PowerPoint 演示文稿 - 上海交通大学-机械与动力工程学院

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,*,School of Mechanical & Power Engineering,上海交通大学机械与动力工程学院,控制理论基础,(,II,),第八章 计算机基础补充知识,控制理论根底(II),交,通,大,学,精,品,课,程,系,列,2007,课程负责人：杨汝清 教授,曹其新教授,参谋： 王显正 教授,8.1 数制与编码,8.2 计算机的根本电路,8.2.1 常用逻辑电路,8.2.2 触发器,8.2.3 存放器,8.2.4 常用数据锁存器/缓冲器/驱动器,8.3 存储器,8.3.1 名词介绍,8.3.2 存储器的分类,8.1 数制与编码,1).数制的基与权,数制所使用的数码的个数称为基底;,数制每一位所具有的值称为权.,无符号数和带符号数,1十进制,十进制的基为“十，十进制的各位的权是以10为底的幂，逢10进位。以D表示,2二进制,基为“二，权是以2为底的幂，逢2进位. 以B表示,3 十六进制,基为“十六，权是以16为底的幂. 以H表示,数制的转换,十进制到二进制的转换,整数：除二余数法,小数：乘二取整法,二进制到十进制的转换,直接按权展开,二进制到十六进制的转换,十六进制到二进制的转换,举例,13,2,余1,6,2,余0,3,2,余1,1,2,余1,0,高位,低位,13=1101B,16,余12,14,16,余14,高位,低位,236 = 0EC H,=1110 1100 B,236,0,( C ),( E ),数值运算,二进制算术运算,0，1的加减乘除,二进制逻辑运算,“与 AND,“或 OR,“非 NOT,“异或XOR,带符号数的表示和运算,计算机中的编码,1有符号数的编码,最高位表示数的符号,(1)原码,正数的符号位用“0表示，负数的符号位用“1表示，这种表示法称为原码。,如：X1=+ 1010101 X1原01010101,X2=1010101 X2原 11010101,(2)反码,如果是正数，那么其反码与原码相同；,如果是负数，那么其反码,除符号位为1外，其他各数位均为将1转换为0，0转换为1。如：正数X1=+1010101 X1反01010101,X2= 1 0 1 0 1 0 1,X2反 1 0 1 0 1 0 1 0,(3) 补码,如果是正数，那么其补码与原码相同；,如果是负数，那么其补码为反码末位加1。,X2=+ 1 0 1 0 1 0 1,X2补0 1 0 1 0 1 0 1,X3= - 1 0 1 0 1 0 1,X3补1 0 1 0 1 0 1 0+0000 0001,1 0 1 0 1 0 1 1,求-5的补码:,步骤:,1) 原码 1000 0101,2) 反码 1111 1010,3) 补码 1111 1010+0000 0001=,1111 1011= FBH,有符号数的运算,原码虽然比较简单、直观，但采用原码进行加、减运算时，计算机的电路将比较复杂；如果采用补码，就可以把减法变成加法运算，省去了减法器，大大简化了硬件电路,24112411=13,用二进制运算如下：,0 0 0 1 1 0 0 0, 1 1 1 1 0 1 0 1,1 0 0 0 0 1 1 0 1,二-十进制编码,“二-十进制数:称为二进制编码的十进制数,简称BCD码(Binary Coded Decimal),例如:15 = 0001 0101BCD,= 0000 1111=0FH,定点数和浮点数,用二进制数表示实数的方法,定点数：小数点在数中的位置是固定不变的,浮点数： 小数点位置变化，表示数的范围大,字母与字符的编码,由于计算机采用二进制数,所以,要在计算机中表示字母、字符等都要用特定的二进制码表示,字母与字符用二进制码表示的方法很多。目前最普遍采用的是ASCII码 (American Standard Code for Information Interchange),A的ASCII码:,1 0 0 0 0 0 1= 65,汉字的编码,为什么要有这么多的编码方式？,面向人：为人阅读方便,面向机器：机器处理速度以及硬件实现,详细的看?计算机组成原理?,8.2 计算机的根本组成电路,8.2. 1 常用逻辑电路,1 与门 Y=A B,2 或门 Y=A+B,3 非门 Y=,4 异或门 Y=AB,5 与非门 Y=A B,6 或非门 Y=A+B,异或门,A B,0 0 0,0 1 1,1 0 1,1 1 0,门电路,二极管和三极管,开关特性和放大特性,最简单的与、或、非门电路,TTL门电路集成电路：分立器件的集成,噪声容限：,3.4V5V, 高电平,0-0.7V, 低电平,OC门：集电极开路的电路，能承受较大的工作电流和电压，即负载电流交大,其他门电路,ECL电路：非饱和型的高速逻辑电路,CMOS电路：低功耗，MOS管等,TTL电路到CMOS电路的转换和驱动,8.2.2 触发器,触发器是计算机记忆的根本单元，它具有把以前的输入“记忆下来的功能，一个触发器能存储一位二进制代码。,R-S 触发器,主从触发器,D 触发器,J-K 触发器,组合电路,8.2.3 存放器,缓冲存放器buffer),移位存放器(shifting register),计算器counter),三态门三态缓冲器,8.2. 4 常用数据锁存器/缓冲器/驱动器,74244 8,同相三态数据缓冲器,/,驱动器,743738D,锁存器,742458,总线接收,/,发送器,其他组合电路,编码器,译码器,加法器,函数发生器,奇偶校验器,驱动器,时序逻辑电路,组合逻辑电路没有记忆功能，任意时刻的信号仅取决于当时的输入信号。,时序逻辑电路：输出信号不仅取决于当前的状态，还取决于电路原来的状态。存放器、定时器等,8.3 存储器,名词介绍,1. 存储单元和存储单元地址,存储器是由于大量的存放器组成的，其中每一个存放器就称为一个存储单元。,在计算机的存储器中往往有成千上万个存储单元。为了使存入和取出不发生混淆，必须给每个存储单元一个惟一的固定编号，这个编号就称为存储单元的地址,存储器的指标存储器速度、存储器容量,1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,位 Bit,字节 Byte,字 Word,双字DWord,存储器的地址和内容,地址 内容,0000 03,0001 00,0002 3A,寻址方式：直接寻址，间接寻址，位寻址，存放器寻址,存储器的分类,1.程序存储器(ROM),也称只读存储器,特点：信息不容易丧失非易失性,应用：通常存放程序和固定参数,分类,ROM,PROM,EPROM,EEPROM,数据存储器RAM),也称为随机存储器或读写存储器,特点：信息容易丧失 易失性,应用：存放数据,分类：,静态存储器SRAM,动态存储器DRAM,可现场改写的非易失存储器,1快擦写存储器FLASH,(2) 铁电存储器FRAM,(3) 新型非易失静态读写存储器NVSRAM,(4) 闪存Flash Memory,模拟电路根本知识,二极管,晶体管三极管,场效应管FET,晶闸管集成电路IC,根本放大电路,多级放大电路,集成运算放大电路运放,功率放大电路,直流电源,作业:,什么是原码,反码和补码?,2 129D, 00101001BCD的十六进制是多少?,原码如下,写出其反码和补码:,01011001,11011011,4 三态门的作用?,This is End of Chapter 8,