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《緒論-西北工業(yè)大學(xué)微機(jī)原理.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第一章緒論1.1概述1.2運(yùn)算基礎(chǔ)1.3微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1.1概述1.1.1微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.1.2微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1、體積小、重量輕、功耗低2、價(jià)格便宜3、可靠性高4、功能強(qiáng)、使用方便5、維護(hù)方便1.1.3微型計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)字節(jié)字字長(zhǎng)1.2運(yùn)算基礎(chǔ)1.2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制基數(shù)位權(quán)如：10011101B1234/1234D572Q2F0AH123.45=1×102＋2×101＋3×100＋4×10-1＋5×10-21.2.2二進(jìn)制計(jì)算機(jī)內(nèi)部,采用二進(jìn)制,因?yàn)?.容易實(shí)現(xiàn).算術(shù)四則運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單.可進(jìn)行二值邏輯運(yùn)
2、算1.2.3各進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換舉例1、任意進(jìn)制數(shù)→十進(jìn)制數(shù)例：11001B=1×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1×100=25325.7Q=3×82＋2×81＋5×80＋7×8-14F5.C2H=4×162＋15×161＋5×160＋12×16-1＋2×16-22、十進(jìn)制數(shù)→任意進(jìn)制數(shù)例：將十進(jìn)制數(shù)25.625轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。225余數(shù)整數(shù)212K0=10.625×2=1.25k-1=126K1=01.25×2=0.5k-2=023K2=00.5×2=1k-3=121K3=10K4=1故25.625對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為
3、11001.101B3、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換例：1100010.1101111B=142.674Q1100010.1101111B=62.DEH142.674Q=001100010.110111100B4F5.C2H=010011110101.11000010B1.2.4計(jì)算機(jī)中帶符號(hào)數(shù)的表示方法幾個(gè)概念:無(wú)符號(hào)數(shù)帶符號(hào)數(shù)機(jī)器數(shù)真值機(jī)器數(shù)的三種表示方法:原碼表示法反碼表示法補(bǔ)碼表示法一、原碼表示法數(shù)的最高位表示數(shù)的符號(hào)，數(shù)值部分是數(shù)的絕對(duì)值，也稱(chēng)真值，這種表示法稱(chēng)為原碼表示法。1．對(duì)于正數(shù)：符號(hào)位用0表示
4、，數(shù)字位同真值。2．對(duì)于負(fù)數(shù)：符號(hào)位用1表示，數(shù)字位同真值。例x＝+91＝+10l1011B[x]原=01011011B例y＝-91＝-1011011B[y]原=11011011B“0”的表示：[+0]原=00000000B[-0]原=10000000B對(duì)于8位機(jī)，原碼可表示的數(shù)的范圍：-127～+127二、反碼表示法數(shù)的最高位表示數(shù)的符號(hào)，數(shù)值部分對(duì)于正數(shù)同真值，對(duì)于負(fù)數(shù)是真值各位取反，這種表示法就叫反碼表示法。1．對(duì)于正數(shù)：符號(hào)位用0表示，數(shù)字位同真值。2．對(duì)于負(fù)數(shù)：符號(hào)位用1表示，數(shù)字位為真值按位取反。例x＝+9
5、1＝+10l1011B[x]反=01011011B例y＝-91＝-1011011B[y]反=10100100B“0”的表示：[+0]反=00000000B[-0]反=11111111B對(duì)于8位機(jī)，反碼可表示的數(shù)的范圍：-127～+127三、補(bǔ)碼表示法1．對(duì)于正數(shù)：符號(hào)位用0表示，數(shù)字位同真值。2．對(duì)于負(fù)數(shù)：符號(hào)位用1表示，數(shù)字位為它的反碼末位加1。例x＝+91＝+10l1011B[x]補(bǔ)=01011011B例y＝-91＝-1011011B[y]補(bǔ)=10100100B+1=10100101B例x＝+8＝+0001000B
6、[x]補(bǔ)=00001000B例y＝-8＝-0001000B[y]補(bǔ)=11110111B+1=11111000B從這兩個(gè)例子中得到如下規(guī)律：對(duì)一個(gè)數(shù)的補(bǔ)碼連同符號(hào)位在內(nèi)求反加1，即為其相反數(shù)的補(bǔ)碼。例已知[+X]補(bǔ)=01000110B，則[-X]補(bǔ)=?[-X]補(bǔ)=10111010B“0”的表示：[+0]補(bǔ)=00000000B[-0]補(bǔ)=00000000B對(duì)于8位機(jī)，補(bǔ)碼可表示的數(shù)的范圍：-128～+127使用機(jī)器數(shù)要注意:機(jī)器數(shù)是二進(jìn)制數(shù)，由于符號(hào)位占據(jù)一位，因此有符號(hào)的數(shù)的形式值不等于真正的數(shù)值。特別對(duì)于負(fù)數(shù)的表示形式
7、，原碼形式最高位的1表示負(fù)號(hào)，不是數(shù)，數(shù)值部分是數(shù)的真正值；而反碼和補(bǔ)碼就連數(shù)值部分也不是數(shù)本身了。所以，若要計(jì)算一個(gè)負(fù)數(shù)的機(jī)器數(shù)為十進(jìn)制的多少時(shí)，只有負(fù)數(shù)的原碼的數(shù)值部分才可展開(kāi)按權(quán)相加。四、計(jì)算機(jī)引入補(bǔ)碼的好處引入補(bǔ)碼,可以使減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算，簡(jiǎn)化了運(yùn)算器的線路設(shè)計(jì)。在計(jì)算機(jī)中，減法可以通過(guò)加補(bǔ)碼來(lái)實(shí)現(xiàn)；乘法可以通過(guò)一系列移位相加來(lái)實(shí)現(xiàn)；除法則可以通過(guò)一系列移位加補(bǔ)碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，計(jì)算機(jī)中只需要一個(gè)加法器就可完成運(yùn)算。五、補(bǔ)碼運(yùn)算補(bǔ)碼加法規(guī)則：[X+Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)補(bǔ)碼減法規(guī)則：[X-Y]補(bǔ)=[X]
8、補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)例：已知[X]補(bǔ)=11101011B，[Y]補(bǔ)=11001010B，求[X+Y]補(bǔ)和[X-Y]補(bǔ)解：[-Y]補(bǔ)=00110110B[X+Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)=11101011B+11001010B=10110101B[X-Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)=11101011B+00110110B=00100001B[
