微型计算机原理与接口原理第1章解读.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1. 机器数 机器数 计算机中的数据 构成： 符号位 + 真值 “0” 表示正 “1” 表示负 * [例] +52 = +0110100 = 0 0110100 符号位 真值 -52 = -0110100 = 1 0110100 符号位 真值 * 2. 符号数的表示 机器数的表示方法： 原码 反码 补码 * 原码 最高位为符号位（用“0”表示正，用“1”表示负），其余为真值部分。 优点： 真值和其原码表示之间的对应关系简单，容易理解； 缺点： 计算机中用原码进行加减运算比较困难 0的表示不唯一。 * 数0的原码 8位数0的原码：+0=0 0000000 -0=1 0000000 即：数0的原码不唯一。 * 反码 对一个机器数X： 若X0 ，则 [X]反=[X]原 若X0， 则 [X]反= 对应原码的符号位不变，数值部分按位求反 * [例] X= -52 = -0110100 [X]原=1 0110100 [X]反=1 1001011 * 0的反码： [+0]反 [-0]反 即：数0的反码也不是唯一的。 * 补码 定义： 若X0， 则[X]补= [X]反= [X]原 若X0， 则[X]补= [X]反+1 * [例] X= – 52= – 0110100 [X]原 [X]反 [X]补= [X]反+1* 0的补码： [+0]补= [+0]原[-0]补= [-0]反+11 =1 对8位字长，进位被舍掉 * 特殊对无符号数:B=128 在原码中定义为： -0 在反码中定义为： -127 在补码中定义为： -128 * 符号数的表示范围 对8位二进制数： 原码： -127 ～+127 反码： -127 ～+127 补码： -128 ～+127 * 3. 符号二进制数与十进制的转换 对用补码表示的二进制数： 1）求出真值 2）进行转换 * [例]：补码数转换为十进制数 [X]补=0 0101110B 正数 所以：真值=0101110B X=+46 [X]补=1 1010010B 负数 所以：真值不等于-1010010B 而是：X=[[X]补]补=补= - 0101110 = - 46 * 4. 符号数的算术运算 通过引进补码，可将减法运算转换为加法运算。 即：[X+Y]补=[X]补+[Y]补 [X-Y]补=[X+(-Y)]补 =[X]补+[-Y]补 注：运算时符号位须对齐 * [例] X=-0110100，Y=+1110100，求X+Y=？ [X]原 [X]补= [X]反+1[Y]补= [Y]原[X+Y]补= [X]补+ [Y]补 01110100 X+Y=+1000000 * 符号数运算中的溢出问题 两个带符号二进制数相加或相减时，若运算结果超出可表达范围，则产生溢出 溢出的判断方法： 最高位进位状态?次高位进位状态＝1，则结果溢出 * [例]： 若：X Y 则：X+Y= 次高位向最高位有进位，而最高位向前无进位，产生溢出。 （事实上，两正数相加得出负数，结果出错） * 结束语： 第1章难点：