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1、微机原理与接口技术v第一章 概述v第二章 80x86微处理器v第三章 寻址方式与指令系统v第四章 汇编语言程序设计v第五章 微型计算机接口v第六章 计数器/定时器接口技术v第七章 串并行接口技术v第八章 中断控制器、DMA控制器v第九章 存储器第一章 概述1.1 微型计算机的发展 1.2 微型机的分类 1.3 微型机系统的组成 1.4 微型计算机中数的编码与字符表示 1.5 评估微型机性能的主要指标 1.6 微型计算机的应用1.1 微型计算机的发展1.1.1 微型计算机的发展史发展历史： 电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路发展方向：微型化、高性能、低成本其性能/价格？1.1.2
2、 微型计算机的发展特点数据总线宽度（如Pentium 的64位数据线）、集成度、时钟频率； 精简指令集技术（针对复杂指令集而言）、数字协处理（如进行数值运 算的8087协处理器）和二级高速缓存技术；Pentium中采用的超标量结构 双路执行流水线技术（ Pentium能同时驱动两个总线周期，一个机器周 期中执行多条指令）、分支预测技术、强化分支预测等。如IF 条件 THEN GOTO ELSE GOTO BACK1.2 微型机的分类分类v按制造工艺分：MOS（金属氧化物半导体）型和双极型v按字长分：4位、8位、16位、32位和64位v按结构分：单片型、单板型和微型机v从操作系统角度分：单用户型
3、和多用户型BACK1.3 微型机系统的组成系统软件 支撑软件 应用软件微处理器 存储器 I/O接口 总线 硬件系统软件系统微 型 计算机 系 统微 型 计算机外 设ALU 寄存器 控制部件键盘、鼠标 显示器 软驱、硬盘、光驱 打印机、扫描仪硬件系统：CPU（运算器和控制器）、存储器、输入/输出设备软件系统：系统软件、支撑软件（各种编译程序）、应用软件BACK1.4 微型机中数的编码与字符表示v 进位计数制与转换 数制数制 数制之间的转换数制之间的转换 常用数制的运算常用数制的运算 v 计算机中数的表示 原码表示法 反码表示法 补码表示法 vv 数和字符的表示数和字符的表示BACK计算机常用的几
4、种数制 十进制：基数为10，逢十进一 12.34 = 1101 + 2 100 + 3 10-1 + 4 10-2 二进制：基数为2，逢二进一 11012 = 1 23 + 1 22 + 1 20 = 1310 十六进制：基数为16，逢十六进一1001, 0001, 1000, 01119 1 8 7= 9 163 + 1 162 + 8 161 + 7 160 八进制：基数为8，逢八进一十进制数1、2、3、4的位权二进制数1、1、0、1的位权 十六进制数9、1、8、7的位权下一页 返回关于进制的基数、元素、位权数 制 基 数 元 素 数 码二进制 Binary 2 0,1八进制 Octal
5、8 0,1,2,3,4,5,6,7十进制 Decimal 10 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9十六进制 Hexadecimal 16 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F返回上一页数制之间的转换各种数制之间的相互转换方法：1011110.101B=_O=_H=_D 296D=_B 4532D=_B 4098D=_B 65535D=_B 0FFH=_D复习:十进制数转换为二进制数的除2取余法和减权定位法 重点: 二进制十进制十六进制返回运算（算术运算和逻辑运算）算术运算算术运算: :二进制 加法规则 乘法规则0+0=0 00=00+1=1 01=01+0=1 1
6、0=01+1=0 （进位1） 11=1 十六进制0 5 C 3 H 3 D 2 5 H+ 3 D 2 5 H - 0 5 C 3 H4 2 E 8 H 3 7 6 2 H下一页 返回逻辑运算（按位bit操作）“与”运算（AND）A B AB 0 0 00 1 01 0 01 1 1“非”运算（NOT）A A0 11 0“异或”运算（XOR）A B AB0 0 00 1 11 0 11 1 0“或”运算（OR）A B AB 0 0 00 1 11 0 11 1 1返回上一页计算机中数的表示数据分类:1、如果处理的数据都是正数，不存在符号 问题，称这样的数为无符号数。 如表示地址的数。8位无符号数
7、表示的数的范围为0255； 16位表示0655352、有符号数中数的符号也用二进制位表示 ，一般用最高有效位表示符号，最高位是0 为正数，最高位是1为负数。 称这这种数的符号也数码码化了的二进进制数为为“机器数” 称原来带带正负负号的数为为“真值值”。 符号数最常用的三种编码方式：原玛、反码与补码 返回下一页原码定义:用最高位表示数符，若为为0，代表正数；若为为1 ，代表负负数，数值值部分则为则为 真值值的绝对值绝对值 ，这这 种表示方法就是原码码； 7 6 5 4 3 2 1 0符号位 数值位 假设机器字长n为16位符号位=0 表示正数符号位=1 表示负数符号位 数值位15 14 13 12
8、 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 08位原码表示的数的范围是：-127+127 16位原码表示的数的范围是： -32767+32767返回下一页上一页反码与补码反码的定义 :所谓谓反码码，就是对负对负 数原码码，除符号位外，逐位取反所得的数， 而正数的反码则码则 与其原码码形式相同。用数学式来描述这这段话话，即 为为反码码定义义：x 2n-1 x0 x反 = 2n -1-|x| 0x-2n-1 补码的定义 :即正数的补码补码 等于正数本身，负负数的补码补码 等于 模(即2n)减去它的绝对值绝对值 ，即用它的补补数来表 示。x 2n+1 x0 x补补 = 2n -|x| 0x-2
9、n-1 8位反玛表示的数的范围是： -127+127 16位反玛表示的数的范围是：-32767+32767“模”是指一个计计量系统统的计计数范围围。比如时钟计时钟计 量 范围围是0-11，模=12 。8位二进进制系统统的模为为28 =256 。8位补码表示的数的范围是： -128+127 16位补码表示的数的范围是：-32768+32767返回下一页上一页n位二进制补码的表数范围十进制 二进制 十六进制 十进制 十六进制n=8 n=16+127 0111 1111 7F +32767 7FFF+126 0111 1110 7E +32766 7FFE. . .+2 0000 0010 02 +
10、2 0002+1 0000 0001 01 +1 00010 0000 0000 00 0 0000-1 1111 1111 FF -1 FFFF-2 1111 1110 FE -2 FFFE. . . -126 1000 0010 82 -32766 8002 -127 1000 0001 81 -32767 8001 -128 1000 0000 80 -32768 8000原码、反码、补码的简便求法原码表示法：符号 + 绝对值 例：n=8bit+3原码 = -3原码 =+0原码 = -0原码 =反码表示法：正数的反码同原码，负数的反码数值位与原码相反 例：n=8bit+5反码 = -5反码 =+0反码 = -0反码 =0 000,0011 = 03H 1 000,0011 = 83H 0 000,0000 = 00H 1 000,0000 = 80H 0的表示不唯一1 111,1111 = FFH0 000,0000 = 00H1 111,1010 = 0FAH0 000,0101 = 05H 0的表示不唯一46补码 = 0010 11101101 00011101 0010 = D2H机器字长16位，-46补码 = FFD2H补码表示法：IBM-PC采用补码表示法v正数的补码：同原码 +1补码 =+127
