第一章微型計算機概述

1第一章微型計算機概述21.電子計算機(1/2)電子計算機：能夠在程序控制下進行信息處理的電子設(shè)備.組成中央處理器內(nèi)存儲器輸入/輸出接口總線計算機應(yīng)稱為信息處理機1.電子計算機(2/2)31.1第一臺可由程序控制的數(shù)字式電子計算機電子數(shù)字積分器與計算器，ENIAC1946年，美國賓夕法尼亞大學(xué)研制總造價100多萬美元使用18800多個電子管、1500多個繼電器和500余英里長的導(dǎo)線占地150平方米、重30噸、耗電l50千瓦字長12位、運算速度約為0.5KIPS采用重新連接線路的方法編程41.2計算機發(fā)展的四個階段(1/2)電子管計算機(1946年~1958年)邏輯元件為電子管主存采用磁鼓、磁芯，外存采用磁帶前期用機器語言編程，后期用匯編語言編程主要用于科學(xué)計算晶體管計算機(1958年~1964年)邏輯元件為晶體管主存采用磁芯，外存采用磁盤用高級程序設(shè)計語言編程逐步用于簡單數(shù)據(jù)處理和過程控制領(lǐng)域51.2計算機發(fā)展的四個階段(2/2)集成電路計算機(1964年~1971年)邏輯元件為中/小規(guī)模集成電路主存采用磁芯，外存采用磁盤用分時操作系統(tǒng)、會話式高級語言編程在事物管理與過程控制領(lǐng)域中得到深入發(fā)展大規(guī)模集成電路計算機(1971年~今)邏輯元件為大規(guī)模集成電路主存采用半導(dǎo)體，外存采用磁盤、光盤用Windows/網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言編程在各個領(lǐng)域中得到普遍應(yīng)用6體積、重量和功耗顯著減小，功能、運算精度和速度、存儲容量和可靠性極大提高.1.3計算機科學(xué)領(lǐng)域的主要研究熱點多媒體信息處理系統(tǒng)人工智能和專家系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、生物和光學(xué)計算機系統(tǒng)7更快速、更大容量、更強功能和更高可靠性.1.4計算機的特點運算速度快最快的達每秒數(shù)百億次“記憶”能力強可長期存儲大量的數(shù)據(jù)、指令等信息計算精度高運算結(jié)果可以有幾十位的有效數(shù)字有邏輯判斷功能可通過邏輯運算進行判斷和推理，并可根據(jù)結(jié)果作相應(yīng)的處理有自動運算和控制功能可以完成復(fù)雜的運算和控制程序81.5計算機的用途(1/2)科學(xué)計算解決生產(chǎn)和科研工作中復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題.如微分方程的計算，彈道軌跡的計算，氣象信息的計算等.數(shù)據(jù)處理解決信息的排序、檢索、比較、分類、統(tǒng)計和存儲等問題.如銀行的儲蓄、信貸和結(jié)算，報刊的訂閱、分發(fā)和投遞等.過程控制采集并處理各種過程中的各個參數(shù)以實現(xiàn)過程的自動控制.如汽車、船舶和飛機的自動駕駛等.人工智能賦予計算機一定的“推理”、“學(xué)習(xí)”和“判斷”的功能.如棋牌對弈系統(tǒng)，英漢翻譯系統(tǒng)，病情診斷系統(tǒng)等.91.5計算機的用途(2/2)計算機輔助設(shè)計/計算機輔助制造，CAD/CAMCAD：應(yīng)用計算機圖形學(xué)方法，設(shè)計各種工程、結(jié)構(gòu)和部件.CAM：在CAD設(shè)計的基礎(chǔ)上，制造各種工程、結(jié)構(gòu)和部件.CAD+CAM構(gòu)成自動化的工作站.如汽車、船舶和飛機的設(shè)計和制造等.信息網(wǎng)絡(luò)通過信道將各個獨立的計算機連接起來形成網(wǎng)絡(luò)以及將這樣的一些網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)以實現(xiàn)計算機資源的共享和信息的高速傳輸.如Internet國際互聯(lián)網(wǎng)，CERNT中國教育科研網(wǎng)等.101.6計算機的主要性能指標(biāo)衡量計算機硬件系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標(biāo)有內(nèi)存容量：內(nèi)存的存儲容量，基本單位為字節(jié).是CPU能夠直接尋址的存儲空間.運算速度：每秒鐘執(zhí)行加法指令的條數(shù)，用IPS(條指令/每秒)表示.字長：每個字所包含的二進制數(shù)位的個數(shù).CPU一次可以同時傳送或處理的二進制數(shù)位的位數(shù)，如1、4、8、16、32和64位等.字長較長的計算機有較強的信息處理能力.比特：bit，二進制的一個數(shù)位.是計算機內(nèi)部最小的信息單元.

字節(jié)

：Byte，1Byte=8bits.是計算機存儲信息代碼的基本單位.字：作為一個整體來傳送或處理的信息代碼的若干個數(shù)位.111.7計算機的分類從原理上電子模擬計算機、電子數(shù)字計算機從用途上通用計算機、專用計算機從規(guī)模上巨型、大型、中型、小型和微型機主要區(qū)別：字節(jié)長度、內(nèi)存容量、運速度以及體積上的差別.12規(guī)模巨型大型中型小型微型字長(位)256以上128-25664-12832-1281-64內(nèi)存(MB)1024以上512-1024128-51232-1280-64速度(MIPS)≥10001000-100100-1010-5<52.微處理器和微型計算機的發(fā)展計算機中最重要的電路部件是CPU微型機的CPU也稱MPU微型機同其它機種的重要區(qū)別微型機CPU集成在一塊或幾塊芯片上其他機種CPU由很多集成電路模塊組成微型機特點體積小，功耗低，可靠性高，系統(tǒng)設(shè)計靈活，價格低廉等.13微型機的發(fā)展主要取決于MPU的進步2.1微處理器的發(fā)展(1/2)研制MPU的廠商很多，Intel的產(chǎn)品最具代表性.1971~1972年，先后推出4位的4004和8位的8008.分別可尋址4KB和16KB個存儲單元，各有45條和48條指令.4004和8008均采用PMOS工藝制造，集成度為2000個晶體管/片，時鐘頻率1MHz左右，平均指令執(zhí)行時間為10~20us(50~100KIPS).1973~1977年，先后推出8位的8080和8085.可尋址64KB個存儲單元，擴充了指令系統(tǒng)，其中8085增加到246條.8080和8085均采用NMOS工藝制造，集成度為9000個晶體管/片，時鐘頻率1~4MHz，平均指令執(zhí)行時間為1~2us(500~1000KIPS).1978~1983年，相繼推出16位的8086/8088和80286.分別可尋址1MB和16MB個存儲單元，有20000多條指令.8086/8088和80286均采用HMOS工藝制造，集成度為2~7萬個晶體管/片，時鐘頻率5~25MHz，平均指令執(zhí)行時間為0.25~0.5us(2~4MIPS).142.1微處理器的發(fā)展(2/2)1986~1989年，先后推出32位的80386和80486.最大可尋址4GB個存儲單元.80386采用CHMOS工藝制造，集成度為15~50萬個晶體管/片，時鐘頻率16~40MHz，平均指令執(zhí)行時間小于0.1us(10MIPS).80486采用CHMOS工藝制造，集成度為120萬個晶體管/片，時鐘頻率33~66MHz，平均指令執(zhí)行時間為25ns(50MIPS).1993年，推出64位的Pentium(數(shù)字式型號無法獲得版權(quán)).最大可尋址64GB個存儲單元.Pentium采用亞微米的CMOS工藝制造，集成度為310萬個晶體管/片，時鐘頻率60~166MHz，平均指令執(zhí)行時間小于10ns(100MIPS).1996年，推出PentiumPro(高能奔騰).PentiumPro較Pentium具有更高的指令執(zhí)行速度.1997年~2000年，相繼發(fā)布PentiumMMX、PentiumⅡ、PentiumⅢ、PentiumⅣ.152.2微型計算機的發(fā)展(1/3)按模塊的組成方式，微型機分為片級機將CPU、RAM、ROM、I/O接口等集成在一塊芯片上的微型機.IntelMCS-51系列，MCS-96系列，MotorolaMC6805等.可廣泛應(yīng)用于智能化儀器儀表以及過程控制領(lǐng)域.板級機將CPU、RAM、ROM、I/O接口以及相應(yīng)的外設(shè)(鍵盤、LED顯示器)以及監(jiān)控程序固件等安裝在一塊印刷電路板上的微型機.TP-801，TP-86等.可廣泛應(yīng)用于過程控制領(lǐng)域及教學(xué)實驗中.系統(tǒng)機有充裕的內(nèi)、外存，有豐富的軟件支持，在操作系統(tǒng)的管理下進行工作的微型機.AppleⅡ(蘋果2)機，PC機，高檔微機等.162.2微型計算機的發(fā)展(2/3)影響最大的是系統(tǒng)機8位機第一臺微型系統(tǒng)機是由MITS于1974年推出的、采用Intel8080為CPU的8位Altair8800機(為避免侵犯Intel公司版權(quán)，微機系列號采用8800).風(fēng)靡一時的則是由Apple于1977年推出的、采用RockwellInternational6502為CPU的8位AppleⅡ機.PC機80年代初，IBM先后推出一系列的PC機，主要包括IBM的PC/XT/AT/PS2系列機及其兼容機.高檔微機80年代末，IBM先后推出80386、80486、Pentium等與PC機兼容的高檔微機.172.2微型計算機的發(fā)展(3/3)PC機包括PC型：以8088為CPU，配一個單面軟驅(qū)，1M字節(jié)RAM，40K字節(jié)ROM(內(nèi)有BASIC解釋程序及基本I/O系統(tǒng)軟件BIOS)，三種基本外設(shè)接口(鍵盤、揚聲器、盒式磁帶)，可配置各種外設(shè)(顯示器、磁盤軟盤、打印機).XT型：包括標(biāo)準(zhǔn)型XT機、擴充型XT機和XT-286機.標(biāo)準(zhǔn)形XT機以8088為CPU，配一個360KB軟驅(qū)和一個10MB硬盤，內(nèi)存為640KB；在標(biāo)準(zhǔn)型XT機的基礎(chǔ)上，擴充型XT機將硬盤擴充到20MB；XT-286機將CPU改用80286并配1.2MB的軟驅(qū).AT型：以80286為CPU，配1MB內(nèi)存，1.2MB和360KB軟驅(qū)各—個，40MB以內(nèi)的硬盤一個，運算速度是XT機的2-3倍.PS2型：以8086或80286為CPU，配一個硬盤和兩個軟驅(qū)，運算速度是AT機的兩倍以上，但與PC/XT/AT機不兼容.183.微處理器微型計算機微型計算機系統(tǒng)微處理器：運算器+控制器+寄存器陣列+片內(nèi)總線微型計算機：微處理器+內(nèi)存儲器+I/O接口電路+總線微型計算機系統(tǒng)：硬件(微型計算機+外設(shè)+I/O接口板)+軟件193.1微處理器微處理器：運算器+控制器+寄存器陣列+片內(nèi)總線運算器：包括算術(shù)邏輯單元(ALU)、累加器、暫存寄存器和標(biāo)志寄存器.ALU用來對數(shù)據(jù)進行算術(shù)和邏輯運算；累加器和暫存寄存器用來提供或接收ALU運算前后的數(shù)據(jù)；標(biāo)志寄存器用來存儲運算結(jié)果的特征.控制器：包括指令寄存器、指令譯碼器以及定時與控制電路.負(fù)責(zé)對整機的控制.包括取指令、分析指令和執(zhí)行指令；實現(xiàn)對存儲器或I/O端口等部件的控制；使CPU內(nèi)部及外部協(xié)調(diào)工作等.寄存器陣列：包括通用寄存器和專用寄存器.通用寄存器組用來臨時存放參與運算的數(shù)據(jù)；專用寄存器用來支持某種專門的操作，如指令指針I(yè)P(程序計數(shù)器PC)和堆棧指針SP等.20微處理器不能構(gòu)成獨立的工作系統(tǒng)3.2微型計算機微型計算機：微處理器+內(nèi)存儲器+I/O接口電路+總線內(nèi)存儲器：存放程序和數(shù)據(jù).ROMRAMI/O接口電路：將基本外設(shè)(如鍵盤、揚聲器等)與CPU及內(nèi)存連接起來.總線：輔助信息流動的公共通道(連線).21微型計算機是構(gòu)成獨立工作系統(tǒng)的最小配置3.3微型計算機系統(tǒng)微型計算機系統(tǒng)：硬件(微型計算機+外設(shè)+I/O接口板)+軟件硬件：微型計算機及其各種外設(shè)，是能夠收集、加工和處理數(shù)據(jù)以及產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)的各種固定裝置的總稱.通過電氣的、機械的方式彼此相連.軟件：所有能夠完成各種功能的計算機程序.硬件是軟件運行的基礎(chǔ)，軟件是硬件能夠發(fā)揮作用的條件.22微型計算機系統(tǒng)是用戶使用計算機的基本配置3.3.1微型計算機系統(tǒng)的硬件(1/3)微型計算機+外設(shè)+I/O接口板外設(shè)(I/O設(shè)備)：協(xié)助主機實現(xiàn)輸入、輸出、存儲等功能.包括輸入設(shè)備：將外界信息(數(shù)據(jù)、程序指令及各種信號)送入微機的設(shè)備.典型的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、數(shù)字化儀等.輸出設(shè)備：將微機運算和處理后的信息，以可識別的形式(如字符、數(shù)據(jù)、圖表等)記錄、打印或顯示出來的設(shè)備.典型的輸出設(shè)備有揚聲器、顯示器、打印機、繪圖儀等.外存儲設(shè)備：可脫離主機、脫離通電狀態(tài)記錄用戶數(shù)據(jù)和程序的裝置.典型的外存儲設(shè)備有硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等.輔助設(shè)備：協(xié)助微機完成各種功能操作的設(shè)備.典型的輔助設(shè)備有UPS等.I/O接口板：協(xié)助系統(tǒng)總線與選配外設(shè)(非基本外設(shè))間適配邏輯功能.在系統(tǒng)總線與外部設(shè)備之間需要適配邏輯來實現(xiàn)主機與外設(shè)間信息的發(fā)送和接收.233.3.1微型計算機系統(tǒng)的硬件(2/3)243.3.1微型計算機系統(tǒng)的硬件(3/3)253.3.2微型計算機系統(tǒng)的軟件廣義：指程序運行時所需的數(shù)據(jù)以及與程序相關(guān)的文檔資料.狹義：僅指由專業(yè)人員編制的、在計算機上運行時增強了計算機功能的程序.分為系統(tǒng)軟件：管理、監(jiān)控和維護計算機資源的軟件.主要包括：BIOS；操作系統(tǒng)；監(jiān)控管理、聯(lián)接程序、調(diào)試程序、故障檢查和診斷程序；解釋和編譯程序；編輯軟件；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng).應(yīng)用軟件：為解決用戶的各種實際問題而利用計算機及其所提供的系統(tǒng)軟件編制的程序.按用途分為：工程計算；過程控制；數(shù)據(jù)處理；輔助設(shè)計；人工智能.264.微型計算機系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)(1/3)微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)均采用總線結(jié)構(gòu)來連接各自內(nèi)部的組件.總線：輔助信息流動的公共通道(連線)，計算機內(nèi)共有數(shù)據(jù)、地址和控制三種信息.從信息上，分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線.從結(jié)構(gòu)上，分為單總線、雙總線和三總線.從層次上，分為片內(nèi)總線(內(nèi)部總線)：支持MPU內(nèi)部各單元之間信息交換.片總線(微處理器級總線，元件級總線)：支持微型計算機內(nèi)部各單元之間信息交換.內(nèi)總線(系統(tǒng)總線、微機總線、板極總線)：支持微型計算機與各插件板之間信息交換.外總線(通信總線)：支持接口與各外設(shè)之間的信息交換.274.微型計算機系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)(2/3)IBMPC/XT機中的內(nèi)總線采用8位的XT總線.IBMPC/AT機中的內(nèi)總線采用16位的ISA總線.IBMPC/PS2機中的內(nèi)總線采用32位的MCA總線.386、486高檔微機的內(nèi)總線采用32位的EISA總線.Pentium機的內(nèi)總線采用64位的PCI總線.284.微型計算機系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)(3/3)295.微型計算機系統(tǒng)的基本操作過程采用數(shù)學(xué)家馮.諾依曼(JohnVonNeumann)提出的程序存儲原理：用機器碼指令排出的程序在執(zhí)行前，首先存儲于存儲器中，存儲器既存儲程序又存儲數(shù)據(jù).然后CPU逐條地從存儲器中逐次取出一條條指令碼，把指令碼變成控制信號序列，控制信號發(fā)向有關(guān)的部件，控制完成指令規(guī)定的操作.即MPU逐條地從內(nèi)存儲器中取出程序中的指令并執(zhí)行指令規(guī)定的操作.指令：計算機能夠執(zhí)行的各種操作的命令形式.指令系統(tǒng)：一臺計算機所能執(zhí)行的全部指令.程序：按運算功能要求把指令排列起來.源程序：用戶為解決實際的現(xiàn)實問題用各種語言編寫的程序.306.計算機程序設(shè)計語言(1/2)編寫指令或程序時必須遵循的格式，是人機對話、聯(lián)絡(luò)的工具.若計算機不能識別這些格式，則需“翻譯器”，即系統(tǒng)軟件中的匯編程序或解釋和編譯程序.程序設(shè)計語言是編制各種指令和程序的工具，它通過匯編程序、解釋和編譯程序翻譯成機器碼來向計算機發(fā)出指令，執(zhí)行相應(yīng)的操作.不能形成指令或程序的語言是毫無意義的.分為獨立于機器，用不依賴于機器的具體指令表達的高級算法語言指令書寫形式面向人(助記符)，指令表達形式面向人.計算機硬件系統(tǒng)不能直接識別源程序，需解釋和編譯程序.語言格式與CPU無關(guān).程序易于編寫、查錯、驗證，可移植性和通用性好.316.計算機程序設(shè)計語言(2/2)直接和機器打交道，用計算機指令表達的機器語言.指令書寫形式面向計算機(二進制)，指令表達形式面向計算機.計算機硬件系統(tǒng)能夠直接識別源程序、不需“翻譯器”.CPU型號不同，語言格式不同.程序的編寫、調(diào)試和修改較繁瑣，執(zhí)行速度快.用機器指令的助記符表達的匯編語言指令書寫形式面向人(助記符)，指令表達形式面向計算機.計算機硬件系統(tǒng)不能直接識別源程序、需匯編程序.CPU型號不同，語言格式不同.程序便于理解，編程質(zhì)量高、執(zhí)行速度快，占用內(nèi)存空間小.327.電腦*133微機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作過程與人體的結(jié)構(gòu)和生物過程類似機(硬件)人(硬件)機(軟件)人(軟件)CPU+存儲器大腦系統(tǒng)軟件世界觀接

口關(guān)節(jié)和肌肉應(yīng)用軟件具體行為和想法總

線神經(jīng)系統(tǒng)語言系統(tǒng)自然語言輸入系統(tǒng)五官等輸出系統(tǒng)嘴和四肢等外存儲器書籍和紙張8.數(shù)制和碼制計算機的基本功能：數(shù)據(jù)信息的加工和處理.數(shù)據(jù)分為數(shù)值，如+9.3、-100.字符，如3、w、計算機.計算機內(nèi)用二進制表示信息計算機由數(shù)字電路組成.一個數(shù)字電路由許多開關(guān)電路單元構(gòu)成.一個開關(guān)電路單元僅有通、斷兩種穩(wěn)定狀態(tài).多個開關(guān)電路單元的狀態(tài)可以對應(yīng)表示編碼后的計算機數(shù)據(jù).348.1數(shù)和數(shù)制(1/5)數(shù)是客觀事物的量在人頭腦中的反映，可用不同的數(shù)制來度量.數(shù)制以表示數(shù)值所用的數(shù)學(xué)符號的個數(shù)來命名.如二、八、十、十六進制分別用2、8、10、16個數(shù)學(xué)符號來表示.X進制數(shù)的基本特點有X個不同的數(shù)字符號.縫X進位.二進制比等值十進制數(shù)的位數(shù)多，讀、寫不方便.以三位或四位二進制數(shù)為一組縮寫二進制數(shù).即用八進制數(shù)或十六進制數(shù)來表示二進制數(shù).為避免混淆，用區(qū)分符表示不同的進制.數(shù)字腳注(17.78)字母標(biāo)注(B：二進制，O/Q：八進制，D/?。菏M制，H：十六進制).358.1數(shù)和數(shù)制(2/5)計算機使用二進制計數(shù)制，而人們熟悉的卻是十進制計數(shù)制.欲使計算機能夠處理十進制數(shù)首先，將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù).然后，在計算機中按二進制邏輯運算.最后，將二進制的運算結(jié)果轉(zhuǎn)換回十進制數(shù).如此導(dǎo)致了在不同計數(shù)制之間相互轉(zhuǎn)換的問題.計算機編程/運算中涉及的主要是二、八、十、十六進制.368.1數(shù)和數(shù)制(3/5)①(二八十六)進制數(shù)之間相互轉(zhuǎn)換根據(jù)定義直接完成.例1：10110011.100101B=263.45Q=B3.94H②(二八十六)進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)各位數(shù)的系數(shù)和各位數(shù)的權(quán)相乘后求和.例2：1101.101B＝1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3＝13.625378.1數(shù)和數(shù)制(4/5)③

十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成(二八十六)進制數(shù)十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成(二八十六)進制數(shù)除X取余法：首先將十進制整數(shù)除以X，得到商并記錄余數(shù)；然后不斷地把商除以X并記錄余數(shù)，直到商等于0時為止.則各次所得的余數(shù)，依次從后向前排列即得到X進制整數(shù).例：301=100101101B=12DH降冪法：用十進制整數(shù)減去小于它的最大的X進制權(quán)值，夠減該位記1，不夠減該位記0，剩余數(shù)重復(fù)以上操作，直到該數(shù)等于0為止.38例：193＝11000001B=C1H操作數(shù)19365111111權(quán)值1286432168421二進制數(shù)110000018.1數(shù)和數(shù)制(5/5)十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成(二八十六)進制數(shù)乘X取整法：首先將十進制數(shù)小數(shù)乘以X，得到小數(shù)部分并記錄整數(shù)部分；然后不斷地把小數(shù)乘以X并記錄整數(shù)部分，直到小數(shù)部分等于零或有效數(shù)字足夠多時為止.則各次所得的整數(shù)部分，依次由前到后順序排列即得到X進制小數(shù).例1：0.6875=0.1011B＝0.BH任意十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成(二八十六)進制數(shù)先將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進行轉(zhuǎn)換，然后再將他們組合起來.例2：301.6875=100101101.1011B=12D.BH398.2二進制數(shù)運算①

算術(shù)運算加法：縫二進一，減法：借一作二.②邏輯運算有與(AND)、或(OR)、異或(XOR)、非(NOT)四種.40例1：10110101B+1111B=11000100B11000100B-100101B=10011111B1101B×1011B=10001111B100110B÷110B=110B余10B例2：10010111AND00111000=0001000010010111OR00111000=1011111110010111XOR00111000=10101111NOT10010111=011010008.3無符號二進制數(shù)(1/3)有兩種表示方法：常規(guī)二進制數(shù)和二進制編碼的十進制數(shù).①常規(guī)二進制數(shù)n位字長全部用于表示無符號的數(shù)值，有8位(字節(jié))、16位(字)和32位(雙字)等.41二進制數(shù)碼無符號十進制數(shù)原碼反碼補碼000000000+0+00000000011+1+1+1:::::01111111127+127+127+12710000000128-0-127-12810000001129-1-126-127:::::11111110254-126-1-211111111255-127-0-18.3無符號二進制數(shù)(2/3)②二進制編碼的十進制數(shù)簡稱BCD碼，它將1位十進制的0-9分別用4位二進制碼的組合來表示，并按位對任意十進制數(shù)進行編碼.常用8421BCD碼，8、4、2、1分別是4位二進制數(shù)的位權(quán)值.例：75.4=(01110101.0100)BCD，(10000101.0101)BCD=85.542十進制數(shù)0123456789BCD碼00000001001000110100010101100111100010018.3無符號二進制數(shù)(3/3)BCD碼有兩種基本格式：壓縮(組合)式BCD碼：一個字節(jié)中存放兩位十進制數(shù).非壓縮(分離)式BCD碼：一個字節(jié)中的低4位存放一位十進制數(shù)，高4位與數(shù)值無關(guān).BCD碼的運算及其十進制調(diào)整BCD碼加、減法運算應(yīng)遵循“逢十進一”和“借一當(dāng)十”的規(guī)則.而計算機是按“逢十六進一”和“借一當(dāng)十六”的原則運算.必須對運算結(jié)果修正，以符合十進制數(shù)運算的進/借位規(guī)則.十進制加法調(diào)整兩個BCD數(shù)相加：本位和﹥9、向高位進位，本位+6.十進制減法調(diào)整兩個BCD數(shù)相減：本位差﹤0、向高位借位，本位-6.438.4有符號二進制數(shù)(1/4)數(shù)學(xué)運算中，乘、除以及各種函數(shù)運算均可轉(zhuǎn)化為加、減運算.CPU中只有加法器，需引入有符號的二進制數(shù)來實現(xiàn)減法操作.在計算機中，數(shù)值和符號位均用二進制碼表示.符號位規(guī)定在數(shù)的最高位，用“l(fā)”表示負(fù)數(shù)，“0”表示正數(shù).01100111(二進制)真值為+103(十進制)11100111(二進制)真值為-103(十進制)有符號數(shù)表示方法：原碼、反碼和補碼.①原碼規(guī)定：正數(shù)的符號位用“0”表示，負(fù)數(shù)的符號位用“1”表示，數(shù)值位用二進制絕對值來表示.例：X1=103，X2=-103時，[X1]原=01100111B[X2]原=11100111B0的原碼有兩種表示形式：[+0]原=00000000B或[-0]原=10000000Bn位二進制原碼所能表示的數(shù)值范圍為-(2n-1-1)~+(2n-1-1).448.4有符號二進制數(shù)(2/4)②反碼規(guī)定：正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼表示為它的正數(shù)的原碼連符號位按位取反.例：X1=103，X2=-103時，[X1]反=01100111[X2]反=100110000的反碼有兩種表示形式：[+0]反=00000000B或[-0]反=11111111Bn位二進制反碼所能表示的數(shù)值范圍為-(2n-1-1)~+(2n-1-1).③補碼負(fù)數(shù)的補碼可表示為它的反碼且在最低位加1的形式.如X1=103，X2=-103時，[X1]補=01100111，[X2]補=10011000+1＝10011001B0的補碼只