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1、2019-3-16,1,2019-3-16,PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT背景图片： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载：,第一章 微型计算机基础,2019-3-16,2,2019-3-16,第一章,微型计算机基础, 微型计算机的系统组成, 微型计算机的发展与典型配置, 计算机的数制与编码, 掌握微型计算机的硬件基本结构, 掌握计算机的基本工作原理, 掌握计算机中不同进制数之间 的相互转换, 掌握计算机中符号数的补码表示法,2019-3
2、-16,5,2019-3-16,1.1.1 数制及其转换,1、常用的数制,十进制数： D Decimal D可以省略不用. 二进制数： B Binary 八进制数： O Octal 十六进制数：H Hexadecimal.,例：1001B=11O=09H=9D,2019-3-16,6,2019-3-16,各种进位制有以下共同点：,四种常用数制的表示法,2019-3-16,7,2019-3-16,）二、八、十六进制数 十进制数,转换原则：两个有理数相等，则两数的整数部分与小数部分分别相等。,这种转换只需将二、八、十六进制数按权展开。,2、数制间的转换,2019-3-16,8,2019-3-16,
3、2） 十进制数 二进制数,（1) 整数转换,方法：除2取余法。,2019-3-16,9,2019-3-16,（2）小数转换,方法：乘2取整法,2019-3-16,10,2019-3-16,推广：,将十进制数转换为N(二、八、十六)进制数时，整数与小数分别按“除N取余法”与“乘N取整法”进行转换。 而N进制数转换为十进制数均可按权展开相加得到。,2019-3-16,11,2019-3-16,1.1.2 带符号数的表示,1、机器数和真值,机器数：一个数连同其符号一起在机器中的表示。,真 值：机器数的数值。,2019-3-16,12,2019-3-16,8位微机中的带符号数：,2019-3-16,1
4、3,2019-3-16,2、带符号数的三种表示方法,1） 原码,+4原 = 0 000 0100B,4原 = 1 000 0100B,后面n-1位是数值。,2019-3-16,14,2019-3-16,原码的特点：,(1) 数值部分即为该带符号数的二进制值。,(2) “0”有+0和 - 0之分，若字长为八位， 则：(+0)原0 0000000，(0)原1 0000000,(3) 8位二进制原码能表示的数值范围为： 0111111111111111，即+127127。,2019-3-16,15,2019-3-16,2） 反码,+4原 = +4反 = 0 000 0100B,4原 = 1 000
5、0100B,正数的反码与其原码相同。,负数的反码除符号位外将原码求反。,4反 = 1111 1011B,2019-3-16,16,2019-3-16,反码的特点：,(1) “0”有+0和-0之分。,(2) 8位二进制反码所能表示的数值范围为+127 127，一般地，对于n位字长的计算机来说，其反 码表示的数值范围为+2n-112n-1+1。,(3) 8位带符号数用反码表示时，若最高位为“0”（正数） 则后面的7位即为数值；若最高位为“1”（负数）， 则后面7位表示的不是此负数的数值，必须把它们按 位取反，才是该负数的二进制值。,2019-3-16,17,2019-3-16,3） 补码,4原 =
6、 1000 0100B,正数的补码与其原码相同。,负数的补码是其反码+1，即相应正数按位求反后在末位加1。,4反 = 1111 1011B,4补 = 1111 1100B,2019-3-16,18,2019-3-16,补码的特点：,(1) +0补0补00000000，无+0和0之分。,(2) 正因为补码中没有+0和0之分，所以8位二进制补码所 能表示的数值范围为+127128；同理可知，n位二进 制补码表示的范围为+2n-112n-1。在原码、反码和 补码三者中，只有补码可以表示2n-1。,(3) 一个用补码表示的二进制数，当为正数时，最高位(符 号位)为“0”，其余位即为此数的二进制值；当为
7、负数 时，最高位(符号位)为“1”，其余位不是此数的二进制 值，必须把它们按位取反，且在最低位加1，才是它的 二进制值。,2019-3-16,19,2019-3-16,3、机器数与真值之间的转换,1）原码转换为真值,将原码数值位各位按权展开求和，由符号位决定数的正负即可由原码求出真值。,2）补码转换为真值,先求出补码对应的原码, 再按原码转换为真值的方法即可求出其真值。,例：X原=00011111B，真值为：31,Y原=10011101B ，真值为：-29,例：X补=00001111B， 真值为：15,Y补=10011011B，真值为：-101,2019-3-16,20,2019-3-16,1
8、) 求补运算 对一个二进制数按位求反后在末位加1的运算。,4补 = 0000 0100B,4补 = 1111 1100B,4补补= 0000 0100B,4、补码的加减运算,2019-3-16,21,2019-3-16,2) 补码的加法规则,x + y补 = x补 + y补,xy补= x补+ y补,3) 补码的减法规则,例. 计算 X = 25+ 32 (用8位二进制表示),X补 = 25 +32补 = 25补 + 32补 =00011001B+00100000B =00111001B=57,可以将减法运算变为加法运算,2019-3-16,22,2019-3-16,例. 计算 y = 99 5
9、8 (用8位二进制表示),99 58 = 99 + ( 58)=41,y补 = 99 58补 = 99补 + 58补,99补 = 0110 0011B, 58补 = 1100 0110B, y = y补 = 0010 1001B = 41,2019-3-16,23,2019-3-16,1) 溢出的概念,8位二进制补码表示数的范围：128 +127,n位二进制补码表示数的范围：2n1 +(2n1 1),若运算结果超过了字长一定的机器所能表示数的范围，称为溢出。此时运算结果出错。,5、溢出及其判断方法,2019-3-16,24,2019-3-16,2) 溢出的判断方法,计算机中常用第二种方法。,即
10、：溢出OF CFDF 若OF=1，溢出，OF=0，未溢出,CF为符号位进位状态 ，DF为数值部分最高位的进位状态,（1）直接由参加运算的两个数的符号及运算结果的符号进行判断。,（2）通过符号位和数值部分最高位的进位状态来判断结果是否溢出。,2019-3-16,25,2019-3-16,例1.,CFDF0，则OF=0,结果在8位二进制补码表示范围内，没有溢出。,2019-3-16,26,2019-3-16,例2.,此例中，CFDF，产生了错误的结果，发生了溢出。,2019-3-16,27,2019-3-16,01111111,00000101,+,10000100,+127,+5,124,例3.
11、,CF 1,DF 0, OF=1 结果溢出！,结果出错。,2019-3-16,28,2019-3-16,1.1.3 定点数与浮点数,1、定点表示法,计算机中所有数的小数点的位置人为约定固定不变 。,1）定点纯小数：约定小数点位置固定在符号之后,2）定点纯整数：约定小数点位置固定在最低数值位之后,2019-3-16,29,2019-3-16,2、浮点表示法,小数点的位置是浮动的。浮点数由两部分组成，即尾数部分与阶数部分。,尾数部分：表示浮点数的全部有效数字，它是一个有符 号位的纯小数；,阶数部分：指明了浮点数实际小数点的位置与尾数（定 点纯小数）约定的小数点位置之间的位移量P,2019-3-16
12、,30,2019-3-16,任意一个二进制数总可以表示为纯小数 （或纯整数）和一个2的整数次幂的乘积。,例如，任意一个二进制数N可写成：,N=S2P,尾数S表示了数N的全部有效数字，显然S采用的数位越多，则数N表示的数值精确度越高。,阶数P指明了数N的小数点的位置，显然P采用的数位越多，则数N表示的数值范围就越大。,2019-3-16,31,2019-3-16,1.1.4、 计算机中的编码,1、数字的编码（BCD码）,BCD码是一种常用的数字编码。,BCD码：Binary-Coded Decimal，即二进制编码的十进制数。用 BCD表示。,这种编码法分别将每位十进制数字编成4位 二进制代码，
13、从而用二进制数来表示十进制数。,2019-3-16,32,2019-3-16,0100 1001 0001.0101 1000BCD = 491.58,0100 0011B = 67D = 0110 0111BCD,例,2019-3-16,33,2019-3-16,2、字符编码,ASCII：American Standard Code for Information Interchange, 即美国信息交换标准代码。,2019-3-16,34,2019-3-16,ASCII 码用7位二进制编码表示数字、字母和符号。在字长8位微型计算机中，用低7位表示ASCII码，最高位D7可用作奇偶校验位。,
14、例如 ：,2019-3-16,35,2019-3-16,1.2 微型计算机系统的构成,微型计算机是指以大规模、超大规模集成电路为主要部件的微处理器为核心，配以存储器、输入/输出接口电路及系统总线所制造出的计算机系统。,2019-3-16,36,2019-3-16,1.2.1 微型计算机硬件系统的组成和结构,微型计算机由微处理器、存储器、输入/输出接口构成，它们之间由系统总线连接。,2019-3-16,37,2019-3-16,1. 微处理器,整个微机的核心是微处理器(MPU)，也称CPU。它包含算术逻辑部件ALU、寄存器组及控制部件。,ALU ： 算术运算、逻辑运算,寄 存 器：存放操作数、中
15、间结果、地址、标志等信息,控制部件：整个机器控制中心，包括程序计数器IP、指令寄存器IR、指令译码器ID、控制信息产生电路。,2019-3-16,38,2019-3-16,2019-3-16,39,2019-3-16,2. 存储器,1）存储器的功能,内存分为随机存取存储器RAM（Ramdom Access Memory，RAM）和只读存储器ROM（Read Only Memory，ROM）两大类。,2019-3-16,40,2019-3-16,内存由许多存储单元组成，每个内存单元可存放一组二进数。在微机中规定每个内存单元可存放8位二进制数，即一个内存单元存放一个字节的内容。,2）存储单元的地址
16、（Address）,为了区分各个不同的内存单元，就给每个存储单元编上不同的号码，这个唯一的编号就称为存储单元的地址，也称为物理地址。计算机中的地址也是用二进制数表示。,2019-3-16,41,2019-3-16,地址,存放内容二进制表示,十六进制表示,00000H,11000010,11000010,00001H,C2H,18H,00010010,00008H,12H,00110100,00009H,34H,01110000,FFFFFH,70H,内存单元的地址和内容示意图,2019-3-16,42,2019-3-16,尽管存储器是按字节编址的，但实际操作中，一个操作数可以是字节、字、双字节、十字节等各种形式。 1. 字节：计算机的基本处理单位，一个字节由8位二进制位组成 2. 字：通常微机的字长有8位、16位、32位、64位，故其字数据的存放所占内存单元的个数也不一样 3. 双字：即2个字 4. 四字：好4个字的长度,3）存储数据类型（Type）,2019
