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1、微机原理与接口技术,主讲：李晓东 工程技术学院电子与控制工程系,前言,课程性质：专业选修课 学时安排：讲授：45 实验：18 理论教材：王丰微机原理与接口技术简明 教程北京航空航天大学出版 社2007年5月 实验教材：朱定华微机原理、汇编与接口 技术实验教程清华大学出版 社2007年4月,前言,主要内容： (1)、以Intle8086CPU为例，讲解计算机的基本结 构，CPU的结构及其工作原理 (2)、讲解8086指令系统及其汇编语言程序设计 (3)、讲解存储器的工作原理及其扩展 (4)、讲解CPU如何与外部设备接口及其如 何通过程序控制实现对外部设备的控制,前言,课堂要求： (1)、安静，关
2、闭手机的声音 (2)、积极思考老师的提问、踊跃回答问题 (3)、不要穿拖鞋进入教室及实验室,第1章 微型计算机的组成及工作原理,主要内容： 1、编码及其运行规则 2、微机系统及基本工作原理 3、8086内部结构,编码及其运行规则,计算机中常用的编码方案 1、无符号数 2、有符号数 3、ASCII码 4、BCD码,编码及其运行规则,无符号数的定义 所有的二进制位都用于表示数值本身的大小，所表示的数只能是正数，所能表示的正数的范围由二进制的位数确定。,编码及其运行规则,无符号数的表示范围,8位(bit)无符号数表示数的范围是：0,255,10位(bit)无符号数表示数的范围是：0,1023,N位(
3、bit)无符号数表示数的范围是：0,编码及其运行规则,有符号数的定义 最高位二进制数表示该数的符号，其余位表示该数数值的大小，所表示的数可正可负,符号位 1：负数 0：正数,数值位,编码及其运行规则,有符号数的表现形式 由于可以使用多种形式来表示有符号数的数值位，有符号数可编码为：,1、原码,2、反码,3、补码,编码及其运行规则,原码 最高位为符号位，0表示正数，1表示负数，数值位为该数的绝对值。,以8位原码为例：,10 = 0000 1010,-10 = 1000 1010,思考：8位原码所能表示数的范围？,编码及其运行规则,反码 正数的反码与原码相同 负数的反码为该数的绝对值的原码按位取反
4、,以8位反码为例：,10 = 0000 1010,-10 = 1111 0101,编码及其运行规则,补码 正数的补码与原码相同 负数的补码为该数的反码加1,以8位补码为例：,10 = 0000 1010,-10 = 1111 0110,思考：-128的补码 = ？,计算机中使用补码的好处在于：不用考虑数的符号，全部用加法实现运算。,编码及其运行规则,补码的运算规则 X+Y补 = X补 + Y补 X- Y补 = X补 + -Y补,用8位补码实现下列运算：,1、15 + 40,2、15 40,3、40 15,4、100 + 200,5、-100 200,编码及其运行规则,补码的溢出 当补码运算的结
5、果超过一定的范围时，运算结果是不正确的，这种情况称为溢出。,范围与表示该数时所使用二进制位数有关，如16位补码所能表示的范围为：-32768, 32767,编码及其运行规则,正向溢出 运算结果超过所能表示的最大值，这种溢出称为正溢出。,用8位补码计算：200 + 100，结果超过了所能表示的最大数值255，将正溢出,编码及其运行规则,负向溢出 运算结果超过所能表示的最小值，这种溢出称为负向溢出。,用8位补码计算：-200 - 100，结果超过了所能表示的最大数值-256，将负溢出,编码及其运行规则,符号扩展 当把二进制位数少的补码赋值给二进制位数多的补码时，不需要重新计算，只要做符号扩展就行了
6、。,符号扩展方法：用位数少的二进制位作为位数多的低位，剩余的高位全部用符号位填充。,-2的8位补码为： 1111,1110 -2的16位补码为：1111,1111,1111,1110,编码及其运行规则,ASCII码 字符在计算机中的编码。所有字符在计算机中存储、输入输出及处理都通过ASCII码实现。,ASCII码编码规则 用一个字节编码一个字符，例如字母“a”，其ASCII码为97。,编码及其运行规则,BCD码 将10进制数直接用2进制数表示，这种用二进制编码十进制所得到的数据称为BCD码。,BCD码有多种形式，如8421BCD、5421BCD、2421BCD、余3码、格雷码等，最常用的一种是
7、8421BCD码 。,编码及其运行规则,8421BCD码编码方法 组合BCD码：把1位十进制数编码为等值的4位二进制数。,0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001,编码及其运行规则,8421BCD码编码方法 非组合BCD码：把1位十进制数编码为等值的8位二进制数，即用一个字节表示1位十进制数。,0 0000,0000 1 0000,0001 2 0000,0010 3 0000,0011 4 0000,0100 5 0000,0101 6 0000,0110 7 0000,0111 8 0000,1000 9 0000,1001,编码及其运行规则,BCD的优点 编码方法简单，2进制与10进制之间的转换比较容易，表示方法直观。,BCD的不足 1、浪费存储空间 2、不能直接用原二进制的法则对BCD计算， 增加了运算的复杂性。,
