微机原理及汇编语言课件

计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微机原理及汇编语言微机原理及汇编语言微机原理及汇编语言微机原理及汇编语言 第第 一讲一讲 微机原理及汇编语言 第 一讲 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 第第1章章 绪论绪论1.1 1.1 概述概述 计算机诞生背景：计算机诞生背景：第二次世界大战第二次世界大战 计算机诞生时间：计算机诞生时间：19461946年年2 2月月1515日日 第一台计算机的名字：第一台计算机的名字：ENIACENIAC Electronic Numerical Integrator Electronic Numerical Integrator And ComputerAnd Computer（电子数字积分计算电子数字积分计算机机）第1章 绪论1.1 概述 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 ENIACENIAC描述描述1800018000多个电子管多个电子管15001500个继电器个继电器1000010000只电容和只电容和70007000个电阻个电阻重量重量3030吨吨占地面积占地面积170170平方米平方米耗电耗电150150千瓦千瓦运算速度每秒运算速度每秒5 5万次万次当时价值当时价值4848万美元万美元ENIAC描述18000多个电子管计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 按性能、价格、体积的不同按性能、价格、体积的不同计算机分为六大类：计算机分为六大类：巨型机巨型机 大型机大型机 中型机中型机小型机小型机 微型机微型机 单片机单片机按性能、价格、体积的不同计算机分为六大类：计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 计算机发展年代划分依据计算机发展年代划分依据第一台电子计算机的诞生揭开了现第一台电子计算机的诞生揭开了现代计算机发展历史的序幕。半个多代计算机发展历史的序幕。半个多世纪以来，计算机技术以世纪以来，计算机技术以“万马奔万马奔腾腾”之势，一日千里，迅猛发展之势，一日千里，迅猛发展计算机发展的年代划分依据其硬件计算机发展的年代划分依据其硬件特征和软件特征：特征和软件特征：硬件特征是指电子计算机采用的物硬件特征是指电子计算机采用的物理器件理器件 软件特征是指计算机使用的软件环软件特征是指计算机使用的软件环境境计算机发展年代划分依据第一台电子计算机的诞生揭开了现代计算机计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 计算机已发展了四代计算机已发展了四代计算机的发展已更新了四代计算机的发展已更新了四代：第一代第一代:电子管计算机时代电子管计算机时代 第二代第二代:晶体管计算机时代晶体管计算机时代 第三代第三代:集成电路计算机时代集成电路计算机时代 第四代第四代:大规模集成电路计算机时代大规模集成电路计算机时代计算机已发展了四代计算机的发展已更新了四代：计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 计算机走向新时代计算机走向新时代计算机的发展方向计算机的发展方向：第五代第五代:“非冯非冯.诺伊曼诺伊曼”计算机时代计算机时代 第六代第六代:神经神经计算机时代计算机时代 光计算机时代光计算机时代 生物计算机时代生物计算机时代计算机走向新时代计算机的发展方向：计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微型计算机诞生微型计算机诞生微型计算机诞生于微型计算机诞生于2020世纪世纪 7070年代年代微型计算机特点：体积小、重量轻、微型计算机特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格便宜、使功耗低、可靠性高、价格便宜、使用方便、软件丰富用方便、软件丰富微型计算机的核心是微处理器微型计算机的核心是微处理器（CPUCPU）每出现一个新的微处理器，就会产每出现一个新的微处理器，就会产生新一代的微型计算机生新一代的微型计算机 微型计算机诞生微型计算机诞生于20世纪 70年代计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微型计算机发展大致分为五代微型计算机发展大致分为五代(1)(1)第一代：第一代：4 4位机发展和位机发展和8 8位机萌芽阶段位机萌芽阶段 从从19711971年到年到19731973年年代表产品：代表产品：Intel 4004Intel 4004和和MCS-4MCS-4微型机微型机 Intel 8008Intel 8008和和MCS-8MCS-8微型机微型机字长：字长：4 4位或位或8 8位位特点：指令系统比较简单，运算功能较差，特点：指令系统比较简单，运算功能较差，价格低廉价格低廉应用：面向家电、计算器和二次仪表应用：面向家电、计算器和二次仪表微型计算机发展大致分为五代(1)第一代：4位机发展和8位机萌计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微型计算机发展大致分为五代微型计算机发展大致分为五代(2)(2)第二代：位机发展阶段第二代：位机发展阶段从从19731973年到年到19771977年年代表产品：代表产品：IntelIntel 8080/80858080/8085、MC 6800MC 6800、Z 80Z 80、R 6502R 6502字长：字长：8 8位位特点：特点：指令系统比较完善，运算速度提高指令系统比较完善，运算速度提高一个数量级，寻址能力有所增强一个数量级，寻址能力有所增强应用：面向家电、智能仪表、工业控制应用：面向家电、智能仪表、工业控制微型计算机发展大致分为五代(2)第二代：位机发展阶段计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微型计算机发展大致分为五代微型计算机发展大致分为五代(3)(3)第三代：第三代：1616位机发展阶段位机发展阶段 从从19781978年到年到19851985年年代表产品：代表产品：IntelIntel 8086/80888086/8088、8018680186、8028680286，MC 68000MC 68000、Z 8000Z 8000字长：字长：1616位位特点：特点：指令系统丰富，采用多级中断，多指令系统丰富，采用多级中断，多种寻址方式，段式存储结构，配有功能强种寻址方式，段式存储结构，配有功能强大的系统软件大的系统软件 应用：工业控制应用：工业控制微型计算机发展大致分为五代(3)第三代：16位机发展阶段 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微型计算机发展大致分为五代微型计算机发展大致分为五代(4)(4)第四代：第四代：3232位机发展阶段位机发展阶段 从从19851985年到年到19921992年年 代表产品：代表产品：Intel Intel 8038680386 、80804 48686字长：字长：3232位位特点：特点：内存容量已达内存容量已达1MB1MB以上，硬盘技术以上，硬盘技术不断提高，发展了不断提高，发展了3232位的总线结构，各种位的总线结构，各种品牌机涌向市场，如品牌机涌向市场，如COMPAQCOMPAQ、DELLDELL等，这等，这些微型机在性能上已赶上传统的超级小型些微型机在性能上已赶上传统的超级小型机，可执行多任务、多用户操作。机，可执行多任务、多用户操作。应用：办公自动化、网络环境应用：办公自动化、网络环境微型计算机发展大致分为五代(4)第四代：32位机发展阶段 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微型计算机发展大致分为五代微型计算机发展大致分为五代(5)(5)第五代：第五代：6464位机产生及发展阶段位机产生及发展阶段 从从19921992年到现在年到现在 代表产品：代表产品：Intel Intel PentiumPentium、ItaniumItanium字长：字长：6464位位特点：特点：外部数据线外部数据线6464位字长，位字长，3232位位以上以上地地址总线址总线，增加了虚拟现实等多媒体能力和增加了虚拟现实等多媒体能力和通信上的应用。通信上的应用。应用：办公自动化、网络服务器应用：办公自动化、网络服务器微型计算机发展大致分为五代(5)第五代：64位机产生及发展阶计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微型计算机发展趋势微型计算机发展趋势(1)(1)1 1中央处理器中央处理器 更小的布线宽度和更多的晶体管更小的布线宽度和更多的晶体管。目前，目前，大部分大部分CPUCPU都已经采用了都已经采用了0.180.18微米技术，微米技术，减小布线宽度是提升减小布线宽度是提升CPUCPU速度的关键。几速度的关键。几年之内，年之内，0.130.13微米技术、甚至微米技术、甚至0.070.07微米技微米技术将可以普遍应用于术将可以普遍应用于CPUCPU，届时，届时CPUCPU主频将主频将达到达到5GHz5GHz，晶体管数量达到，晶体管数量达到2 2亿个亿个 6464位位CPUCPU成为主流成为主流 更高的总线速度更高的总线速度，有希望达到有希望达到1GHz1GHz 微型计算机发展趋势(1)1中央处理器 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微型计算机发展趋势微型计算机发展趋势(2)(2)2 2系统存储器系统存储器 CPUCPU集成更大的高速二级缓存集成更大的高速二级缓存 内存容量更大，速度更快内存容量更大，速度更快 硬盘容量也更大，速度更快硬盘容量也更大，速度更快 DVD-RAMDVD-RAM普及普及 微型计算机发展趋势(2)2系统存储器 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微型计算机发展趋势微型计算机发展趋势(3)(3)3 3多媒体系统多媒体系统 显卡的性能更高显卡的性能更高 图形技术进一步发展图形技术进一步发展 大尺寸显示器成为主流大尺寸显示器成为主流 数字式音箱占领市场数字式音箱占领市场 微型计算机发展趋势(3)3多媒体系统 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 微型计算机发展趋势微型计算机发展趋势(4)(4)4 4网络网络 利用有线电视线路的利用有线电视线路的Cable ModemCable Modem或利用或利用电话线路的电话线路的ADSLADSL将会完全替代现在的将会完全替代现在的56K 56K ModemModem，成为主要的接入方式，将得到近，成为主要的接入方式，将得到近8M8M的下行带宽的下行带宽5 5整机整机 更加趋于个性化。利用红外无线技术将减更加趋于个性化。利用红外无线技术将减少机箱背后的连线，使主机与外设进行无少机箱背后的连线，使主机与外设进行无线通信线通信微型计算机发展趋势(4)4网络 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 IntelIntel主要主要CPUCPU芯片芯片Intel主要CPU芯片计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 1.2 1.2 计算机中的数和编码系统计算机中的数和编码系统 计数制：一种计数的方法，用不同计数制：一种计数的方法，用不同的代码来表示任意数的代码来表示任意数计算机使用二进制数（计算机使用二进制数（B）为方便二进制数的记忆，使用十六为方便二进制数的记忆，使用十六进制数（进制数（H）为与人们良好沟通，使用十进制数为与人们良好沟通，使用十进制数（D）1.2 计算机中的数和编码系统 计数制：一种计数的方法，用计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 十进制数的特点十进制数的特点1.代码个数：具有代码个数：具有10个不同的代码，个不同的代码，分别是分别是 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 2.进位规则：逢进位规则：逢10进进1 3.权：以权：以10为底的幂为底的幂 “权权”是一种位置系数是一种位置系数十进制数的特点1.代码个数：具有10个不同的代码，分别是 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 二进制数举例二进制数举例例：十进制数6543.82可以写成:对于一个十进制数，任何一位数的大小等于该位数码乘以权值。10为基数，个位上的权为1，从个位开始，向左则10倍10倍地增长，向右则10倍10倍地减小。二进制数举例例：十进制数6543.82可以写成:计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言微机原理及汇编语言微机原理及汇编语言微机原理及汇编语言 主讲人：主讲人：赵宏伟赵宏伟 教授教授 总学时：总学时：8080 吉林大学计算机科学与技术学院吉林大学计算机科学与技术学院 第第 二二 讲讲 吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言 第 二 讲 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 二进制数的特点二进制数的特点1.代码个数：只有代码个数：只有2个不同的代码，分个不同的代码，分别是别是 0和和1 2.进位规则：逢进位规则：逢2进进1 3.权：以权：以2为底的幂为底的幂二进制数的特点1.代码个数：只有2个不同的代码，分别是 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 二进制数举例二进制数举例例：例：(10110.(10110.011)011)2 2 =12 =124 412122 212121 11212-2-2+12+12-3-3 =(22.375)=(22.375)1010 对于一个二进制数，任何一位数的大小等于该位数码乘以权值。2为基数，个位的权为1，从个位开始，向左则2倍2倍地增长，向右则2倍2倍地减小。(1111.11)(1111.11)2 2=8+4=8+42 21+0.5+0.25 1+0.5+0.25 =(15.75)=(15.75)1010二进制数举例例：(10110.011)2计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 十六进制数的特点十六进制数的特点1.代码个数：具有代码个数：具有2个不同的代码，分个不同的代码，分别是别是 0，1，9，A，B，C，D，E，F 2.进位规则：逢进位规则：逢16进进1 3.权：以权：以16为底的幂为底的幂十六进制数的特点1.代码个数：具有2个不同的代码，分别是 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 十六进制数举例十六进制数举例例：十六进制数例：十六进制数2AE.4H2AE.4H可以表示为：可以表示为：(2AE.4)=216(2AE.4)=2162 2A16A161 1E16E160 04 416161 1对于一个十六进制数，任何一位数的大小对于一个十六进制数，任何一位数的大小等于该位数码乘以权值。等于该位数码乘以权值。1616为基数，个位为基数，个位上的权为上的权为1 1，从个位开始，向左则，从个位开始，向左则1616倍倍1616倍倍地增长，向右则地增长，向右则1616倍倍1616倍地减小。倍地减小。FFFF=1516FFFF=15163 3+1516+15162 2+1516+15161 1+1516+15160 0 =(65535)=(65535)1010 FFF=(4095)FFF=(4095)1010 FF=(255)FF=(255)1010 (64)(64)1616=616=6161 1+4+16+4+160 0=(100)=(100)1010十六进制数举例例：十六进制数2AE.4H可以表示为：计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 数制转换：数制转换：二进制数二进制数十进制数十进制数根据权展开式可得到对应的十进制数根据权展开式可得到对应的十进制数:例：（例：（1101.1011101.101）2 2 12123 3+12122 2+12120 0+1212-1-11212-3-3 (13.625)(13.625)1010 数制转换：二进制数十进制数根据权展开式可得到对应的十进制数计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 数制转换：数制转换：十六进制数十六进制数十进制数十进制数根据权展开式可得到对应的十进制数根据权展开式可得到对应的十进制数:例：（例：（64.C64.C）1616 6166161 14164160 0C16C16-1-1 96964 40.750.75(100.75)(100.75)1010数制转换：十六进制数十进制数根据权展开式可得到对应的十进制计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 数制转换：数制转换：十进制数二进制数除除2取余法取余法：例：将例：将112.25转换成二进制数。转换成二进制数。1122=56余数余数0 BB0(低位低位)562=28余数余数0 BB1 282=14余数余数0 BB2 142=7 余数余数0 BB3 72=3 余数余数1 BB4 32=1 余数余数1 BB5 12=0 余数余数1 BB6 0.2520.5 整数整数0(高位高位)0.521.0 整数整数1 所以：所以：(112.25)10(01110000.01)2 也可以将十进制数先转换成十六进制，也可以将十进制数先转换成十六进制，然后再将十六制数转换成二进制数。然后再将十六制数转换成二进制数。数制转换：十进制数二进制数除2取余法：计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 数制转换：数制转换：十进制数十进制数十六进制数十六进制数将整数部分不断地用十六除，记下余数。小将整数部分不断地用十六除，记下余数。小数部分不断地用十六乘，记下乘积的整数部数部分不断地用十六乘，记下乘积的整数部分。分。例：将例：将301.6875301.6875转换成十六进制数。转换成十六进制数。30130116161818余数余数 DHDH0 0 18 1816161 1 余数余数 2H2H1 1 1 116160 0 余数余数 1H1H2 2 0.6875 0.6875161611.000011.0000整数整数 1111 H H-1-1 所以所以:(301.6875):(301.6875)1010(12D.B)(12D.B)1616也可以将十进制数先转换成二进制，然后再也可以将十进制数先转换成二进制，然后再将二进制数转换成十六进制数将二进制数转换成十六进制数。数制转换：十进制数十六进制数将整数部分不断地用十六除，记下计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 数制转换：数制转换：二进制数二进制数十六进制数十六进制数一个十六进制数可以用四位二进制数一个十六进制数可以用四位二进制数表示。从小数点开始向左每四位一组，表示。从小数点开始向左每四位一组，最后不足四位的前边添最后不足四位的前边添0。从小数点开。从小数点开始，向右每四位一组，最后不足四位始，向右每四位一组，最后不足四位的后边补的后边补0。例：例：(0011 1101 1110.1011 1000)2 (3DE.B8)16数制转换：二进制数十六进制数一个十六进制数可以用四位二进制计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 数制转换：数制转换：十六进制数十六进制数二进制数二进制数只要将十六进制数用二进制方法表示即可只要将十六进制数用二进制方法表示即可例：例：(DE.B)16(1101 1110.1011)2 (A3.9)16(1010 0011.1001)2数制转换：十六进制数二进制数只要将十六进制数用二进制方法表计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 十进制、二进制、十六进制的对应关系十进制、二进制、十六进制的对应关系十进制、二进制、十六进制的对应关系计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 二进制编码的十进制数（二进制编码的十进制数（BCD编码）编码）用二进制编码表示的十进制数称为用二进制编码表示的十进制数称为二二-十进制码，简称十进制码，简称BCD码码(Binary Coded Decimal)BCD码是十进制数，但用二进制数码是十进制数，但用二进制数来表示来表示BCD码有多种表示方法，最常用的码有多种表示方法，最常用的是是8421 BCD码码 8421 BCD码每一位用四位二进制数码每一位用四位二进制数表示表示 二进制编码的十进制数（BCD编码）用二进制编码表示的十进制数计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8421 BCD 8421 BCD 码的编码方案码的编码方案8421 BCD 码的编码方案计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 BCD运算与存储运算与存储BCDBCD码：码：00000000 00010001 00100010 00110011 10011001十进制数：十进制数：0 1 2 3 0 1 2 3 9 9例：例：(234.15)(234.15)1010写成写成BCDBCD码表示形式码表示形式 (234.15)(234.15)1010=(0010 0011 0100.0001 0101)=(0010 0011 0100.0001 0101)BCDBCD例：例：(00010001.01)(00010001.01)2 2写成写成BCDBCD码形式码形式 (0001 0001.01)(0001 0001.01)2 2=(17.25)=(17.25)1010 =(0001 0111.0010 0101)=(0001 0111.0010 0101)BCDBCD运算规则运算规则：在在4 4位二进制代码内实行二进制运算位二进制代码内实行二进制运算,在在各位十进制数之间实行逢十进一的运算各位十进制数之间实行逢十进一的运算。存储方式存储方式:以字节以字节8 8位二进制数为最小单位。位二进制数为最小单位。压缩压缩BCDBCD码即一个字节存储两个码即一个字节存储两个BCDBCD码码 例：例：(1001 0010)1001 0010)BCDBCD =(92)=(92)1010非压缩非压缩BCDBCD码即一个字节存储一个码即一个字节存储一个BCDBCD码码 例：例：(0000 1001 0000 0010)(0000 1001 0000 0010)BCDBCD=(=(92)92)1010BCD运算与存储BCD码：0000 0001 0010计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 ASCII字符编码字符编码计算机既要处理数值数据，还要处理字母、数字和符号计算机既要处理数值数据，还要处理字母、数字和符号（简称字符），而计算机内部只能识别二进制代码，所以（简称字符），而计算机内部只能识别二进制代码，所以必须将字符进行编码必须将字符进行编码 目前微型计算机普遍采用的是美国国家信息交换标准字符目前微型计算机普遍采用的是美国国家信息交换标准字符码码-ASCII-ASCII码（码（American Standard Code for Information Interchange）ASCIIASCII码采用码采用7 7位二进制代码对字符编码，故可表示位二进制代码对字符编码，故可表示128128个字个字符，包括控制符号、阿拉伯数字、英文大小写字母及专用符，包括控制符号、阿拉伯数字、英文大小写字母及专用符号。如符号。如0 09 9的的ASCIIASCII码为码为30H30H39H39H，英文大写字母，英文大写字母A AZ Z的的ASCIIASCII码为码为41H41H5AH 5AH 一个字节为一个字节为8 8位，在用一个字节表示一个位，在用一个字节表示一个ASCIIASCII码时，通常码时，通常认为最高位为认为最高位为0 0。有时根据需要也用最高位作为奇偶校验位。有时根据需要也用最高位作为奇偶校验位。ASCII字符编码计算机既要处理数值数据，还要处理字母、数字计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 ASCII ASCII 码字符表（码字符表（7 7位码）位码）ASCII 码字符表（7位码）计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 无符号二进制数的算术运算无符号二进制数的算术运算加法：加法：00=0 01=1 10=1 11=0减法：减法：00=0 01=1 10=1 11=0乘法：乘法：00=0 01=0 10=0 11=1除法：除法：乘法的逆运算，可以用减法和右移乘法的逆运算，可以用减法和右移运算实现运算实现无符号二进制数的算术运算加法：计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 无符号二进制数值范围无符号二进制数值范围一个一个n位的无符号二进制数位的无符号二进制数X，其数，其数值范围为：值范围为：0X2n-1例如，例如，n8，则，则X=28 1=255溢出：最高有效位产生进位溢出：最高有效位产生进位无符号二进制数值范围一个n位的无符号二进制数X，其数值范围为计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 无符号二进制数的逻辑运算无符号二进制数的逻辑运算“与”：00=0 01=0 10=0 11=1“或”：00=0 01=1 10=1 11=1“非”：1=0 0=1“异或”：无符号二进制数的逻辑运算“与”：计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 带符号二进制数的表示及运算带符号二进制数的表示及运算一个带符号的数在机器中的表示形一个带符号的数在机器中的表示形式称为机器数，其数值称为真值式称为机器数，其数值称为真值 机器数有三种表示法：原码、反码机器数有三种表示法：原码、反码和补码和补码 计算机中计算机中带符号的数用补码表示带符号的数用补码表示带符号二进制数的表示及运算一个带符号的数在机器中的表示形式称计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 原码原码正数的符号位用正数的符号位用“0”表示，负数的符号位用表示，负数的符号位用“1”表示，绝对值的编码与无符号数编码规则表示，绝对值的编码与无符号数编码规则相同相同例如，例如，X X1010011 X1010011 X原原0101001101010011 X X1010011 X1010011 X原原1101001111010011对于对于8 8位二进制原码：位二进制原码：1 10 0有两种表示形式有两种表示形式 00原原00000000 00000000 正零正零 00原原10000000 10000000 负零负零 2 2所能表示的数值范围是所能表示的数值范围是 一一127127127127 127127原原01111111 01111111 127127原原1111111111111111原码表示简单易懂，易于形成。但是，两个异号原码表示简单易懂，易于形成。但是，两个异号数相加或两个同号数相减，就要做减法操作数相加或两个同号数相减，就要做减法操作原码正数的符号位用“0”表示，负数的符号位用“1”表示，绝对计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言微机原理及汇编语言微机原理及汇编语言微机原理及汇编语言 主讲人：主讲人：赵宏伟赵宏伟 教授教授 总学时：总学时：8080 吉林大学计算机科学与技术学院吉林大学计算机科学与技术学院 第第 三三 讲讲 吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言 第 三 讲 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 反码反码正正数数的的反反码码表表示示与与原原码码相相同同，最最高高位位为为符符号号位位，用用“0”表示正，其余位为数值位表示正，其余位为数值位例如，例如，44反反0000010000000100负负数数的的反反码码，表表示示为为该该数数对对应应的的正正数数按按位位取取反反（包括符号位）（包括符号位）例如，例如，44反反00000100 00000100 44反反1111101111111011对于对于8 8位二进制反码：位二进制反码：1 10 0有两种表示形式有两种表示形式 00反反00000000 00000000 正零正零 00反反11111111 11111111 负零负零 2 2所能表示的数值范围是所能表示的数值范围是 一一127127127127 127127反反01111111 01111111 127127反反1000000010000000 反码正数的反码表示与原码相同，最高位为符号位，用“0”表示正计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 补码补码正正数数的的补补码码表表示示与与原原码码相相同同(当当X0,XX0,X补补XX反反XX原原),),即最高位为符号位，用即最高位为符号位，用“0”表示正，其余位为数值位表示正，其余位为数值位例如例如，4补补00000100 负负数数的的补补码码等等于于其其相相应应的的反反码码加加1（在在最最低低位位加加1）(当当X X 0 0时，时，XX补补=X=X反反+1)+1)例如，例如，-4补补-4反反1 111110111 1111 1100 对于对于8 8位二进制补码：位二进制补码：1.01.0的表示是唯一的：的表示是唯一的：00补补 00补补0000000000000000 2.2.所能表示的数值范围是所能表示的数值范围是 一一128128127127 127127补补01111111 01111111 128128补补1000000010000000补码正数的补码表示与原码相同(当X0,X补X反计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 补码定义补码定义补码是根据同余的概念得出来的：补码是根据同余的概念得出来的：Z=nK+Y(mod K)Z=nK+Y(mod K)K K为模，为模，n n为任意整数，即在模的意义下，为任意整数，即在模的意义下，数数Z Z与与Y Y互补。互补。若设若设n n1 1，K K2 2n n 则有：则有：Z=2Z=2n n+Y(mod 2+Y(mod 2n n)补码定义补码是根据同余的概念得出来的：计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 补码举例补码举例例例:已知已知X=X=011 0100,Y=-011 0100011 0100,Y=-011 0100求求XX补补和和YY补补 XX补补0011 0100 0011 0100 Y Y补补YY反反1 11100 11001100 1100 根据定义：根据定义：YY补补2 28 8+（-011 0100-011 0100）1 0000 0000+(-011 0100)1 0000 0000+(-011 0100)1100 11001100 1100例：例：设字长