斯的人口普查。 1896年，霍勒瑞斯創(chuàng)立了制表機(jī)公司，出租和出售穿孔卡片設(shè)備。1911年，經(jīng)過(guò)合并，該公司成為計(jì)算-制表-記錄(Computing-Tabulating-Recording)公司，即C-T-R公司。1915年，C-T-R的主席是ThomasJ.Watson(1874-1956)，他在1924年把公司的名字改為國(guó)際商用機(jī)器公司，即IBM。2022/12/15共56張美國(guó)的赫曼·霍勒瑞斯(1860—1929)在美國(guó)1890年人19世紀(jì)中葉，英國(guó)數(shù)學(xué)家布爾(1824-1898)創(chuàng)立了布爾代數(shù)。1937年英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈(1912-1954)提出了著名的“圖靈機(jī)”的模型，探討了計(jì)算機(jī)的基本概念，證明了通用數(shù)字計(jì)算機(jī)是能夠制造出來(lái)的。美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)設(shè)有圖靈獎(jiǎng)。1946年2月,在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的莫爾學(xué)院，由物理學(xué)博士J.W.Mauchly和電氣工程師J.P.Eckert領(lǐng)導(dǎo)的小組研制出世界上第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)ENIAC(E1ectronicNumericalIntegratorAndCalculator)。這臺(tái)計(jì)算機(jī)用電子管實(shí)現(xiàn)，采用字長(zhǎng)為10位的十進(jìn)制計(jì)數(shù)方式，每秒可進(jìn)行5000次的加法運(yùn)算。該機(jī)在1943年研制時(shí)，其最初的目的是為陸軍編制各種彈道表。2022/12/16共56張19世紀(jì)中葉，英國(guó)數(shù)學(xué)家布爾(1824-1898)創(chuàng)立了布爾2022/12/17共56張2022/11/307共56張ENIAC共使用了18000個(gè)電子管，占地135m2，功率150kw，重量達(dá)30噸，每秒鐘可進(jìn)行5000次加法運(yùn)算。1944年夏，著名數(shù)學(xué)家馮·諾依曼（VonNeumann）偶然獲知ENIAC的研制，他參加并研究了新型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在他執(zhí)筆的報(bào)告里，提出了采用二進(jìn)制計(jì)算、存儲(chǔ)程序和在程序控制下自動(dòng)執(zhí)行的思想。按照這一思想，新機(jī)器將由五個(gè)部件構(gòu)成，即運(yùn)算、控制、存儲(chǔ)、輸入和輸出，報(bào)告還描述了各部件的職能和相互間的聯(lián)系。稱為“馮·諾依曼”機(jī)。

1930年開始，匈牙利人馮·諾依曼就一直住在美國(guó)。他能在腦子里構(gòu)思復(fù)雜的算法而享有很高的聲譽(yù)，是普林斯頓高級(jí)研究學(xué)院的一名數(shù)學(xué)教授，研究范圍很廣，從量子理論到游戲理論的應(yīng)用再到經(jīng)濟(jì)學(xué)。2022/12/18共56張ENIAC共使用了18000個(gè)電子管，占地135m2，功率幾十年來(lái)，計(jì)算機(jī)一直是按馮·諾依曼提出的設(shè)計(jì)思想發(fā)展的，其基本思想主要是：（1）采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令；（2）將編制好的程序和原始數(shù)據(jù)送入主存儲(chǔ)器，然后啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作；（3）計(jì)算機(jī)應(yīng)包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件，并規(guī)定了各個(gè)基本部件的功能。馮·諾依曼思想被看作是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的里程碑，直到現(xiàn)在，各類計(jì)算機(jī)的基本組成均屬于馮·諾依曼型。2022/12/19共56張幾十年來(lái)，計(jì)算機(jī)一直是按馮·諾依曼提出的設(shè)計(jì)1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展 以計(jì)算機(jī)物理器件的變革作為標(biāo)志，把計(jì)算機(jī)的發(fā)展劃分為四代：第一代(1946年～1957年)：電子管計(jì)算機(jī)第二代(1957年～1965年)：晶體管計(jì)算機(jī)第三代(1965年～1971年)：集成電路計(jì)算機(jī)第四代(1971年以后)：大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路

2022/12/110共56張1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展 以計(jì)算機(jī)物理器件的變革作為標(biāo)志，

邏輯元件程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言運(yùn)算速度內(nèi)存容量第一代計(jì)算機(jī)1946~1957年電子管機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言幾千次每秒幾KB第二代計(jì)算機(jī)1957~1965年晶體管FORTRAN、ALGOL、COBOL幾十萬(wàn)次每秒幾十KB第三代計(jì)算機(jī)1965~1971年中、小規(guī)模集成電路操作系統(tǒng)和會(huì)話式語(yǔ)言百萬(wàn)次每秒

MB級(jí)第四代計(jì)算機(jī)1971~大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路

更豐富幾百萬(wàn)甚至上億次每秒越來(lái)越大第五代智能化計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)具有人工智能，可像人一樣能看、能聽、能說(shuō)、能思考，具有學(xué)習(xí)功能，能自動(dòng)進(jìn)行邏輯判斷等2022/12/111共56張

邏輯元件程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言運(yùn)算速度內(nèi)存容量第一代計(jì)算機(jī)電子管機(jī)器1.3微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 微型計(jì)算機(jī)(Microcomputer)的中央處理器(CPU，Contra1ProcessingUnit)采用了大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)。稱為微處理器MPU(MicroProcessingUnit或Microprocessor)。微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展是與微處理器的發(fā)展同步的。微處理器集成度幾乎每18個(gè)月增加一倍，產(chǎn)品每2～4年更新?lián)Q代一次。各代的劃分以MPU的字長(zhǎng)和速度為主要依據(jù)。2022/12/112共56張1.3微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 微型計(jì)算機(jī)(Microcom第一代（1971-1972）----主要產(chǎn)品為4位和低檔8位微機(jī)。第二代（1973-1977）----主要產(chǎn)品為中高檔8位微機(jī)。有Inte1公司的8080、Motorola公司的M6800。8位單片機(jī)MCS-48系列和MCS-51系列。第三代（1978-1984）----各公司相繼推出一批16位的微處理器芯片，如Intel8086/8088/80286，MC68000/68010，Z8000等。第四代（1985-1999）----1985年，Intel公司推出32位微處理器芯片8038680486Pentium(奔騰)PentiumPro(高能奔騰)MMXPentium(多能奔騰，MMX:多媒體增強(qiáng)指令集)PentiumIIPentiumIIIPentiumIVPentiumV；第五代（2000-至今）----當(dāng)前，Intel和HP公司已聯(lián)合定義了被稱作“顯式并行指令計(jì)算”（ExplicitlyParallelInstructionComputing,EPIC）的IA-64位指令架構(gòu)。64位的微處理器芯片2000年8月已經(jīng)誕生，Intel展示的代號(hào)為“Merced”的Itanium(安騰)CPU，其應(yīng)用目標(biāo)是高端服務(wù)器和工作站。2022/12/113共56張第一代（1971-1972）----主要產(chǎn)品為4位和低檔8位2022/12/114共56張2022/11/3014共56張1．微處理器(Microprocessor) 微處理器也叫微處理機(jī)，是微型計(jì)算機(jī)的核心部件。包括：算術(shù)邏輯單元ALU（ArithmeticLogicUnit）、控制單元CU（ControlUnit）和寄存器陣列RA(RegisterArray/Stuff)三個(gè)基本部分，簡(jiǎn)稱μP或MP，在微型計(jì)算機(jī)中直接用CPU(CentralProcessingUnit)表示微處理器。2.微型計(jì)算機(jī)(MicroComputer)

以微處理器為核心，加上由大規(guī)模集成電路制作的存儲(chǔ)器(ROM和RAM)、輸入/輸出(I/O)接口和系統(tǒng)總線組成的。簡(jiǎn)稱μC或MC。當(dāng)將這些組成部分集成在一個(gè)超大規(guī)模芯片上，則稱之為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)（SingleClipMicroComputer）；組裝在一塊或多塊印刷電路板上稱之為單板、多板微型計(jì)算機(jī)（Single/MultiBoardMicroComputer）。1.4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次2022/12/115共56張1．微處理器(Microprocessor)1.4微

微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(MicroComputerSystem)是以微型計(jì)算機(jī)為核心，再配以相應(yīng)的外圍設(shè)備、電源、輔助電路和控制微型計(jì)算機(jī)工作的軟件而構(gòu)成的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。簡(jiǎn)稱μCS或MCS。

軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件是用來(lái)支持應(yīng)用軟件的開發(fā)與運(yùn)行的，它包括操作系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用程序和各種語(yǔ)言處理程序等。應(yīng)用軟件是用來(lái)為用戶解決具體應(yīng)用問(wèn)題的程序及有關(guān)的文檔和資料。3.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2022/12/116共56張 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(MicroComputerSyst微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成2022/12/117共56張微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成2022/11/3017共56張2022/12/118共56張2022/11/3018共56張2022/12/119共56張2022/11/3019共56張裸機(jī)操作系統(tǒng)其他系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件用戶計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)2022/12/120共56張裸機(jī)操作系統(tǒng)其1.5微型計(jì)算機(jī)的分類、特點(diǎn)、性能指標(biāo)和應(yīng)用1．分類： 微型計(jì)算機(jī)的分類方法有多種。按微處理器的字長(zhǎng)，可分為：4位機(jī)、8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)和64位機(jī)等；按結(jié)構(gòu)，可分為單片機(jī)和多片機(jī)；按組裝方式，可分為單板機(jī)和多板機(jī)；按外形和使用特點(diǎn)，可分為臺(tái)式微機(jī)和筆記本式微機(jī)等等。2022/12/121共56張1.5微型計(jì)算機(jī)的分類、特點(diǎn)、性能指標(biāo)和應(yīng)用11.巨型機(jī)運(yùn)算速度快，可達(dá)億次每秒以上，存儲(chǔ)容量大2.大型機(jī)運(yùn)算速度一般在幾千萬(wàn)次/秒，主存容量較高。有比較完善的指令系統(tǒng)，豐富的外部設(shè)備和功能齊全的軟件系統(tǒng)。3.中型機(jī)中型機(jī)規(guī)模介于大型機(jī)和小型機(jī)之間。4.小型機(jī)規(guī)模較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、操作簡(jiǎn)便、維護(hù)容易，從而得以廣泛推廣應(yīng)用。5.微型機(jī)采用微處理器、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和輸入輸出接口等芯片組裝，具有體積更小、價(jià)格更低、通用性更強(qiáng)、靈活性更好、可靠性更高、使用更加方便等優(yōu)點(diǎn)。6.工作站工作站實(shí)際上就是一臺(tái)高檔微機(jī)，運(yùn)算速度快，主存儲(chǔ)器容量大，易于聯(lián)網(wǎng)，特別適合于CAD/CAM和辦公室自動(dòng)化。按計(jì)算機(jī)規(guī)模分類

2022/12/122共56張1.巨型機(jī)運(yùn)算速度快，可達(dá)億次每秒以上，存儲(chǔ)容量大2.微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：

①形小、體輕、功耗低 ②價(jià)格便宜 ③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠 ④使用方便、通用性強(qiáng)2022/12/123共56張微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：2022/11/3023共56張3．微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)字長(zhǎng) 字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)內(nèi)部一次可以處理的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)。取決于通用寄存器、內(nèi)存儲(chǔ)器、ALU的位數(shù)和數(shù)據(jù)總線寬度。內(nèi)存儲(chǔ)器容量 存儲(chǔ)器容量是衡量計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)二進(jìn)制信息量大小的一個(gè)重要指標(biāo)。內(nèi)存的容量大小決定計(jì)算機(jī)的速度。運(yùn)算速度計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度一般用CPU每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)表示。常用百萬(wàn)條指令/秒(MIPS,MillionsofInstructionPerSecond)作單位。主頻稱為微處理器的工作頻率，或微處理器內(nèi)頻；主板的工作頻率：內(nèi)存、控制芯片組和CPU之間總線的工作頻率，也稱為微處理器外頻

2022/12/124共56張3．微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)2022/11/3024共主板的性能指標(biāo)a.微處理器的支持能力，包括CPU插槽類型、CPU種類、外頻范圍、電壓范圍b.系統(tǒng)芯片組的類型c.是否集成顯卡、聲卡、調(diào)制解調(diào)器（Modem）、網(wǎng)卡d.支持內(nèi)存和高速緩存（Cache）的類型與容量e.系統(tǒng)BIOS的版本、功能f.擴(kuò)充插槽及I/O接口的數(shù)量、類型g.主板的電壓輸出范圍2022/12/125共56張主板的性能指標(biāo)2022/11/3025共56張硬盤的性能指標(biāo)

容量、速度和安全性是硬盤的3項(xiàng)主要指標(biāo)系統(tǒng)總線的性能指標(biāo)a.

總線的帶寬（數(shù)據(jù)傳輸率）

總線的帶寬指的是單位時(shí)間內(nèi)總線上可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，以MB/s為單位；b.

總線的位寬

總線的位寬是指總線能同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)；c.

總線的工作頻率

又稱為外頻，它是指用于協(xié)調(diào)總線上各種操作的時(shí)鐘頻率。三者關(guān)系：總線帶寬=(總線位寬/8)×總線工作頻率(MB/s)2022/12/126共56張硬盤的性能指標(biāo)2022/11/3026共56張外設(shè)擴(kuò)展能力

主要指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配接各種外部設(shè)備的可能性、靈活性和適應(yīng)性。軟件配置情況

軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必不可少的重要組成部分，它配置是否齊全，直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)性能的好壞和效率的高低。2022/12/127共56張外設(shè)擴(kuò)展能力2022/11/3027共56張4．微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用：

⑴用于科學(xué)計(jì)算(數(shù)值計(jì)算)、數(shù)據(jù)處理及信息管理方向；⑵用于過(guò)程控制及自動(dòng)化（智能化）儀器、儀表方向；2022/12/128共56張4．微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用：⑴用于科學(xué)計(jì)算(數(shù)值計(jì)算)、數(shù)據(jù)處理1.6微型計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符的表示以及運(yùn)算基礎(chǔ) 數(shù)字系統(tǒng)是僅僅用數(shù)字來(lái)“處理”信息以實(shí)現(xiàn)計(jì)算和操作的電子網(wǎng)絡(luò)。該數(shù)制系統(tǒng)只有兩個(gè)可能的值：該值要么是0，要么是1。此特征定義了二進(jìn)制或基-2的數(shù)制系統(tǒng)，數(shù)字的本身(0和1)稱為(bits)比特，簡(jiǎn)稱為“二進(jìn)制數(shù)字”。數(shù)字系統(tǒng)必須完成如下任務(wù)：1.將現(xiàn)實(shí)世界的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字網(wǎng)絡(luò)可以理解的二進(jìn)制“語(yǔ)言”。2.僅用數(shù)字0和1完成所要求的計(jì)算和操作。3.將處理的結(jié)果以我們可以理解的方式返回給現(xiàn)實(shí)世界。2022/12/129共56張1.6微型計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符的表示以及運(yùn)算基礎(chǔ) 數(shù)字系

計(jì)算機(jī)的處理對(duì)象是各種各樣的數(shù)據(jù)，在使用上，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)可以分為兩類：1、

數(shù)----用來(lái)直接表征量的多少。他們有大小之分，并能進(jìn)行加減等運(yùn)算。2、

碼----代碼或編碼（Code）,在計(jì)算機(jī)中用來(lái)代表某個(gè)事物或描述某種信息。 數(shù)和碼在使用場(chǎng)合上有區(qū)別，在使用形態(tài)上并沒(méi)有區(qū)別。數(shù)和碼有時(shí)又是相通的，比如，BCD碼雖然是碼，但卻用來(lái)表示十進(jìn)制數(shù)，它可以象二進(jìn)制一樣進(jìn)行運(yùn)算，只是運(yùn)算后必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；又比如表示數(shù)時(shí)，對(duì)正、負(fù)號(hào)的處理需用到碼的概念。2022/12/130共56張 計(jì)算機(jī)的處理對(duì)象是各種各樣的數(shù)據(jù)，在使用上，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)編碼（Code)是采用少量的基本符號(hào)，選用一定的組合原則，以表示大量復(fù)雜多樣信息的技術(shù)。解碼(Decode)是編碼的逆過(guò)程，用于提取二進(jìn)制數(shù)字的含義。編碼和解碼可以看成是有一本字典在人類語(yǔ)言和二進(jìn)制數(shù)字之間進(jìn)行翻譯。位（bit）是計(jì)算機(jī)所能表示的最小數(shù)據(jù)單位。字節(jié)(Byte)是微型計(jì)算機(jī)的最基本的數(shù)據(jù)單位，每個(gè)字節(jié)是八位二進(jìn)制數(shù)的組合。字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)內(nèi)部一次可以處理的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)。2022/12/131共56張編碼（Code)是采用少量的基本符號(hào)，選用一定的組合原則，以數(shù)制----數(shù)制是人們利用符號(hào)來(lái)計(jì)數(shù)的科學(xué)方法，一般采用的是進(jìn)位計(jì)數(shù)制，又稱進(jìn)位制。十進(jìn)制（decimalsystem）其一般形式為：

N進(jìn)制數(shù)的一般形式： 其中，Ni為第i位的權(quán)，Ki為第i位的系數(shù)，N為計(jì)數(shù)基數(shù)。二進(jìn)制（binarysystem）使用的數(shù)碼為0，1；每位的權(quán)為2的冪。例如： 2022/12/132共56張數(shù)制----數(shù)制是人們利用符號(hào)來(lái)計(jì)數(shù)的科學(xué)方法，一般采用的是為什么要使用八進(jìn)制和十六進(jìn)制？----簡(jiǎn)化書寫，便于記憶。為方便起見(jiàn)，對(duì)不同進(jìn)制的數(shù)常采用后綴字母以示區(qū)別： 十進(jìn)制 D或d或沒(méi)有后綴

二進(jìn)制 B或b 八進(jìn)制 Q或q十六進(jìn)制 H或h八進(jìn)制（octalsystem）使用的數(shù)碼為0,1,2,3,4,5,6,7；每位的權(quán)為8的冪。十六進(jìn)制（hexadecimalsystem）使用的數(shù)碼為0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F；每位的權(quán)為16的冪2022/12/133共56張為什么要使用八進(jìn)制和十六進(jìn)制？2022/11/3033共56不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

非十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，展開相加即可。例如：(463)8=4*82+6*81+3*80=4*64+6*8+3 =256+48+3 =(307)10十進(jìn)制換成其它進(jìn)制：整數(shù)部分采用除以基數(shù)取余，小數(shù)部分采用乘以基數(shù)取整的法則。2022/12/134共56張不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

非十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，展開相加即可。202例1：(54.39)10=(36.63D7)162022/12/135共56張例1：(54.39)10=(36.63D7)162022/1例2：(175.625)10=(10101111.101)2

整數(shù)部分轉(zhuǎn)換結(jié)果：(175)10=

K7K6K5K4K3K2K1K0=(10101111)2計(jì)算步驟簡(jiǎn)化為如下形式：2022/12/136共56張例2：(175.625)10=(10101111.101)2對(duì)于小數(shù)部分：最后將小數(shù)部分和整數(shù)部分合并。小數(shù)部分轉(zhuǎn)換結(jié)果：(0.625)10=0.K-1K-2K-3=(0.101)2計(jì)算步驟簡(jiǎn)化為如下形式：2022/12/137共56張對(duì)于小數(shù)部分：最后將小數(shù)部分和小數(shù)部分轉(zhuǎn)換結(jié)果：(0.622022/12/138共56張2022/11/3038共56張計(jì)算機(jī)數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示真值----指符合人們習(xí)慣的數(shù)的原始表示形式。機(jī)器數(shù)----數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的實(shí)際表示形式。定點(diǎn)數(shù)----指小數(shù)點(diǎn)的默認(rèn)位置已被固定的數(shù)。若小數(shù)點(diǎn)的位置被固定在機(jī)器數(shù)的最右側(cè)，該數(shù)據(jù)為“定點(diǎn)整數(shù)”，若小數(shù)點(diǎn)的位置被固定在機(jī)器數(shù)的最左側(cè)（最高數(shù)值位之前和符號(hào)位之間），該數(shù)據(jù)為“定點(diǎn)小數(shù)”。

對(duì)于任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)總可以表示為純小數(shù)或純整數(shù)與一個(gè)2的整數(shù)次冪的乘積，例如二進(jìn)制數(shù)N可寫成

N=2P×S

其中，S稱為數(shù)N的尾數(shù)；P稱為數(shù)N的階碼；2稱為階碼的底。S表示了數(shù)N的全部有效數(shù)字，P決定了小數(shù)點(diǎn)的位置。2022/12/139共56張計(jì)算機(jī)數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示真值----指符合人們習(xí)慣的數(shù)的原始小數(shù)點(diǎn)位置小數(shù)點(diǎn)位置2022/12/140共56張小數(shù)點(diǎn)位置小數(shù)點(diǎn)位置2022/11/3040共56張計(jì)算機(jī)中定點(diǎn)整數(shù)的表示定點(diǎn)整數(shù)的表示分為兩類：（1）無(wú)符號(hào)的定點(diǎn)整數(shù)（簡(jiǎn)稱無(wú)符號(hào)數(shù)）----機(jī)器數(shù)只表達(dá)0和正整數(shù)，其中每一位都表示數(shù)值。例如，8位無(wú)符號(hào)數(shù)的范圍為0～255。（2）有符號(hào)的定點(diǎn)整數(shù)（簡(jiǎn)稱有符號(hào)數(shù)）----機(jī)器數(shù)表達(dá)0、正整數(shù)、負(fù)整數(shù)。一般最高有效位作為“符號(hào)位”來(lái)表示數(shù)的正負(fù)，0為正整數(shù)，1為負(fù)整數(shù)。注意：符號(hào)位沒(méi)有數(shù)值的含義。在機(jī)器中表示有符號(hào)數(shù)有三種表示方法：原碼、反碼和補(bǔ)碼。為了有符號(hào)數(shù)運(yùn)算的方便，目前實(shí)際上采用的（計(jì)算機(jī)內(nèi)部默認(rèn)）是補(bǔ)碼運(yùn)算，研究反碼和原碼是為了研究補(bǔ)碼。2022/12/141共56張計(jì)算機(jī)中定點(diǎn)整數(shù)的表示定點(diǎn)整數(shù)的表示分為兩類：在機(jī)器中表示有原碼----符號(hào)位為0，表示正數(shù)；為1，表示負(fù)數(shù)；其余各位等同于真值的絕對(duì)值。例如： （10000010）原碼=—（2）100的原碼有兩種表示：00000000（+0）或10000000（-0）反碼----符號(hào)位的用法和正數(shù)的表示同“原碼”一樣；負(fù)數(shù)的表示是在“原碼”表示的基礎(chǔ)上通過(guò)將符號(hào)位以外的的各位取反來(lái)獲得的（其實(shí)就是將負(fù)數(shù)的絕對(duì)值的原碼按位取反）。這時(shí) （10000010）反碼=—（125）100的反碼有兩種表示：00000000（+0）或11111111（-0）8位二進(jìn)制原碼和反碼所能表示的數(shù)值范圍為-127d～+127d2022/12/142共56張?jiān)a----符號(hào)位為0，表示正數(shù)；為1，表示負(fù)數(shù)；其余各位等補(bǔ)碼----符號(hào)位的用法和正數(shù)的表示同“原碼”一樣；負(fù)數(shù)的表示是在“反碼”的基礎(chǔ)上通過(guò)加1來(lái)獲得的。

這時(shí)（10000010）補(bǔ)碼=—（126）10為了理解補(bǔ)碼的意義，舉一個(gè)鐘表對(duì)時(shí)的例子。若標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是7點(diǎn)整，而有一只鐘停在11點(diǎn)整。要把鐘校準(zhǔn)到7點(diǎn)整，可以倒撥4格，即11-4＝7;也可以順撥8格，這是因?yàn)闀r(shí)鐘順撥時(shí)，到12點(diǎn)就從0重新開始計(jì)時(shí)，相當(dāng)于自動(dòng)丟失一個(gè)數(shù)12，即11+8＝12(自動(dòng)丟失)+7＝7。2022/12/143共56張補(bǔ)碼----符號(hào)位的用法和正數(shù)的表示同“原碼”一樣；負(fù)數(shù)的表 這個(gè)自動(dòng)丟失的數(shù)(12)是一個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)系統(tǒng)中所表示的最大數(shù)，稱之為“?！?。

11-4≡11+8 (mod12) -4≡+8 (mod12)

mod12表示以12為模數(shù)。當(dāng)?shù)仁絻蛇呁阅?2，它們的余數(shù)相同，故上式在數(shù)學(xué)上稱為同余式。和(-4)與(+8)的同余相仿，(-5)與(+7)、(-6)與(+6)、(-7)與(+5)等等也都同余，或互為補(bǔ)數(shù)。不難看出，一個(gè)負(fù)數(shù)的補(bǔ)數(shù)必等于模加上該負(fù)數(shù)(或模減去該負(fù)數(shù)的絕對(duì)值)。由此可以推論：對(duì)于某一確定的模，某數(shù)減去絕對(duì)值小于模的另一數(shù)，總可以用某數(shù)加上“另一數(shù)的負(fù)數(shù)與其模之和”(即補(bǔ)數(shù))來(lái)代替。所以，引進(jìn)了補(bǔ)碼以后，減法就可以轉(zhuǎn)換為加法了。 例如，在字長(zhǎng)為8位的二進(jìn)制數(shù)制中，其模為28=256d，若有64-10＝64+(-10)＝64+[256-10]=64+246＝256+54=542022/12/144共56張 這個(gè)自動(dòng)丟失的數(shù)(12)是一個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)系統(tǒng)中所表示的最大數(shù)一般地說(shuō)，對(duì)于n位二進(jìn)制數(shù)，某數(shù)X的補(bǔ)碼總可以定義為：[X]補(bǔ)＝2n+X?；蛘撸?/p>

[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)＝[X+Y]補(bǔ)

8位二進(jìn)制補(bǔ)碼所能表示的數(shù)值范圍為-128d～+127d（+0）和（-0）的補(bǔ)碼表示一樣：000000002022/12/145共56張一般地說(shuō)，對(duì)于n位二進(jìn)制數(shù)，某數(shù)X的補(bǔ)碼總可以定義為：[X]如何解決定點(diǎn)補(bǔ)碼的加法運(yùn)算？規(guī)則：[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)＝[X+Y]補(bǔ)（mod2n）如何解決定點(diǎn)補(bǔ)碼的減法運(yùn)算？[X-Y]補(bǔ)＝[X+(-Y)]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)[Y]補(bǔ)[-Y]補(bǔ)將[Y]補(bǔ)取反加1將[-Y]補(bǔ)取反加1求補(bǔ)運(yùn)算2022/12/146共56張如何解決定點(diǎn)補(bǔ)碼的加法運(yùn)算？[Y]補(bǔ)[-Y]補(bǔ)將[Y]補(bǔ)取反使用補(bǔ)碼的意義：（1）一個(gè)整數(shù)的補(bǔ)碼和它的真值是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系；（2）既可以使用一位二進(jìn)制數(shù)表示整數(shù)的符號(hào)，又使得加法運(yùn)算的結(jié)果仍為結(jié)果的補(bǔ)碼：

[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)＝[X+Y]補(bǔ)（3）減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算：[X-Y]補(bǔ)＝[X+(-Y)]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)（4）大大簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)。2022/12/147共56張使用補(bǔ)碼的意義：2022/11/3047共56張如何求一個(gè)數(shù)的補(bǔ)碼？ 1、0和正數(shù)的補(bǔ)碼是其本身； 2、負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼(對(duì)于負(fù)數(shù)X)：（1）將|X|轉(zhuǎn)化為特定字長(zhǎng)的二進(jìn)制數(shù)

將其按位取反加1； （2）“帶借位0減”，即模—|X|例如-37H的補(bǔ)碼為：1（借位）00H-37H=C9H練習(xí)：求-5的補(bǔ)碼，設(shè)字長(zhǎng)為8位。2022/12/148共56張如何求一個(gè)數(shù)的補(bǔ)碼？2022/11/3048共56張對(duì)于負(fù)數(shù)X的補(bǔ)碼，將其二進(jìn)制的值按位取反加1，得到的是|X|。練習(xí)：11111101B=—（）D?數(shù)的范圍：

符號(hào)：無(wú) 有

8位字長(zhǎng)：0～255-128～12716位字長(zhǎng)：0～65535-32768～32767字長(zhǎng)的擴(kuò)展：8位16位 低八位不變，高八位以符號(hào)填充。練習(xí)： 86H（****）H? 68H（****）H?2022/12/149共56張對(duì)于負(fù)數(shù)X的補(bǔ)碼，將其二進(jìn)制的值按位取反加1，得到的是|X|問(wèn)題：機(jī)器碼11111101B到底真值是什么？C語(yǔ)言中使用signed（省略）和unsigned來(lái)區(qū)分。int，unsignedint匯編程序設(shè)計(jì)中，在于編程者自己把握。2022/12/150共56張問(wèn)題：機(jī)器碼11111101B到底真值是什么？C語(yǔ)言中使用溢出的判斷無(wú)符號(hào)數(shù)相加的溢出判斷：相加結(jié)果最高位有進(jìn)位就是溢出。對(duì)于有符號(hào)數(shù)： 運(yùn)算結(jié)果的最高位向符號(hào)位的進(jìn)位用Cp表示，符號(hào)位向進(jìn)位位的進(jìn)位用Cs表示若表示無(wú)溢出，溢出標(biāo)志為0；若表示溢出，溢出標(biāo)志為1。2022/12/151共56張溢出的判斷無(wú)符號(hào)數(shù)相加的溢出判斷：2022/11/3051共（1）正數(shù)加負(fù)數(shù)----永不溢出；（2）兩正數(shù)相加，結(jié)果的符號(hào)位為1，溢出；（3）兩負(fù)數(shù)相加，結(jié)果的符號(hào)位為0，溢出。2022/12/152共56張（1）正數(shù)加負(fù)數(shù)----永不溢出；2022/11/3052共計(jì)算機(jī)中的碼十進(jìn)制8421BCD碼2421碼余3碼余3格雷碼00000000000110010100010001010001102001000100101011130011001101100101401000100011101005010110111000110060110110010011101701111101101011118100011101011111091001111111001010*常見(jiàn)的十進(jìn)制代碼（用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)）2022/12/153共56張計(jì)算機(jī)中的碼十進(jìn)制8421BCD碼2421碼余3碼余3格雷*標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼及其字符ASCII碼是“美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼”（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）的縮寫。標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼碼長(zhǎng)7位，可表示128個(gè)字符；擴(kuò)展ASCII碼（8位）增加了128個(gè)圖形符號(hào)碼，并且替換了7位ASCII表中的控制碼。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局于1981年頒布“信息交換用漢字編碼字符集·基本集”（編號(hào)為GB2312-80）,簡(jiǎn)稱漢字國(guó)標(biāo)碼，用于漢字信息交換，碼長(zhǎng)16位（雙字節(jié)），如“啊”字的國(guó)標(biāo)碼為3021H。2022/12/154共56張*標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼及其字符我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局于1981年頒布“信ASCII字符ASCII字符ASCII字符ASCII字符00HNUL20HSP40H@60H`01HSOH21H！41HA61Ha02HSTX22H“42HB62Hb03HETX23H#43HC63Hc04HEOT24H$44HD64Hd05HENQ25H%45HE65He06HACK26H&46HF66Hf07HBEL27H‘47HG67Hg08HBS28H(48HH68Hh09HHT29H)49HI69Hi0AHLF2AH*4AHJ6AHj0BHVT2BH+4BHK6BHk0CHFF2CH,4CHL6CHl0DHCR2DH-4DHM6DHm0EHSO2EH.4EHN6EHn0FHSI2FH/4FHO6FHo10HDLE30H050HP70Hp11HDC131H151HQ71Hq12HDC232H252HR72Hr13HDC333H353HS73Hs14HDC434H454HT74Ht15HNAK35H555HU75Hu16HSYN36H656HV76Hv17HETB37H757HW.77Hw18HCAN38H858HX78Hx19HEM39H959HY79Hy1AHSUB3AH:5AHZ7AHz1BHESC3BH;5BH[7BH{1CHFS3CH<5CH\7CH|1DHGS3DH=5DH]7DH}1EHRS3EH>5EH^7EH~1FHUS3FH?5FH_7FHDel2022/12/155共56張ASCII字符ASCII字符ASCII字符ASCII字符00其他信息的表示音頻數(shù)據(jù)圖象數(shù)據(jù)Audio&Video數(shù)據(jù)的壓縮數(shù)據(jù)的校驗(yàn)……2022/12/156共56張其他信息的表示2022/11/3056共56張精品課件！2022/12/157共56張精品課件！2022/11/3057共56張精品課件！2022/12/158共56張精品課件！2022/11/3058共56張作業(yè)：P357、8、102022/12/159共56張作業(yè)：P352022/11/3059共56張微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用問(wèn)題1：計(jì)算機(jī)？問(wèn)題2：微型計(jì)算機(jī)組成？問(wèn)題3：工作原理？先修課程

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言（C語(yǔ)言）2022/12/160共56張微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用問(wèn)題1：計(jì)算機(jī)？2022/11/301共課程教學(xué)基本要求

掌握計(jì)算機(jī)中不同進(jìn)制的表示方法及其轉(zhuǎn)換，尤其掌握計(jì)算機(jī)中補(bǔ)碼的表示與運(yùn)算。熟悉微處理器的組成及各部件的功能，掌握CPU中的寄存器陣列，標(biāo)志寄存器及堆棧操作。對(duì)CPU主要時(shí)序要熟悉。掌握常用的指令及指令對(duì)標(biāo)志位的影響，熟悉常用的尋址方式。掌握常用的偽指令，及宏匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。掌握內(nèi)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)，RAM與ROM的特點(diǎn)，性能及接口設(shè)計(jì)。掌握常用的總線及其接口。2022/12/161共56張課程教學(xué)基本要求2022/11/302共56張掌握中斷的全過(guò)程及微機(jī)中的中斷系統(tǒng)。掌握并行與串行接口芯片及計(jì)數(shù)器/定時(shí)器芯片的原理及應(yīng)用。熟悉D/A與A/D的轉(zhuǎn)換原理與應(yīng)用。主要參考書：

《16/32位微機(jī)原理、匯編語(yǔ)言及接口技術(shù)》 錢曉捷、陳濤編著 機(jī)械工業(yè)出版社《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》鄭學(xué)堅(jiān)、周斌編著清華大學(xué)出版社《IBMPC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》沈美明、溫冬嬋編著清華大學(xué)出版社《The80x86IBMPCandCompatibleComputersAssemblyLanguage,DesignandInterfacing》《現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)與接口教程》楊文顯主編清華大學(xué)出版社《微型計(jì)算機(jī)原理》潘名蓮、馬爭(zhēng)、惠林編電子工業(yè)出版社2022/12/162共56張掌握中斷的全過(guò)程及微機(jī)中的中斷系統(tǒng)。2022/11/303共第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述1.1計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生公元600年左右，我國(guó)出現(xiàn)計(jì)算工具——算盤。17世紀(jì)歐洲出現(xiàn)計(jì)算尺和機(jī)械式計(jì)算機(jī)。19世紀(jì)英國(guó)數(shù)學(xué)家巴貝芝(1791-1871)提出通用計(jì)算機(jī)的基本設(shè)計(jì)思想。巴貝芝可能是第一個(gè)意識(shí)到計(jì)算機(jī)中條件轉(zhuǎn)移的重要性的人。(abacus)2022/12/163共56張第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述1.1計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生(abacus美國(guó)的赫曼·霍勒瑞斯(1860—1929)在美國(guó)1890年人口普查的時(shí)候采用穿孔卡片記錄人口普查信息。 處理了超過(guò)6200萬(wàn)張的卡片，包含的數(shù)據(jù)是1880年人口普查的2倍，而數(shù)據(jù)處理只花了大約1/3時(shí)間。1897年該設(shè)備第一次用于俄羅斯的人口普查。 1896年，霍勒瑞斯創(chuàng)立了制表機(jī)公司，出租和出售穿孔卡片設(shè)備。1911年，經(jīng)過(guò)合并，該公司成為計(jì)算-制表-記錄(Computing-Tabulating-Recording)公司，即C-T-R公司。1915年，C-T-R的主席是ThomasJ.Watson(1874-1956)，他在1924年把公司的名字改為國(guó)際商用機(jī)器公司，即IBM。2022/12/164共56張美國(guó)的赫曼·霍勒瑞斯(1860—1929)在美國(guó)1890年人19世紀(jì)中葉，英國(guó)數(shù)學(xué)家布爾(1824-1898)創(chuàng)立了布爾代數(shù)。1937年英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈(1912-1954)提出了著名的“圖靈機(jī)”的模型，探討了計(jì)算機(jī)的基本概念，證明了通用數(shù)字計(jì)算機(jī)是能夠制造出來(lái)的。美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)設(shè)有圖靈獎(jiǎng)。1946年2月,在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的莫爾學(xué)院，由物理學(xué)博士J.W.Mauchly和電氣工程師J.P.Eckert領(lǐng)導(dǎo)的小組研制出世界上第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)ENIAC(E1ectronicNumericalIntegratorAndCalculator)。這臺(tái)計(jì)算機(jī)用電子管實(shí)現(xiàn)，采用字長(zhǎng)為10位的十進(jìn)制計(jì)數(shù)方式，每秒可進(jìn)行5000次的加法運(yùn)算。該機(jī)在1943年研制時(shí)，其最初的目的是為陸軍編制各種彈道表。2022/12/165共56張19世紀(jì)中葉，英國(guó)數(shù)學(xué)家布爾(1824-1898)創(chuàng)立了布爾2022/12/166共56張2022/11/307共56張ENIAC共使用了18000個(gè)電子管，占地135m2，功率150kw，重量達(dá)30噸，每秒鐘可進(jìn)行5000次加法運(yùn)算。1944年夏，著名數(shù)學(xué)家馮·諾依曼（VonNeumann）偶然獲知ENIAC的研制，他參加并研究了新型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在他執(zhí)筆的報(bào)告里，提出了采用二進(jìn)制計(jì)算、存儲(chǔ)程序和在程序控制下自動(dòng)執(zhí)行的思想。按照這一思想，新機(jī)器將由五個(gè)部件構(gòu)成，即運(yùn)算、控制、存儲(chǔ)、輸入和輸出，報(bào)告還描述了各部件的職能和相互間的聯(lián)系。稱為“馮·諾依曼”機(jī)。

1930年開始，匈牙利人馮·諾依曼就一直住在美國(guó)。他能在腦子里構(gòu)思復(fù)雜的算法而享有很高的聲譽(yù)，是普林斯頓高級(jí)研究學(xué)院的一名數(shù)學(xué)教授，研究范圍很廣，從量子理論到游戲理論的應(yīng)用再到經(jīng)濟(jì)學(xué)。2022/12/167共56張ENIAC共使用了18000個(gè)電子管，占地135m2，功率幾十年來(lái)，計(jì)算機(jī)一直是按馮·諾依曼提出的設(shè)計(jì)思想發(fā)展的，其基本思想主要是：（1）采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令；（2）將編制好的程序和原始數(shù)據(jù)送入主存儲(chǔ)器，然后啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作；（3）計(jì)算機(jī)應(yīng)包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件，并規(guī)定了各個(gè)基本部件的功能。馮·諾依曼思想被看作是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的里程碑，直到現(xiàn)在，各類計(jì)算機(jī)的基本組成均屬于馮·諾依曼型。2022/12/168共56張幾十年來(lái)，計(jì)算機(jī)一直是按馮·諾依曼提出的設(shè)計(jì)1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展 以計(jì)算機(jī)物理器件的變革作為標(biāo)志，把計(jì)算機(jī)的發(fā)展劃分為四代：第一代(1946年～1957年)：電子管計(jì)算機(jī)第二代(1957年～1965年)：晶體管計(jì)算機(jī)第三代(1965年～1971年)：集成電路計(jì)算機(jī)第四代(1971年以后)：大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路

2022/12/169共56張1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展 以計(jì)算機(jī)物理器件的變革作為標(biāo)志，

邏輯元件程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言運(yùn)算速度內(nèi)存容量第一代計(jì)算機(jī)1946~1957年電子管機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言幾千次每秒幾KB第二代計(jì)算機(jī)1957~1965年晶體管FORTRAN、ALGOL、COBOL幾十萬(wàn)次每秒幾十KB第三代計(jì)算機(jī)1965~1971年中、小規(guī)模集成電路操作系統(tǒng)和會(huì)話式語(yǔ)言百萬(wàn)次每秒

MB級(jí)第四代計(jì)算機(jī)1971~大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路

更豐富幾百萬(wàn)甚至上億次每秒越來(lái)越大第五代智能化計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)具有人工智能，可像人一樣能看、能聽、能說(shuō)、能思考，具有學(xué)習(xí)功能，能自動(dòng)進(jìn)行邏輯判斷等2022/12/170共56張

邏輯元件程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言運(yùn)算速度內(nèi)存容量第一代計(jì)算機(jī)電子管機(jī)器1.3微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 微型計(jì)算機(jī)(Microcomputer)的中央處理器(CPU，Contra1ProcessingUnit)采用了大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)。稱為微處理器MPU(MicroProcessingUnit或Microprocessor)。微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展是與微處理器的發(fā)展同步的。微處理器集成度幾乎每18個(gè)月增加一倍，產(chǎn)品每2～4年更新?lián)Q代一次。各代的劃分以MPU的字長(zhǎng)和速度為主要依據(jù)。2022/12/171共56張1.3微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 微型計(jì)算機(jī)(Microcom第一代（1971-1972）----主要產(chǎn)品為4位和低檔8位微機(jī)。第二代（1973-1977）----主要產(chǎn)品為中高檔8位微機(jī)。有Inte1公司的8080、Motorola公司的M6800。8位單片機(jī)MCS-48系列和MCS-51系列。第三代（1978-1984）----各公司相繼推出一批16位的微處理器芯片，如Intel8086/8088/80286，MC68000/68010，Z8000等。第四代（1985-1999）----1985年，Intel公司推出32位微處理器芯片8038680486Pentium(奔騰)PentiumPro(高能奔騰)MMXPentium(多能奔騰，MMX:多媒體增強(qiáng)指令集)PentiumIIPentiumIIIPentiumIVPentiumV；第五代（2000-至今）----當(dāng)前，Intel和HP公司已聯(lián)合定義了被稱作“顯式并行指令計(jì)算”（ExplicitlyParallelInstructionComputing,EPIC）的IA-64位指令架構(gòu)。64位的微處理器芯片2000年8月已經(jīng)誕生，Intel展示的代號(hào)為“Merced”的Itanium(安騰)CPU，其應(yīng)用目標(biāo)是高端服務(wù)器和工作站。2022/12/172共56張第一代（1971-1972）----主要產(chǎn)品為4位和低檔8位2022/12/173共56張2022/11/3014共56張1．微處理器(Microprocessor) 微處理器也叫微處理機(jī)，是微型計(jì)算機(jī)的核心部件。包括：算術(shù)邏輯單元ALU（ArithmeticLogicUnit）、控制單元CU（ControlUnit）和寄存器陣列RA(RegisterArray/Stuff)三個(gè)基本部分，簡(jiǎn)稱μP或MP，在微型計(jì)算機(jī)中直接用CPU(CentralProcessingUnit)表示微處理器。2.微型計(jì)算機(jī)(MicroComputer)

以微處理器為核心，加上由大規(guī)模集成電路制作的存儲(chǔ)器(ROM和RAM)、輸入/輸出(I/O)接口和系統(tǒng)總線組成的。簡(jiǎn)稱μC或MC。當(dāng)將這些組成部分集成在一個(gè)超大規(guī)模芯片上，則稱之為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)（SingleClipMicroComputer）；組裝在一塊或多塊印刷電路板上稱之為單板、多板微型計(jì)算機(jī)（Single/MultiBoardMicroComputer）。1.4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次2022/12/174共56張1．微處理器(Microprocessor)1.4微

微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(MicroComputerSystem)是以微型計(jì)算機(jī)為核心，再配以相應(yīng)的外圍設(shè)備、電源、輔助電路和控制微型計(jì)算機(jī)工作的軟件而構(gòu)成的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。簡(jiǎn)稱μCS或MCS。

軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件是用來(lái)支持應(yīng)用軟件的開發(fā)與運(yùn)行的，它包括操作系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用程序和各種語(yǔ)言處理程序等。應(yīng)用軟件是用來(lái)為用戶解決具體應(yīng)用問(wèn)題的程序及有關(guān)的文檔和資料。3.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2022/12/175共56張 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(MicroComputerSyst微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成2022/12/176共56張微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成2022/11/3017共56張2022/12/177共56張2022/11/3018共56張2022/12/178共56張2022/11/3019共56張裸機(jī)操作系統(tǒng)其他系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件用戶計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)2022/12/179共56張裸機(jī)操作系統(tǒng)其1.5微型計(jì)算機(jī)的分類、特點(diǎn)、性能指標(biāo)和應(yīng)用1．分類： 微型計(jì)算機(jī)的分類方法有多種。按微處理器的字長(zhǎng)，可分為：4位機(jī)、8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)和64位機(jī)等；按結(jié)構(gòu)，可分為單片機(jī)和多片機(jī)；按組裝方式，可分為單板機(jī)和多板機(jī)；按外形和使用特點(diǎn)，可分為臺(tái)式微機(jī)和筆記本式微機(jī)等等。2022/12/180共56張1.5微型計(jì)算機(jī)的分類、特點(diǎn)、性能指標(biāo)和應(yīng)用11.巨型機(jī)運(yùn)算速度快，可達(dá)億次每秒以上，存儲(chǔ)容量大2.大型機(jī)運(yùn)算速度一般在幾千萬(wàn)次/秒，主存容量較高。有比較完善的指令系統(tǒng)，豐富的外部設(shè)備和功能齊全的軟件系統(tǒng)。3.中型機(jī)中型機(jī)規(guī)模介于大型機(jī)和小型機(jī)之間。4.小型機(jī)規(guī)模較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、操作簡(jiǎn)便、維護(hù)容易，從而得以廣泛推廣應(yīng)用。5.微型機(jī)采用微處理器、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和輸入輸出接口等芯片組裝，具有體積更小、價(jià)格更低、通用性更強(qiáng)、靈活性更好、可靠性更高、使用更加方便等優(yōu)點(diǎn)。6.工作站工作站實(shí)際上就是一臺(tái)高檔微機(jī)，運(yùn)算速度快，主存儲(chǔ)器容量大，易于聯(lián)網(wǎng)，特別適合于CAD/CAM和辦公室自動(dòng)化。按計(jì)算機(jī)規(guī)模分類

2022/12/181共56張1.巨型機(jī)運(yùn)算速度快，可達(dá)億次每秒以上，存儲(chǔ)容量大2.微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：

①形小、體輕、功耗低 ②價(jià)格便宜 ③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠 ④使用方便、通用性強(qiáng)2022/12/182共56張微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：2022/11/3023共56張3．微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)字長(zhǎng) 字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)內(nèi)部一次可以處理的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)。取決于通用寄存器、內(nèi)存儲(chǔ)器、ALU的位數(shù)和數(shù)據(jù)總線寬度。內(nèi)存儲(chǔ)器容量 存儲(chǔ)器容量是衡量計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)二進(jìn)制信息量大小的一個(gè)重要指標(biāo)。內(nèi)存的容量大小決定計(jì)算機(jī)的速度。運(yùn)算速度計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度一般用CPU每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)表示。常用百萬(wàn)條指令/秒(MIPS,MillionsofInstructionPerSecond)作單位。主頻稱為微處理器的工作頻率，或微處理器內(nèi)頻；主板的工作頻率：內(nèi)存、控制芯片組和CPU之間總線的工作頻率，也稱為微處理器外頻

2022/12/183共56張3．微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)2022/11/3024共主板的性能指標(biāo)a.微處理器的支持能力，包括CPU插槽類型、CPU種類、外頻范圍、電壓范圍b.系統(tǒng)芯片組的類型c.是否集成顯卡、聲卡、調(diào)制解調(diào)器（Modem）、網(wǎng)卡d.支持內(nèi)存和高速緩存（Cache）的類型與容量e.系統(tǒng)BIOS的版本、功能f.擴(kuò)充插槽及I/O接口的數(shù)量、類型g.主板的電壓輸出范圍2022/12/184共56張主板的性能指標(biāo)2022/11/3025共56張硬盤的性能指標(biāo)

容量、速度和安全性是硬盤的3項(xiàng)主要指標(biāo)系統(tǒng)總線的性能指標(biāo)a.

總線的帶寬（數(shù)據(jù)傳輸率）

總線的帶寬指的是單位時(shí)間內(nèi)總線上可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，以MB/s為單位；b.

總線的位寬

總線的位寬是指總線能同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)；c.

總線的工作頻率

又稱為外頻，它是指用于協(xié)調(diào)總線上各種操作的時(shí)鐘頻率。三者關(guān)系：總線帶寬=(總線位寬/8)×總線工作頻率(MB/s)2022/12/185共56張硬盤的性能指標(biāo)2022/11/3026共56張外設(shè)擴(kuò)展能力

主要指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配接各種外部設(shè)備的可能性、靈活性和適應(yīng)性。軟件配置情況

軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必不可少的重要組成部分，它配置是否齊全，直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)性能的好壞和效率的高低。2022/12/186共56張外設(shè)擴(kuò)展能力2022/11/3027共56張4．微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用：

⑴用于科學(xué)計(jì)算(數(shù)值計(jì)算)、數(shù)據(jù)處理及信息管理方向；⑵用于過(guò)程控制及自動(dòng)化（智能化）儀器、儀表方向；2022/12/187共56張4．微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用：⑴用于科學(xué)計(jì)算(數(shù)值計(jì)算)、數(shù)據(jù)處理1.6微型計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符的表示以及運(yùn)算基礎(chǔ) 數(shù)字系統(tǒng)是僅僅用數(shù)字來(lái)“處理”信息以實(shí)現(xiàn)計(jì)算和操作的電子網(wǎng)絡(luò)。該數(shù)制系統(tǒng)只有兩個(gè)可能的值：該值要么是0，要么是1。此特征定義了二進(jìn)制或基-2的數(shù)制系統(tǒng)，數(shù)字的本身(0和1)稱為(bits)比特，簡(jiǎn)稱為“二進(jìn)制數(shù)字”。數(shù)字系統(tǒng)必須完成如下任務(wù)：1.將現(xiàn)實(shí)世界的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字網(wǎng)絡(luò)可以理解的二進(jìn)制“語(yǔ)言”。2.僅用數(shù)字0和1完成所要求的計(jì)算和操作。3.將處理的結(jié)果以我們可以理解的方式返回給現(xiàn)實(shí)世界。2022/12/188共56張1.6微型計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符的表示以及運(yùn)算基礎(chǔ) 數(shù)字系

計(jì)算機(jī)的處理對(duì)象是各種各樣的數(shù)據(jù)，在使用上，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)可以分為兩類：1、

數(shù)----用來(lái)直接表征量的多少。他們有大小之分，并能進(jìn)行加減等運(yùn)算。2、

碼----代碼或編碼（Code）,在計(jì)算機(jī)中用來(lái)代表某個(gè)事物或描述某種信息。 數(shù)和碼在使用場(chǎng)合上有區(qū)別，在使用形態(tài)上并沒(méi)有區(qū)別。數(shù)和碼有時(shí)又是相通的，比如，BCD碼雖然是碼，但卻用來(lái)表示十進(jìn)制數(shù)，它可以象二進(jìn)制一樣進(jìn)行運(yùn)算，只是運(yùn)算后必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；又比如表示數(shù)時(shí)，對(duì)正、負(fù)號(hào)的處理需用到碼的概念。2022/12/189共56張 計(jì)算機(jī)的處理對(duì)象是各種各樣的數(shù)據(jù)，在使用上，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)編碼（Code)是采用少量的基本符號(hào)，選用一定的組合原則，以表示大量復(fù)雜多樣信息的技術(shù)。解碼(Decode)是編碼的逆過(guò)程，用于提取二進(jìn)制數(shù)字的含義。編碼和解碼可以看成是有一本字典在人類語(yǔ)言和二進(jìn)制數(shù)字之間進(jìn)行翻譯。位（bit）是計(jì)算機(jī)所能表示的最小數(shù)據(jù)單位。字節(jié)(Byte)是微型計(jì)算機(jī)的最基本的數(shù)據(jù)單位，每個(gè)字節(jié)是八位二進(jìn)制數(shù)的組合。字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)內(nèi)部一次可以處理的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)。2022/12/190共56張編碼（Code)是采用少量的基本符號(hào)，選用一定的組合原則，以數(shù)制----數(shù)制是人們利用符號(hào)來(lái)計(jì)數(shù)的科學(xué)方法，一般采用的是進(jìn)位計(jì)數(shù)制，又稱進(jìn)位制。十進(jìn)制（decimalsystem）其一般形式為：

N進(jìn)制數(shù)的一般形式： 其中，Ni為第i位的權(quán)，Ki為第i位的系數(shù)，N為計(jì)數(shù)基數(shù)。二進(jìn)制（binarysystem）使用的數(shù)碼為0，1；每位的權(quán)為2的冪。例如： 2022/12/191共56張數(shù)制----數(shù)制是人們利用符號(hào)來(lái)計(jì)數(shù)的科學(xué)方法，一般采用的是為什么要使用八進(jìn)制和十六進(jìn)制？----簡(jiǎn)化書寫，便于記憶。為方便起見(jiàn)，對(duì)不同進(jìn)制的數(shù)常采用后綴字母以示區(qū)別： 十進(jìn)制 D或d或沒(méi)有后綴

二進(jìn)制 B或b 八進(jìn)制 Q或q十六進(jìn)制 H或h八進(jìn)制（octalsystem）使用的數(shù)碼為0,1,2,3,4,5,6,7；每位的權(quán)為8的冪。十六進(jìn)制（hexadecimalsystem）使用的數(shù)碼為0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F；每位的權(quán)為16的冪2022/12/192共56張為什么要使用八進(jìn)制和十六進(jìn)制？2022/11/3033共56不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

非十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，展開相加即可。例如：(463)8=4*82+6*81+3*80=4*64+6*8+3 =256+48+3 =(307)10十進(jìn)制換成其它進(jìn)制：整數(shù)部分采用除以基數(shù)取余，小數(shù)部分采用乘以基數(shù)取整的法則。2022/12/193共56張不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

非十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，展開相加即可。202例1：(54.39)10=(36.63D7)162022/12/194共56張例1：(54.39)10=(36.63D7)162022/1例2：(175.625)10=(10101111.101)2

整數(shù)部分轉(zhuǎn)換結(jié)果：(175)10=

K7K6K5K4K3K2K1K0=(10101111)2計(jì)算步驟簡(jiǎn)化為如下形式：2022/12/195共56張例2：(175.625)10=(10101111.101)2對(duì)于小數(shù)部分：最后將小數(shù)部分和整數(shù)部分合并。小數(shù)部分轉(zhuǎn)換結(jié)果：(0.625)10=0.K-1K-2K-3=(0.101)2計(jì)算步驟簡(jiǎn)化為如下形式：2022/12/196共56張對(duì)于小數(shù)部分：最后將小數(shù)部分和小數(shù)部分轉(zhuǎn)換結(jié)果：(0.622022/12/197共56張2022/11/3038共56張計(jì)算機(jī)數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示真值----指符合人們習(xí)慣的數(shù)的原始表示形式。機(jī)器數(shù)----數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的實(shí)際表示形式。定點(diǎn)數(shù)----指小數(shù)點(diǎn)的默認(rèn)位置已被固定的數(shù)。若小數(shù)點(diǎn)的位置被固定在機(jī)器數(shù)的最右側(cè)，該數(shù)據(jù)為“定點(diǎn)整數(shù)”，若小數(shù)點(diǎn)的位置被固定在機(jī)器數(shù)的最左側(cè)（最高數(shù)值位之前和符號(hào)位之間），該數(shù)據(jù)為“定點(diǎn)小數(shù)”。

對(duì)于任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)總可以表示為純小數(shù)或純整數(shù)與一個(gè)2的整數(shù)次冪的乘積，例如二進(jìn)制數(shù)N可寫成

N=2P×S

其中，S稱為數(shù)N的尾數(shù)；P稱為數(shù)N的階碼；2稱為階碼的底。S表示了數(shù)N的全部有效數(shù)字，P決定了小數(shù)點(diǎn)的位置。2022/12/198共56張計(jì)算機(jī)數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示真值----指符合人們習(xí)慣的數(shù)的原始小數(shù)點(diǎn)位置小數(shù)點(diǎn)位置2022/12/199共56張小數(shù)點(diǎn)位置小數(shù)點(diǎn)位置2022/11/3040共56張計(jì)算機(jī)中定點(diǎn)整數(shù)的表示定點(diǎn)整數(shù)的表示分為兩類：（1）無(wú)符號(hào)的定點(diǎn)整數(shù)（簡(jiǎn)稱無(wú)符號(hào)數(shù)）----機(jī)器數(shù)只表達(dá)0和正整數(shù)，其中每一位都表示數(shù)值。例如，8位無(wú)符號(hào)數(shù)的范圍為0～255。（2）有符號(hào)的定點(diǎn)整數(shù)（簡(jiǎn)稱有符號(hào)數(shù)）----機(jī)器數(shù)表達(dá)0、正整數(shù)、負(fù)整數(shù)。一般最高有效位作為“符號(hào)位”來(lái)表示數(shù)的正負(fù)，0為正整數(shù)，1為負(fù)整數(shù)。注意：符號(hào)位沒(méi)有數(shù)值的含義。在機(jī)器中表示有符號(hào)數(shù)有三種表示方法：原碼、反碼和補(bǔ)碼。為了有符號(hào)數(shù)運(yùn)算的方便，目前實(shí)際上采用的（計(jì)算機(jī)內(nèi)部默認(rèn)）是補(bǔ)碼運(yùn)算，研究反碼和原碼是為了研究補(bǔ)碼。2022/12/1100共56張計(jì)算機(jī)中定點(diǎn)整數(shù)的表示定點(diǎn)整數(shù)的表示分為兩類：在機(jī)器中表示有原碼----符號(hào)位為0，表示正數(shù)；為1，表示負(fù)數(shù)；其余各位等同于真值的絕對(duì)值。例如： （10000010）原碼=—（2）100的原碼有兩種表示：00000000（+0）或10000000（-0）反碼----符號(hào)位的用法和正數(shù)的表示同“原碼”一樣；負(fù)數(shù)的表示是在“原碼”表示的基礎(chǔ)上通過(guò)將符號(hào)位以外的的各位取反來(lái)獲得的（其實(shí)就是將負(fù)數(shù)的絕對(duì)值的原碼按位取反）。這時(shí) （10000010）反碼=—（125）100的反碼有兩種表示：00000000（+0）或11111111（-0）8位二進(jìn)制原碼和反碼所能表示的數(shù)值范圍為-127d～+127d2022/12/1101共56張?jiān)a----符號(hào)位為0，表示正數(shù)；為1，表示負(fù)數(shù)；其余各位等補(bǔ)碼----符號(hào)位的用法和正數(shù)的表示同“原碼”一樣；負(fù)數(shù)的表示是在“反碼”的基礎(chǔ)上通過(guò)加1來(lái)獲得的。

這時(shí)（10000010）補(bǔ)碼=—（126）10為了理解補(bǔ)碼的意義，舉一個(gè)鐘表對(duì)時(shí)的例子。若標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是7點(diǎn)整，而有一只鐘停在11點(diǎn)整。要把鐘校準(zhǔn)到7點(diǎn)整，可以倒撥4格，即11-4＝7;也可以順撥8格，這是因?yàn)闀r(shí)鐘順撥時(shí)，到12點(diǎn)就從0重新開始計(jì)時(shí)，相當(dāng)于自動(dòng)丟失一個(gè)數(shù)12，即11+8＝12(自動(dòng)丟失)+7＝7。2022/12/1102共56張補(bǔ)碼----符號(hào)位的用法和正數(shù)的表示同“原碼”一樣；負(fù)數(shù)的表 這個(gè)自動(dòng)丟失的數(shù)(12)是一個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)系統(tǒng)中所表示的最大數(shù)，稱之為“?！?。

11-4≡11+8 (mod12) -4≡+8 (mod12)

mod12表示以12為模數(shù)。當(dāng)?shù)仁絻蛇呁阅?2，它們的余數(shù)相同，故上式在數(shù)學(xué)上稱為同余式。和(-4)與(+8)的同余相仿，(-5)與(+7)、(-6)與(+6)、(-7)與(+5)等等也都同余，或互為補(bǔ)數(shù)。不難看出，一個(gè)負(fù)數(shù)的補(bǔ)數(shù)必等于模加上該負(fù)數(shù)(或模減去該負(fù)數(shù)的絕對(duì)值)。由此可以推論：對(duì)于某一確定的模，某數(shù)減去絕對(duì)值小于模的另一數(shù)，總可以用某數(shù)加上“另一數(shù)的負(fù)數(shù)與其模之和”(即補(bǔ)數(shù))來(lái)代替。所以，引進(jìn)了補(bǔ)碼以后，減法就可以轉(zhuǎn)換為加法了。 例如，在字長(zhǎng)為8位的二進(jìn)制數(shù)制中，其模為28=256d，若有64-10＝64+(-10)＝64+[256-10]=64+246＝256+54=542022/12/1103共56張 這個(gè)自動(dòng)丟失的數(shù)(12)是一個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)系統(tǒng)中所表示的最大數(shù)一般地說(shuō)，對(duì)于n位二進(jìn)制數(shù)，某數(shù)X的補(bǔ)碼總可以定義為：[X]補(bǔ)＝2n+X?；蛘撸?/p>

[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)＝[X+Y]補(bǔ)

8位二進(jìn)制補(bǔ)碼所能表示的數(shù)值范圍為-128d～+127d（+0）和（-0）的補(bǔ)碼表示一樣：000000002022/12/1104共56張一般地說(shuō)，對(duì)于n位二進(jìn)制數(shù)，某數(shù)X的補(bǔ)碼總可以定義為：[X]如何解決定點(diǎn)補(bǔ)碼的加法運(yùn)算？規(guī)則：[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)＝[X+Y]補(bǔ)（mod2n）如何解決定點(diǎn)補(bǔ)碼的減法運(yùn)算？[X-Y]補(bǔ)＝[X+(-Y)]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)[Y]補(bǔ)[-Y]補(bǔ)將[Y]補(bǔ)取反加1將[-Y]補(bǔ)取反加1求補(bǔ)運(yùn)算2022/12/1105共56張如何解決定點(diǎn)補(bǔ)碼的加法運(yùn)算？[Y]補(bǔ)[-Y]補(bǔ)將[Y]補(bǔ)取反使用補(bǔ)碼的意義：（1）一個(gè)整數(shù)的補(bǔ)碼和它的真值是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系；（2）既可以使用一位二進(jìn)制數(shù)表示整數(shù)的符號(hào)，又使得加法運(yùn)算的結(jié)果仍為結(jié)果的補(bǔ)碼：

[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)＝[X+Y]補(bǔ)（3）減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算：[X-Y]補(bǔ)＝[X+(-Y)]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)（4）大大簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)。2022/12/1106共56張使用補(bǔ)碼的意義：2022/11/3047共56張如何求一個(gè)數(shù)的補(bǔ)碼？ 1、0和正數(shù)的補(bǔ)碼是其本身； 2、負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼(對(duì)于負(fù)數(shù)X)