[工学]微机原理与接口技术课件chap1.ppt

第1章 基础知识 主要内容： 各种常用记数制和编码以及它们 相互间的转换； 二进制数的算术运算和逻辑运算； 符号数的表示及补码运算； 二进制数运算中的溢出问题 §1.1 概 述 电子计算机的发展： 电子管计算机（1946-1956） 晶体管计算机（1957-1964） 中小规模集成电路计算机（1965-1970） 超大规模集成电路计算机（1971-今） 电子计算机按其性能分类： 大中型计算机/巨型计算机（Mainframe Computer） 小型计算机（Minicomputer） 微型计算机（Microcomputer） 单片计算机（Single-Chip Microcomputer） 微型计算机的核心：微处理器(中央处理器CPU) Intel CPU的发展见下页表 §1.2 计算机中的数制 了解 特点； 表示方法； 相互间的转换。 一、常用记数制 十进制——符合人们的习惯 二进制——便于物理实现 十六进制——便于识别、书写 八进制 1. 十进制 特点：以十为底，逢十进一； 共有0-9十个数字符号。 表示： 2. 二进制 特点：以2为底，逢2进位； 只有0和1两个符号。 表示： 3. 十六进制 特点：以16为底，逢16进位； 有0--9及A--F共16个数字符号。 表示： 进位计数制的一般表示 如何区分不同进位记数制的数字 在数字后面加一个字母进行区分： 二进制：数字后面加B, 如1001B 八进制：数字后面加O, 如1001O 十进制：一般不加, 如1001 十六进制：数字后面加H , 如1001H 在明显可以区分其记数制的情况下，可以省略数字后面的字母 二、各种数制间的转换 1. 非十进制数到十进制数的转换 按相应进位计数制的权表达式展开，再按十进制求和。 例 = (?)10 13FAH = (?)10 2. 十进制到非十进制数的转换 十进制 → 二进制的转换： 整数部分：除2取余； 小数部分：乘2取整。 十进制 → 十六进制的转换： 整数部分：除16取余； 小数部分：乘16取整。 以小数点为起点求得整数和小数的各个位。 3. 二进制与十六进制间的转换 用4位二进制数表示1位十六进制数 例： 10110001001.110 = (?)H 0101 1000 1001.1100 5 8 9 . C 注意：位数不够时要补0 §1.3 无符号二进制数的运算 无符号数 算术运算 有符号数 逻辑运算 一、无符号数的运算 算术运算 包括： 加法运算 减法运算 乘法运算 除法运算 1. 规则 加法：1+1=0（有进位）, … 减法：0-1=1（有借位）, … 乘除法：… 一个数乘以2相当于该数左移一位；除以2则相当于该数右移1位。　 [例]：0100 0100…11B 即： 商 余数 2. 无符号数的表示范围 一个n位的无符号二进制数X，其表示范围为 0 ≤ X ≤ 2n-1 若运算结果超出这个范围，则产生溢出。 （或者说运算结果超出n位，则产生溢出） 判别方法： 运算时，当最高位向更高位有进位（或 借位）时则产生溢出。 [例]： 　 + 1 结果超出８位（最高位有进位），发生溢出。（结果为256，超出８位二进制数所能表示的范围255） 　　 3. 逻辑运算 与(∧)、或(∨)、非(▔) 、异或(⊕) 特点：按位运算，无进借位 运算规则 ….. 例：A B求：A∧B, A∨B, A⊕B 4. 逻辑门 逻辑门：完成逻辑运算的电路 掌握： 与、或、非门逻辑符号和逻辑关系（真值表）； 与非门、或非门的应用。 与门（AND Gate） 或门（OR Gate） 非门（NOT Gate