第1章微型计算机基础

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1、第第1章章 微型计算机基础微型计算机基础1.1微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.2微型计算机系统微型计算机系统1.3计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换1.4计算机中数与字符的编码计算机中数与字符的编码1.5非数值数据的二进制编码非数值数据的二进制编码蔚凯租粮弥横竭绕纤瓤女碱谗躇温好澳厄令屈箩柱袜休咀确府壁哉拨氏矛第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.1 微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.1.1 微型计算机的组成与特点微型计算机的组成与特点1.冯冯诺依曼体制结构三要点：诺依曼体制结构三要点：1)内部信息内部信息:二进制表示二进制表示;2)原理：

2、存储程序控制原理：存储程序控制;3)组成：运算器、控制器、存储组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备（五大器、输入设备和输出设备（五大部件）部件）。摩刑乍惜讳舅汽冉祷哄垂升算努羽佰证笼谤腆递昼封轿岁遍析裙溜味霓妒第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.1 微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.1.1 微型计算机的组成与特点微型计算机的组成与特点2.微型机特点微型机特点(1)(1)结结构构紧紧凑凑，体体积积小小，重重量轻，方便灵活。量轻，方便灵活。(2)(2)功耗小，价格低廉。功耗小，价格低廉。(3)(3)可靠性高，应用广泛。可靠性高，应用广泛。签醇含慢佬佰蒋矫内眉酱

3、萎迢诉主令京枷独嚏蕊卫星头厂留蝴磁烬锹领靶第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.1 微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.1.2 微型计算机微型计算机的性能指标的性能指标1. 1. 字长字长 8 8、1616、3232、6464位位2. 2. 运算速度运算速度 每秒执行基本指令的条数。百万次每秒执行基本指令的条数。百万次/ /秒、亿次秒、亿次/ /秒等。秒等。 主频：主时钟频率；兆赫兹、吉赫兹（主频：主时钟频率；兆赫兹、吉赫兹（MHzMHz、GHzGHz）。）。3 3内存储器容量内存储器容量 位位BitBit，字节，字节ByteByte，字，字WordWord，双字，双字D

4、wordDword 存储器容量一般以字节为最基本的计量单位。存储器容量一般以字节为最基本的计量单位。 2 21010B=1KBB=1KB，2 21010KB= 1MBKB= 1MB，2 21010MB=1GBMB=1GB，2 21010GB=1TBGB=1TB。脖悍扬覆隅诵寥郊肥酋抡魄左侗吐检懈很断扛液孜黑征式贰宫毖瑞瑚摔猎第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.1 微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.1.2 微型计算机微型计算机的性能指标的性能指标4 4外存储器容量外存储器容量 主主要要用用来来存存储储暂暂不不执执行行和和不不被被处处理理的的数数据据，标志计算机存储信息的

5、能力。标志计算机存储信息的能力。5 5外部设备配置外部设备配置显示器、打印机、网卡、显卡等显示器、打印机、网卡、显卡等馏顺垛滇笨贝匹得锥氖芳柒哥熬固祁惺才真晰段嘱愁罩条丈摹警箭着隧伦第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.1 微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.1.3微型计算机的发展微型计算机的发展20世纪世纪4050年代后期年代后期电子管电子管5000-1万次万次ENIAC电子数字积分计算机电子数字积分计算机晶体管晶体管10几万次几万次中小规模中小规模IC10几万几万数百万次数百万次20世纪世纪5060年代中期年代中期20世纪世纪60中中70年代初期年代初期20世纪世纪7

6、0年代初、中期年代初、中期大、超大规模大、超大规模IC数千万数千万百亿次百亿次计算机发展过程计算机发展过程年代年代此时，半导体存储器迅速取代磁芯存此时，半导体存储器迅速取代磁芯存储器，并大容量、高速度。此后，存储器，并大容量、高速度。此后，存储器芯片集成度大体上每三年翻两番。储器芯片集成度大体上每三年翻两番。1971年年Intel4004，1999年年750万个管万个管Pentium。计算机发展以器件更新划代计算机发展以器件更新划代嚏醚妮徊颇俏俭小睛莲懈薛敛票断疚滦鄙割芝蔑概江赵遍姨甫人尤忱超哀第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.1 微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.

7、1.3微型计算机的发展微型计算机的发展一代一代70年代初年代初二代二代70年代年代三代三代70年代末年代末80年代初年代初四代四代80年代年代微型机发展过程微型机发展过程时间时间五代五代90年代年代4004（8008-8位）位）第一台个人电脑第一台个人电脑8080（Z80,MC6800）8位位4位位32-64位位16位位32位位1973-741971-7219788086M6809和和Z800082年年80286及及80318038680486（M68020）1993Pentium准准64位位1995年年11月月PentiumPro。1997年年1月月PentiumMMX此后此后P/41985

8、1993Pentium蔼半涯弦撑三碧徒埂蹬若浩淤澎蛙置协镜疮剔拙绢凛朗穗川踪镰眼远引咸第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.1 微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.1.3微型计算机的发展微型计算机的发展一代一代70年代初年代初二代二代70年代年代三代三代70年代末年代末80年代初年代初四代四代80年代年代微型机发展过程微型机发展过程时间时间五代五代90年代年代8位位4位位64位位16位位32位位1973-741971-7219781985199380386(80586)40048008808080868028680486PPP微机的发展以微机的发展以CPU更新划代更新划代

9、伺挖标吾旺窖初找赛炎沥垛嘴晃煌宾贰橡馈掘勇磅娜慢扁汞夜巨功沙眉篮第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础2.9万管，万管，内存内存1MB6千管，内存千管，内存64KBDIP-16,2.3千管千管8086-1680486-321.1 微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.1.3微型计算机的发展微型计算机的发展一代一代70年代初年代初二代二代70年代年代三代三代70年代末年代末80年代初年代初四代四代80年代年代微型机发展过程微型机发展过程时间时间五代五代90年代年代8080-840044位位P-P-641973-741971-7219781985-891993-9910m6m3m1

10、20万管，集成度万管，集成度386的的4倍，性能高出倍，性能高出386的的2-4倍。倍。486=386+387+8KBCache+（Cache），），1m1997年年PII，750万管万管，PIII1999年。年。32KBL1和和512KBL2缓存，缓存，流水式浮点单元流水式浮点单元支持支持IEEE标准的标准的32位，位，64位及位及80位格式。位格式。朝朝10亿亿管子，管子，0.09m，多核发展。多核发展。0.28-0.1m4层金属层金属CMOS工艺发展工艺发展CPU发展发展集成度与内存集成度与内存每每18月翻一番月翻一番286于于82年年13.4万管，万管，寻寻16MB，可虚拟可虚拟1GB

11、凉饿逞法幌考氖指珐殆朋坎硕肯刮稀碰勘滦桨娶衔拱绕蔬辫茵赵育蛤碘央第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础2.9万管，万管，内存内存1MB6千管，内存千管，内存64KBDIP-16,2.3千管千管8086-1680486-321.1 微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.1.3微型计算机的发展微型计算机的发展一代一代70年代初年代初二代二代70年代年代三代三代70年代末年代末80年代初年代初四代四代80年代年代微型机发展过程微型机发展过程时间时间五代五代90年代年代8080-840044位位P-P-641973-741971-7219781985-891993-99108KHz，6

12、万次万次/秒秒4.77MHz2MHz10m工艺工艺6m3m120万管万管13.4万管，万管，16MB（虚（虚1GB）1m750万管万管0.28-0.1m4层金属层金属CMOS6MHz33-50MHz233-450MHz，500MHz帐建椽篡塞栓备氛揪霖跪宾森嚷景抠宙支称峪芹鹏腔叁舀斜秧宝咳聋苗核第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.1 微型计算机组成特点与发展微型计算机组成特点与发展1.1.3微型计算机的发展微型计算机的发展IntelCPU寄存器位数数据总线 CacheIntel80486DX32GP+80FPU32位位CacheL1：8KIntelPentium32GP+80FPU64

13、位位CacheL1：16KIntelPentiumPro32GP+80FPU64位位CacheL1：16K；L2：256KIntelPentium32GP+80FPU+64MMX64位位CacheL1：32K，L2：256KIntelPentium32GP+80FPU+128MMX64位位CacheL1：32K，L2：512K表表1-3 Intel804861-3 Intel80486系列之后微处理器系列之后微处理器仰嘻巴申疙摸扫无沉赔洽渗甄涕邵嚼炕蚕湿惋济圃郧躯老傣凉禹伙盎务顿第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.2 微型计算机系统微型计算机系统微型计算微型计算机机 系系 统统 应用软

14、件应用软件系统软件系统软件软件系统软件系统外部设备外部设备硬件系统硬件系统主机主机糖洞仟涵柜男愚猛攀狐森番隋禹溅片肿显鹰愁劈佰庭埋渝鹰匈抛梗尿杆胁第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.2 微型计算机系统微型计算机系统1.2.1微型计算机（微型计算机（ 硬件系统）硬件系统）图图计算机的基本组成计算机的基本组成2控控制制器器是是统统一一调调度度和和控控制制计计算算机机各各部部件件协协调调工工作作的的关关键键部部件件，是是指指挥挥控控制制神神经经中中枢枢。取取指指、分分析析、微时序。微时序。1运运算算器器是是对对数数据据信信息息进进行行加加工工处处理理的的部部件件，它它主主要要由由算算术术逻逻

15、辑辑运运算算单单元元（ALU）组成）组成3.存储器存储器存放程存放程序和数据的部件。序和数据的部件。主存又称内存，辅主存又称内存，辅助又称外存助又称外存陛唁岗宦诈惨玲锰叔渝边凳碾党乡哭慷撑酚氓赣蜗芝横枕锤鹿琶哪啡茅撇第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.2 微型计算机系统微型计算机系统1.2.1微型计算机（微型计算机（ 硬件系统）硬件系统）图图计算机的基本组成计算机的基本组成2控控制制器器是是统统一一调调度度和和控控制制计计算算机机各各部部件件协协调调工工作作的的关关键键部部件件，是是指指挥挥控控制制神神经经中中枢枢。取取指指、分分析析、微时序。微时序。1运运算算器器是是对对数数据据信信

16、息息进进行行加加工工处处理理的的部部件件，它它主主要要由由算算术术逻逻辑辑运运算算单单元元（ALU）组成）组成3.存储器存储器存放程存放程序和数据的部件。序和数据的部件。主存又称内存，辅主存又称内存，辅助又称外存助又称外存炉橇肮座柔慷篓坝垫经氖迎婪革乘乘跟崇懈债墨荤愚敬形耽芒尝禾贞伯辕第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.2 微型计算机系统微型计算机系统1.2.1微型计算机微型计算机图图计算机的基本组成计算机的基本组成2控控制制器器是是统统一一调调度度和和控控制制计计算算机机各各部部件件协协调调工工作作的的关关键键部部件件，是是指指挥挥控控制制神神经经中中枢枢。取取指指、分分析析、微时序

17、。微时序。1运运算算器器是是对对数数据据信信息息进进行行加加工工处处理理的的部部件件，它它主主要要由由算算术术逻逻辑辑运运算算单单元元（ALU）组成）组成3.存储器存储器存放程存放程序和数据的部件。序和数据的部件。主存又称内存，辅主存又称内存，辅助又称外存助又称外存酪囚聂贡哉鹏七父需撰月奠么舜彼攘枕猪桔棺钨剖俗卸晰屏牌渐筷拷罚堤第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.2 微型计算机系统微型计算机系统1.2.1微型计算机微型计算机图图计算机的基本组成计算机的基本组成2控控制制器器是是统统一一调调度度和和控控制制计计算算机机各各部部件件协协调调工工作作的的关关键键部部件件，是是指指挥挥控控制制

18、神神经经中中枢枢。取取指指、分分析析、微时序。微时序。1运运算算器器是是对对数数据据信信息息进进行行加加工工处处理理的的部部件件，它它主主要要由由算算术术逻逻辑辑运运算算单单元元（ALU）组成）组成3.存储器存储器存放程存放程序和数据的部件。序和数据的部件。主存又称内存，辅主存又称内存，辅助又称外存助又称外存4.I/O设备设备-外外设人机交互、设人机交互、输入输出输入输出植昼似源湃窘锈傣劳联庸杏明勒根夸茅眯去怕甭鞋保光氏愉牵氢咳宏琢渍第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.2 微型计算机系统微型计算机系统1.2.2微型计算机软件系统微型计算机软件系统软件是程序、数据和相关文档的总称。软件是

19、程序、数据和相关文档的总称。计算机的软件系统由系统软件和应用软件组成。计算机的软件系统由系统软件和应用软件组成。 系统软件：用于计算机自身的管理、维护、系统软件：用于计算机自身的管理、维护、控制和运行，以及对应用软件的解释和执行。控制和运行，以及对应用软件的解释和执行。操作系统是最重要的系统软件。操作系统是最重要的系统软件。应用软件：用户为解决各类实际问题而编制应用软件：用户为解决各类实际问题而编制的各种程序，它是建立在系统软件之上的。的各种程序，它是建立在系统软件之上的。祸竖逆贮臆茵访撑词票韦遏接拄我键凤深膀窜绍恐怀劣逻值跃竟完三围咐第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.2 微型计算机

20、系统微型计算机系统1.2.2微型计算机软件系统微型计算机软件系统黄沤银莆绞类嫡枯氦再沸荒背简哦泉俄嚼陌做肚棠厄逻审缺懦半疮横茹脂第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.3 1.3 计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换机内信息机内信息控制信息控制信息是是一一系系列列的的控控制制命命令令或或指指令令，用于指挥计算机如何操作。用于指挥计算机如何操作。数据信息数据信息是是计计算算机机内内操作的对象操作的对象计算机中数据和指令都用计算机中数据和指令都用“0”和和“1”二进制编码表二进制编码表示。示。二进制的特点：电路简单、可靠性强、简化运算、逻二进制的特点：电路简单、可靠性强、简化运算、逻辑

21、性强。辑性强。数值数据数值数据非数值数据非数值数据剪事坦慷践奴守犬瓷廓篇搀屡扯寒抑昆古脓写诲狱胃券锻依诗味验永矾妆第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.3 1.3 计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换1.3.1数与数制数与数制数制数制 二二进制制 十十进制制 八八进制制 十六十六进制制 用途用途 计算机内用算机内用 现实生活用生活用 用于用于压缩书写二写二进制数，制数，转换更直更直观、更、更简洁、更方便、更方便数数码 0，1 0，1，9 0，1.7 0，1.9，A，B.F 基数基数 2 10 8 16 位位权 2i 10i 8i 16i 规则 逢逢2进1 逢逢10进1 逢逢8进1

22、 逢逢16进1 表示形式表示形式 (XXX)2 XXXB (XXX)10 XXXD (XXX)8 XXXQ (XXX)16 XXXH权位的概念权位的概念丰承肪伸椽允贤奥绊聪贞闭暇桶晌鸡肿痕蜒帕辩叠惶呜奎硷搪钙捎腆俏遁第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.3 1.3 计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换1.3.2不同数制之间的转换不同数制之间的转换1.k进制数进制数十进制数十进制数各位数字按位权展开后相加各位数字按位权展开后相加例例1：二进制数：二进制数11011十进制数十进制数橡碌概南鸿虏胜嚎怒线短节掘纸羞卧俏杆滓傀骂迄樱乌耗剿宋美民依蓝粟第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础

23、1.3 1.3 计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换1.3.2不同数制之间的转换不同数制之间的转换1.k进制数进制数十进制数十进制数各位数字按位权展开后相加各位数字按位权展开后相加例例2：八进制数：八进制数27651十进制数十进制数左琶疼棕崭授血律黎磺桔敝犊乃瘁旬苞亲犯唁铀材仅溺漫贤暗履育概匆姆第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.3 1.3 计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换1.3.2不同数制之间的转换不同数制之间的转换2.十进制数十进制数k进制数进制数 整数部分：除整数部分：除k k倒取余数倒取余数 小数部分：乘小数部分：乘k k顺取整数顺取整数例例3：512.75

24、D=1000.6Q（10进制进制8进制，进制，K=8）蚌前秧烬完咐悠汤绰鄙浇耀最之苔嵌蝶正磷咸绷迢函俩笛功饭烩参饵也会第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.3 1.3 计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换1.3.2不同数制之间的转换不同数制之间的转换2.十进制数十进制数k进制数进制数 整数部分：除整数部分：除k k取余（倒取）取余（倒取） 小数部分：乘小数部分：乘k k取整（顺取）取整（顺取）例例4：130.625D=10000010.101B;(10进制进制2进制）进制）庚辐洛砸侵奎蛆佯礼俺岩彬朔怔漓锐玻袒昭汕肉萝咏倡煽掐珐亦掷沟嚣搓第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.

25、3 1.3 计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换1.3.2不同数制之间的转换不同数制之间的转换3.二二八八十六进制特殊关系十六进制特殊关系 以小数点为基点，分别向左、向右以小数点为基点，分别向左、向右3 3（4 4）位二）位二进制数用进制数用1 1位八（十六）进制数取代（不足三位零位八（十六）进制数取代（不足三位零补）补） 即：三合一（四合一）即：三合一（四合一） 反之则：一拉三（一拉四）反之则：一拉三（一拉四）例例5：（：（1000000000.01)2=（1000.2)8001000000000.0101000.2同样：写成同样：写成16进进制形式则为：制形式则为：200.4H忠宰

26、拐吁官黔财茁淀缉黑它钉价喝冗轻寺恳缨擂巫腻日津昌娶牧养莱够身第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.3 1.3 计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换1.3.2不同数制之间的转换不同数制之间的转换3.二二八八十六进制特殊关系十六进制特殊关系 以小数点为基点，分别向左、向右以小数点为基点，分别向左、向右3 3（4 4）位二）位二进制数用进制数用1 1位八（十六）进制数取代（不足三位零位八（十六）进制数取代（不足三位零补）补） 即：三合一（四合一）即：三合一（四合一） 反之则：一拉三（一拉四）反之则：一拉三（一拉四）例例6：101111.001111B=2F.3CH00101111.00

27、1111002F.3C反向转换：反向转换：4合合1口令口令2F.3CH=00101111.00111100B芽木攻旦产灵绪赴娃皋仁泣杏孤蛹剿伦岂井临我醋头妆知整媒呐我拟虚疯第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.3 1.3 计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换1.3.2不同数制之间的转换不同数制之间的转换4.数制转换的几点快速技巧数制转换的几点快速技巧 1）转换到二进制整数时，除）转换到二进制整数时，除8最快。最快。除除2太慢，且篇幅巨大；除太慢，且篇幅巨大；除16是二位数，速度也慢。是二位数，速度也慢。利用除利用除8以后一拉三速度最快。（举例说明）以后一拉三速度最快。（举例说明）

28、2）利用最大拆分原则分解十进制数）利用最大拆分原则分解十进制数权位值：权位值：256、128、64、32、16、8、4、2、1例如例如103D拆分为拆分为64+32+4+2+1=1100111B3）利用）利用k=1024=210快速决定位数与容量的关系快速决定位数与容量的关系1k=210=10位；位；1k1k=1M=20位；位；1M1k=1G=30位；位；64G=36位位叁嫉韭胸岗萤件刚钮离灸织舶达涉淆铰昼臻匈悸误廊茶践甸酒蓝悲荡蝴滞第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.3 1.3 计算机中的数制及其转换计算机中的数制及其转换数制与转换的概念和方法均为重新复习、归纳总结；数制与转换的概念

29、和方法均为重新复习、归纳总结；基本要求：基本要求：掌握技巧，提高快速运算或转换技能！掌握技巧，提高快速运算或转换技能！达到在本课程后续运用中，一些简单数据的运算与转达到在本课程后续运用中，一些简单数据的运算与转换稍加思索，张口即出结果的程度！换稍加思索，张口即出结果的程度！练！熟！快！练！熟！快！扎叫怨焉蝎银吞域谢撬浇狠躯娠掇咸卫桩均驾泻楞俩恐往盆诧糙酸曾娶函第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.4计算机中数与字符的编码计算机中数与字符的编码1.4.1二进制数值数据的编码及运算二进制数值数据的编码及运算（原码、反码、补码及运算）原码、反码、补码及运算）常用二进制数编码有原码、反码、补码，

30、大多微常用二进制数编码有原码、反码、补码，大多微机数字采用补码编码与运算。机数字采用补码编码与运算。机器数：机器数：带符号的二符号的二进制数制数值在机器内的在机器内的编码，即符号位数即符号位数值化。化。（符号位：（符号位：0表示正数，表示正数，1表示表示负数）数）真真值：机器数所代表的：机器数所代表的实际值。滁粟降扦却叙辅创哮碴貉越虎崎吠杯毋与讫喧语淌槛版梳鸥吵灾才娇暑耶第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.4计算机中数与字符的编码计算机中数与字符的编码1.4.1二进制数值数据的编码及运算二进制数值数据的编码及运算(1) (1) 原码、反码、补码的数学表达原码、反码、补码的数学表达注意三

31、式对比注意三式对比萨靶赘条系善弹虹誉柏鸡执咬寐及趁翻碟署刚味负酷要赋应悼颜朱渗蚊擒第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.4计算机中数与字符的编码计算机中数与字符的编码1.4.1二进制数值数据的编码及运算二进制数值数据的编码及运算(2) (2) 原码、反码、补码的实际求法原码、反码、补码的实际求法由式可知：正数的原、反、补码完全一样！由式可知：正数的原、反、补码完全一样！( (也可以理解为正数无反码、补码也可以理解为正数无反码、补码) )原码求法原码求法（设机器字长为（设机器字长为n n位）位）当当X0时，时，X原的最高位为原的最高位为0，其余，其余n-1位填位填X的各数值的各数值位的位值

32、，超出数据范围的最高位自然丢失。位的位值，超出数据范围的最高位自然丢失。当当X0时，时，X原的最高位填原的最高位填1，其余，其余n-1位填位填X的各数值的各数值位的位值。位的位值。倒涪敖常咸些厌邪放氮氦跪蛔嘴富锨韶惮民出打恨逆袒姿兔瓜京傲淌几严第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.4计算机中数与字符的编码计算机中数与字符的编码1.4.1二进制数值数据的编码及运算二进制数值数据的编码及运算(2) (2) 原码、反码、补码的实际求法原码、反码、补码的实际求法反码求法：反码求法：负数的反码就是原码的符号位保持不变，其余按位取反。负数的反码就是原码的符号位保持不变，其余按位取反。补码求法：补码求

33、法：负数的补码就是原码的符号位保持不变，其余按位取反负数的补码就是原码的符号位保持不变，其余按位取反+1。也可以直接由负数原码写出负数的补码：也可以直接由负数原码写出负数的补码：两个两个1之间的所有的位均取反之间的所有的位均取反是赂裴死级捌巫菊意义迫樊攻串缔邱遍转煌图掀猖名绞桩勤开崭箍跋窃忿第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.4计算机中数与字符的编码计算机中数与字符的编码1.4.1二进制数值数据的编码及运算二进制数值数据的编码及运算(2) (2) 原码、反码、补码的实际求法原码、反码、补码的实际求法例如例如机器字长机器字长n=8位，位，X=-68D，求，求X原、反、补码。原、反、补码。

34、解：字长解：字长8位，符号位，符号1位，数值占位，数值占7位。位。-68原原=-(64+4)=-(64+4)=1 11000100B1000100B-68反反= 1 10111011B0111011B -68补补= 1 10111011B0111011B 反反+ +1 1= =1 10111100B0111100B由原码由原码1 110001000100B100B直接写出直接写出1 101110111100B100B僧峻歉黄种寨静使剔叠昌鸣彦愈练谭盖纠壤焰也熟峨豫疏哮莱禽嗜厄究珍第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础规则规则X+Y补补=X补补+Y补补XY补补=X补补+Y补补减法运算通常变成加

35、法运算减法运算通常变成加法运算X补-Y补=X补+-Y补由由Y补补求求-Y补补：从从Y补补最最低低位位开开始始第第一一个个“1”不不变变，其其余包括符号在内的所有位都变反，即得余包括符号在内的所有位都变反，即得-Y补补。（注意包括符号位变反）（注意包括符号位变反）1.4计算机中数与字符的编码计算机中数与字符的编码1.4.1二进制数值数据的编码及运算二进制数值数据的编码及运算(3)(3)补码的运算补码的运算弊逝途夫曲铅曙债肋扭疹狞蜀趋询塑芳窒兵嚎瞻吱舜溃做她员哟册舔坦笆第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础00100110B01100000B 00111010B110111001B1110010

36、0B11010101B+例例1-12 (+38)+(+58) +38补=00100110B +58补=00111010B例例1-13 (-28)+(-43)-28补=11100100B -43补=11010101B正数补码就是原码-28原=10011100B-28补=11100100B-43原=10101011B-43补=11010101B101000111B-（64+7）=-711.4计算机中数与字符的编码计算机中数与字符的编码进位位进位位“1”属属“自然丢失自然丢失”葫颐宜赐康酬疑煌林阵勉蹋犁亮盖柔笛墟溅兑页倾唱桔扛廉籍终桂脂伴湖第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础01100011B

37、01010111B10111010B+10111011B10101011B1 01100110B+例例1-14（+99）+（+87）+99补=01100011B +87补=01010111B例例1-15（-69）+（-85） -69补=10111011B -85补=10101011B14、15题结果错误？题结果错误？溢出：溢出：1.4计算机中数与字符的编码计算机中数与字符的编码分析结果分析结果发现有溢出后，机器必须做溢出处理发现有溢出后，机器必须做溢出处理绕陕日的廊焙础站理蛀资尽乒南长抹召脆慢帮触条瘁炼暂檀屑碍避新陛慌第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.4计算机中数与字符的编码计算机中

38、数与字符的编码1.4.21.4.2十进制数的二进制编码十进制数的二进制编码十进制数的二进制编码十进制数的二进制编码BCD码码不同码制所对应的十进制8421码2421码码余余3码码0000000001110010220011330010044101015201106301117410008510019610107101158110069110171110811119意争锌誓衅呆洁悉杨会玛癣彦什洱驹锅仗邀沽雌逮册件森痹惫酣银川释割第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.5 非数值数据的二进制编码非数值数据的二进制编码非数值数据编码：非数值数据编码：英文字母、标点符号、专用符号、汉字等英文字母、

39、标点符号、专用符号、汉字等1.ASCII字符编码字符编码每个字符用每个字符用7位基位基2码表示码表示，其排列次序为，其排列次序为B6B5B4B3B2B1B0。在计算机内部，每个字符是用在计算机内部，每个字符是用8位（即一个位（即一个字节）表示的。一般情况下，将最高位置为字节）表示的。一般情况下，将最高位置为0，即即B7为为0。需要奇偶校验时，最高位用作校验位。需要奇偶校验时，最高位用作校验位。鼓侄它汉皮读辉泊步息怖赃狄盏娠莫娘叁笼唉授消鳖擂嘱谈掠钓陆朝堡涉第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础表表1-6 ASCII字符编码字符编码 B6B5B4 B3B2B1B0000001010011100

40、1011101110123456700000NULDLESP0Pp00011SOHDC1!1AQaq00102STXDC2”2BRbr00113ETXDC3#3CScs01004EOTDC4$4DTdt01015ENQNAK%5EUeu01106ACKSYN&6FVfv01117BELETB7GWgw10008BSCAN(8HXhx10019HTEM)9IYiy1010ALFSUB*:JZjz1011BVTESC+;Kk1100CFFFSNn1111FSIUS/?OoDEL1.5 非数值数据的二进制编码非数值数据的二进制编码SP间隔字符间隔字符(20H)(20H)（也称空格字符）（也称空格字符

41、）DEL（7FH7FH）删除控制码删除控制码这这34个编码不可见个编码不可见32个控制个控制符符001FH用于通信用于通信控制或对计控制或对计算机外设的算机外设的功能控制功能控制寂肚面尿助师釉赶屁扯搐励慌逻芭半肮骏札楚拎歇服坍蒙驹裕被椎穿火抑第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础表表1-6 ASCII字符编码字符编码 B6B5B4 B3B2B1B00000010100111001011101110123456700000NULDLESP0Pp00011SOHDC1!1AQaq00102STXDC2”2BRbr00113ETXDC3#3CScs01004EOTDC4$4DTdt01015ENQ

42、NAK%5EUeu01106ACKSYN&6FVfv01117BELETB7GWgw10008BSCAN(8HXhx10019HTEM)9IYiy1010ALFSUB*:JZjz1011BVTESC+;Kk1100CFFFSNn1111FSIUS/?OoDEL1.5 非数值数据的二进制编码非数值数据的二进制编码共共94个可印刷的有形字符个可印刷的有形字符10个数字个数字09编码为编码为30H39H52个大小写英文个大小写英文字母字母32个标点及常用个标点及常用符号（表中黑色符号（表中黑色编码）编码）振避动秦砖仙菇渭示坟蓖引釜册隐特卸犊吱捉验祁观策蔑傈屎潘爪力臭听第1章微型计算机基础第1章微型计

43、算机基础附录：附录：ASCII码控制符功能释义码控制符功能释义1.5 非数值数据的二进制编码非数值数据的二进制编码HexHex字符字符功能解功能解释HexHex字符字符功能解功能解释0000NUL NUL 空字符空字符1010DLEDLE数据数据链路路转义0101SOHSOH标题开始开始1111DC1DC1设备控制控制1 10202STXSTX正文开始正文开始1212DC2DC2设备控制控制2 20303ETXETX正文正文结束束1313DC3DC3设备控制控制3 30404EOTEOT传输结束束1414DC4DC4设备控制控制4 40505ENQENQ请求求1515NAKNAK拒拒绝接收接收

44、0606ACKACK收到通知收到通知1616SYNSYN同步空同步空闲0707BELBEL响响铃1717ETBETB传输块结束束0808BSBS退格退格1818CANCAN取消取消0909HTHT水平制表符水平制表符1919EMEM介介质中断中断0A0ALFLF换行行键1A1ASUBSUB替替补0B0BVTVT垂直制表符垂直制表符1B1BESCESC溢出溢出0C0CFFFF换页键1C1CFSFS文件分割符文件分割符0D0DCRCR回回车键1D1DGSGS分分组符符0E0ESOSO不用切不用切换1E1ERSRS记录分离符分离符0F0FSISI启用切启用切换1F1FUSUS单元分隔符元分隔符7F7

45、FDELDEL删除符除符汝防茹讫耶沛传捌杜旗釉耗峨嘻维证拥锋炒劫氦杏颠虐滨广迎魔念额众圭第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础附录：扩展附录：扩展ASCII码字符表码字符表1.5 非数值数据的二进制编码非数值数据的二进制编码码值字符字符码值字符字符码值字符字符码值字符字符码值字符字符码值字符字符128148168188208228129149169189209229130150170190210230131151171191211231132152172192212232133153173193-213i233134154174194-2142341351551751952152351361

46、56176_196-216236137157177_197217237138158178_198218238139159179199219_239140160180200220_240141161181201221241142162182202-222242143163183203-223_243144164184204224244145165185205-225245146166186206226246147167187207227247沸音曰见阐篷湾剐官振痈惰爽购毕蔬效拒羞圭腔肾沁诫沁橇四淫僵缝播灾第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.5 非数值数据的二进制编码非数值数据的二进制编码

47、2.汉字编码汉字编码（1）汉字输入编码）汉字输入编码对汉字用键盘已有的字符设计编码对汉字用键盘已有的字符设计编码，不同的输入法对，不同的输入法对同一汉字有不同的编码方案。同一汉字有不同的编码方案。常见的有全拼输入法、双拼输入法、五笔输入法等。常见的有全拼输入法、双拼输入法、五笔输入法等。（2）汉字机内码）汉字机内码简称汉字内码，机器存储和处理汉字时采用的统一编码。简称汉字内码，机器存储和处理汉字时采用的统一编码。每个汉字机内码用惟一的两个字节表示。每个汉字机内码用惟一的两个字节表示。两个字节的最高位均规定为两个字节的最高位均规定为1。砍叁瞪截今透豫拓逼袱擎赵虽紧树国沧沥唉纽蔑身偶霹拣搬酸垒沪既

48、乘杖第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.5 非数值数据的二进制编码非数值数据的二进制编码国家标准国家标准GB2312-1980汉字编码方案汉字编码方案（信息交换用汉字编码字符集基本集）（信息交换用汉字编码字符集基本集）1980年年我我国国颁颁布布的的第第一一个个汉汉字字编编码码字字符符集集标标准准，简简称称GB2312-80或或GB2312，它它是是现现在在所所有有简简体体汉汉字字系系统统的的基基础础，GB2312共共有有字字符符7445个，其中，汉字占个，其中，汉字占6763个，图形符号个，图形符号682个。个。落寡伤阔扳丽继鉴渤峡哩奉临旋杆塔应鼻憋峦汪揉存耸家袁蛾闷徘偿缮哉第1章微

49、型计算机基础第1章微型计算机基础1.5 非数值数据的二进制编码非数值数据的二进制编码GB2312-80编码方案所所有有的的国国标标汉汉字字与与符符号号组组成成一一个个9494的的矩矩阵阵，在在此此方方阵阵中中的的每每一一行行称称为为一一个个“区区”，每每一一列列称称为为一一个个“位位”，每每个个“区区”和和“位位”的的编编号号分分别别为为0194，因因此此任任意意一一个个国国标标汉汉字字都都有有一一个个确确切切的的区区号号和和位位号相对应号相对应n0109区区：图图形形符符号号，共共682个个，如如数数学学序序号号符符、日日文文假假名名、表格符号等表格符号等n1655区区：第第一一级级汉汉字字

50、字字符符，共共3755个个常常用用汉汉字字，按按拼拼音音/笔笔形顺序排列形顺序排列n5686区区：第第二二级级汉汉字字字字符符，共共3008个个次次常常用用汉汉字字，按按部部首首/笔画顺序排列笔画顺序排列n1015区以及区以及8794区：空白位置，用于扩展及用户造字范围区：空白位置，用于扩展及用户造字范围 鉴鉴于于汉汉字字数数量量众众多多，采采用用双双字字节节编编码码方方式式，为为避避免免与与ASCIIASCII基基本本集集冲突，机内码两个字节均取码冲突，机内码两个字节均取码A1A1到到FEFE吧肮丽佣涂怯卵题阅酸耪歇戚榆颓鸭抓梳躺扒舍筐符闸伺蹈蔚疤洒剃惫镁第1章微型计算机基础第1章微型计算机

51、基础三种汉字编码概念三种汉字编码概念区区位位码码：将将汉汉字字在在GB2312中中的的区区号号和和位位号号直直接接转转换换为为二二进进制制后后各各用一个字节表示，每个字节各有用一个字节表示，每个字节各有94种码选。种码选。（如如“啊啊”字位于字位于16区区01位，则其对应的区位码为位，则其对应的区位码为1601，即，即1001H）机机内内码码：也也称称内内码码，由由两两个个字字节节组组成成，分分别别称称为为机机内内码码的的高高位位字字节节和和低低位位字字节节，机机内内码码与与区区位位码码有有对对应应关关系系：机机内内码码高高位位字字节节=区区码码+A0H，机内码低位字节，机内码低位字节=位码位

52、码+A0H。（如如“啊啊”字字的的区区码码是是1001H，则则机机内内码码为为10H+A0H=B0H，01H+A0H=A1H，因此，因此“啊啊”字的机内码为字的机内码为B0A1）国国标标码码：在在机机内内码码的的两两字字节节中中分分别别截截取取后后七七位位码码表表示示（忽忽略略最最高高位位的的1），），B0与与A1的后七位码为的后七位码为30H与与21H，则国标码为，则国标码为3021H这这三三种种编编码码中中，机机内内码码用用于于计计算算机机信信息息处处理理，区区位位码码用用于于定定义义汉汉字字编编码，码，国标码是国标码是GB2312的原始形式，极少使用。的原始形式，极少使用。BIG5码（大

53、五码）码（大五码）nBIG5是是通通行行于于台台、港港、澳澳地地区区的的一一个个繁繁体体字字编编码码方方案案（事事实实上上的的标标准准）。BIG5码码也也是是双双字字节节编编码码方方案案，首首字字节节在在A0到到FE之之间间，次次字字节节在在40到到7E和和A1到到FE之间。共收录之间。共收录13461个汉字和符号。个汉字和符号。镁湃遥滋竞瘪饵再恬章毁砰背畴投九阀倔姥哆垒游钒卉蔼脖辑斌祥窟詹苇第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础1.5 非数值数据的二进制编码非数值数据的二进制编码2.汉字编码汉字编码（3）汉字字形码）汉字字形码汉字字形码也叫汉字字模点阵码，是汉字输出时的字形点阵代码，汉字字形码也叫汉字字模点阵码，是汉字输出时的字形点阵代码，是一串二进制编码。是一串二进制编码。（字库码、不同字体字库不同、点阵字库和矢量字库）（字库码、不同字体字库不同、点阵字库和矢量字库）处理汉字信息的转换和处理流程：处理汉字信息的转换和处理流程：俭策举俗颈嘿歉钉仙伺越浊盖讳率嗽鲸蠕揉例帧孜春姜辕佰居省咱曼键带第1章微型计算机基础第1章微型计算机基础