0第01次课 第01章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微型原理及应用,42,微机原理及应用,王德志,授课教师：王德志,(,计算机系,),理论课：,28,学时：,1-12,周 周,一、周三,实验课：,4,学时：,2,次：,13,、,14,周 综合性实验,教材：微机原理及应用 徐晨,参考书：,80X86,微机原理及接口技术,习题解答与实验指导,余春暄等编著 机械工业出版社,答疑：周四 下午,1-309,wangdezhi20017,考试：闭卷,15,周以后,成绩：考试,70%,，综合实验,10%,，平时成绩,20%,授课内容,第一章至第十一章,重点：第三章，第六章，第八章，第九章,汇编语言,及,接口,技术,典型语言：,INTEL 80X86,MASM32V5,：,80X86,编译器等,I/O,接口电路及与外设的连接,硬件接口电路原理,软件接口编程方法,先修课程,数字逻辑,提供硬件基础,第一章 基础知识,王德志,wangdezhi20017,本章重点,计算机中的常用计数制、编码及它们,相互间的转换,二进制数的算术运算和逻辑运算,带符号二进制数的表示及补码运算,1.1,计算机中的数制,数制,是人们利用符号来计数的科学方法。数制可以有很多种，但在计算机的设计和使用上常用的则为十进制、二机制、八进制和十六进制。,数制的基和权,数制所使用的数码的个数称为基，数制每一位所具有的值称为权,十进制： 基为,“,10,”,，权为以10为底的幂，,D,二进制： 基为,“,2,”,，权为以2为底的幂，,B,八进制： 基为,“,8,”,，权为以8为底的幂，,O,十六进制：基为,“,16,”,，权为以16为底的幂,H,数制的基与权,十进制数,:,二进制数,:,数 制,的 转 换,十进制数,转换成二进制代码的方法：,对于十进制数整数部分采用除2取余法,对于十进制数小数部分采用乘2取整法,例1：求十进制数17的二进制代码,例2：求十进制数0.25的二进制代码,习 题,返回,思考：如何完成十进制数向十六进制数的转换？,例1：求十进制数17的二进制代码,被除数 除数 商 余数,17 2,8 1,8 2,4 0,4 2,4 0,2 2,1 0,1,0,0,0,1,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,方法总结：对于十进制数整数部分采用除2取余法,例2：求十进制数0.25的二进制代码,被乘数 乘数 积 取整,0.25 2,0.5 0,0.5 2,1.0 1,0,0,1,D,-1,D,-2,0,D,0,方法总结：对于十进制数小数部分采用乘2取整法,数 制 的 转 换,二进制数,1,1,0,1,1,.,0,1,1,1,幂,2,4,2,3,2,2,2,1,2,0,2,-1,2,-2,2,-3,2,-4,权,16,8,4,2,1,0.5,0.25,0.125,.0625,数 值,16,8,0,2,1,0,0.25,0.125,.0625,十进制数,16 + 8 + 0 + 2 + 1 + 0 + .25 + .125 + .0625 = 27.4375,例,3,：将二进制代码,11011.0111,转换为十进制数,数 制 的 转 换,例,4:,将下面给出的二进制数转换成十六进制的数,注意,二进制数转换为十六进制数的方法,:,从小数点开始分别向左和向右把整数和小数部分每四位分段，每段分别转换为一位。若整数最高位的一组不足位，则在其左边补零；若小数最低位的一组不足位，则在其右边补零,0010,0000,0101,1010,0111,1110,0100,十六进制数,2,0,5,A,7,E,4,二进制数,数 制 的 转 换,二进制,十进制,十六进制,二进制,十进制,十六进制,0000,0,0,1000,8,8,0001,1,1,1001,9,9,0010,2,2,1010,10,A,0011,3,3,1011,11,B,0100,4,4,1100,12,C,0101,5,5,1101,13,D,0110,6,6,1110,14,E,0111,7,7,1111,15,F,无符号数的表示范围,0,X 2,n,-1,若运算结果超出这个范围，则产生溢出。,无符号数的溢出判断准则：运算时，当最高位向更高位有进位（或借位）时则产生溢出。,设：二进制数,X,有,n,位，则,X,的取值范围为,例：,最高位向前有进位，产生溢出,00000000,1,00000001,11111111,+,1.4,带符号二进制数的表示及运算,计算机中的符号数可表示为：,符号位+真值,机器数,“,0,”,表示正,“,1,”,表示负,例：,+52 = +0110100 =,0,0110100,符号位 真值,-52 = -0110100 =,1,0110100,符号位 真值,1. 符号数的表示：,原码,:,真值,X,的原码记为,X,真，,在原码表示法中不论数的正负，数值部分均保持原真值不变。,反码,:,真值,X,的反码记为,X,反。,正数的反码同原码。负数的反码的数值部分为真值的各位按位取反。,补码：,真值,X,的补码记为,X,补。,正数的补码同原码。负数的补码的数值部分为真值的各位按位取反加,1,。,原码：,最高位为符号位，用,“,0,”,表示正，用,“,1,”,表示负；其余为真值部分,优点：,真值和其原码表示之间的对应关系简单，容易理解,缺点：,计算机中用原码进行加减运算比较困难，0的表示不唯一,8位数0的原码：+0=0 0000000,-0=1 0000000,对一个机器数,X：,若,X0 ，,则 ,X,反,=,X,原,若,X0， 则X,补,= X,反,= X,原,若X0， 则X,补,= X,反,+1,例,：,X= 52= 0110100,X,原,=10110100,X,反,=11001011,X,补,= X,反,+1=11001100,0的补码：,表示唯一,+0,补,= +0,原,=00000000,-0,补,= -0,反,+1=11111111+1,=1 00000000,对8位字长，进位被舍掉,特殊数10000000,该数在,原码,中定义为： -0,在,反码,中定义为： -127,在,补码,中定义为： -128,对,无符号,数，（10000000）,B,=128,带符号数的表示范围：,对8位二进制数：,原码： -127 +127,反码： -127 +127,补码： -128 +127,符号二进制数与十进制的转换,对用补码表示的二进制数转换成十进制：,1）求出真值,2）进行二,十转换,例：,将一个用补码表示的二进制数转换为十进制数,X,补,=,0,0101110,B,真值为：0101110,B,正数,所以：,X=+46,X,补,=,1,1010010,B,真值为：-010010,B,负数,从而有：,X=X,补,补,=11010010,补,=,-0101110 =-,46,2.,符号数的算术运算,通过引进补码，可将减法运算转换为加法运算,即：,X+Y,补,=,X,补,+,Y,补,X-Y,补,=,X+(-Y),补,=,X,补,+-,Y,补,例：,X=-0110100，Y=+1110100，,求,X+Y=？,X,原,=,1,0110100,X,补,= ,X,反,+1=,1,1001100,Y,补,= ,Y,原,=01110100,所以： ,X+Y,补,= ,X,补,+ ,Y,补,=11001100+01110100,=01000000,无论正负，真值不变,对二进制数，乘以2相当于左移一位,二进制数的乘法运算,000010110100=00101100,B,例：,方法：,1,按照十进制的乘法过程,2,采用移位加的方法,对二进制数，除以,2,则相当于右移,1,位,二进制数的除法运算,000010110100=00000010B,即：商=00000010B,余数=11B,例：,1.,5,二进制编码,BCD,码：,用二进制编码表示的十进制数 ，计数规律与十进制相同“逢十进一”,ASCII,码：,美国国家标准信息交换码，用七位二进制编码表示,128,个字符和符号,BCD,码,压缩,BCD,码,用4位二进制码表示一位十进制数,扩展,BCD,码,用8位二进制码表示一位十进制数,BCD,码与二进制数之间的转换,先转换为十进制数，再转换二进制数；反之亦然,例,：（,0001 0001 .0010 0101）,BCD,=11 .25,=（1011 .01）,B,例3,: 写出十进制数3590的非压缩,BCD,码和压缩的,BCD,码， 并分别把它们存入数据区,UNPAK,和,PAKED.,例题讲解,解：,0 0,H,0 9,H,0 5,H,0 3,H,UNPAK,+ 0,+ 1,+ 2,+ 3,+ 0,+ 1,9 0,H,PAKED,3 5,H,返回,ASCII,码,字符的编码，一般用7位二进制码表示。在需要时可在,D,7,位加校验位。,熟悉0,F,的,ASCII,码,附录,1,ASCII,码的校验,奇校验,加上校验位后编码中“1”的个数为奇数。,例：,A,的,ASCII,码是41,H（1000001B），,以奇校验传送则为,C1H（,1,1000001B）,偶校验,加上校验位后编码中“1”的个数为偶数。,A,若以偶校验传送则为41,H （,0,1000001B）,1.,6,计算机中常用术语,bit,1Kb=1024bit=,2,10,bit,1Mb=1024,1024bit=2,20,bit,1Gb=2,30,bit=1024Mb,1Tb=2,40,bit=1024Gb,Byte,1 Byte=8bit，1KB=1024 Byte,word：,表示字长，有1,bit，4bit，8bit,等,习 题,有一个,16,位的数值,0101,，,0000,，,0100,，,0011,：,（,1,）如果它是一个二进制数，和它等值的十进制数是多少？,（,2,）如果它们是,ASCII,码字符，则是什么字符？,（,3,）如果它们是压缩的,BCD,码，它表示的数是什么？,20547,答：,答：,PC,答,：,5043,习 题,1,、用除法将下列十进制数转换为二进制数和,16,进制数。,（,1,）,369,（,2,）,32767,101110001,1000 0000,0000,0001,8001,171,二进制,答：,16,进制,二进制,16,进制,答：,习 题,2,、将下列二进制数转换为,16,进制数和十进制数。,（,1,）,101101,（,2,）,11111111,十进制,答：,16,进制,45,2D,十进制,答：,16,进制,255,FF,3,、什么叫原码、反码及补码？,答案,：,凡是二进制的数都称为原码；原码的各位都取其非值则称为反码；补码则等于反码加,1,。,习 题,