计算机组成原理与汇编语言计算机中的信息表示

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,计算机组成原理与汇编语言软件学院,*,CLICK TO EDIT MASTER TITLE STYLE,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,1,计算机组成原理与汇编语言,计算机中的信息表示,软件学院,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,2,掌握常用的进位计数制及其相互转换方法,掌握原码、补码的表示方法及其相互转换，了解反码表示方法,掌握定点数、浮点数表示方法，能根据给定格式写出典型值,会查用,ASCII,表，了解汉字编码,掌握常用寻址方式，,I/O,编址方法；理解指令格式的基本概念，了解常见的指令类型,本章的学习目标,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,3,字符的表示,指令的表示,指令格式,寻址方式,指令类型,校验技术,本篇主要内容,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,4,字符的表示（,1,）,西文字符的编码,ASC,码,选用了128个常用字符,只用了7位二进制编码+最高位,“,0,”,/奇偶校验位,UNICODE,编码,16位长，65536个码点,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,5,汉字的编码,汉字输入码,拼音码、字形码、音形结合,汉字交换码,GB2312，,由两个字节构成一个汉字字符编码,汉字内部码,双字节编码方式,字符的表示（,2,）,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,6,字符的表示（,3-1,）,十进制数的编码,字符串形式,一个字节存放一个十进制数位或符号,前分隔数字串 与 后嵌入数字串,+135,-2678,用于非数值处理,2,B,31,33,35,2,D,32,36,37,38,32,36,37,78,31,33,35,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,7,字符的表示（,3-2,）,十进制数的编码,压缩的十进制数串,BCD,码,半个字节存放一个十进制数位或符号,1100表示正号，1101表示负号，放最低位之后,所有位数之和必须是偶数，否则最高为补0,+135,-2678,用于直接的十进制运算,0001,0011,0101,1100,0000,0010,0110,0111,1000,1101,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,8,指令信息的表示（,1,）,指令格式,指令中的基本信息,操作码,操作数或操作数地址,存放运算结果的地址,后继指令地址,指令格式,地址码,操作码结构,指令长度,操作码,OP,地址码,A,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,9,指令信息的表示（,2-1,）,地址码结构,三地址指令,指令格式：,指令功能：,（,A,1,）OP（A,2,）A,3,（PC）+n PC,二地址指令,指令格式：,指令功能：,（,A,1,）OP（A,2,）A,1,(PC)+n PC,OP,A,1,A,2,A,3,OP,A,1,A,2,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,10,指令信息的表示（,2-2,）,地址码结构,一地址指令,指令格式：,指令功能：,只有目的操作数的单操作数指令,OP（A）A,；,（PC）+n PC,隐含约定目的地的双操作数指令,（AC）OP（A）AC,；,（PC）+n PC,OP,A,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,11,指令信息的表示（,2-3,）,地址码结构,零地址指令,指令格式：,不需要操作数的指令,所需操作数是隐含指定的,对累加器,AC,内容进行操作,对堆栈内容进行操作,OP,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,12,指令信息的表示（,3,）,操作码结构,固定长度操作码,可变长度操作码,（书51页例题）,单功能型或复合型操作码,0000,X,Y,Z,1110,X,Y,Z,.,.,.,.,1111,0000,Y Z,1111,1110,Y Z,.,.,.,.,1111,1111,0000,Z,1111 1111,1110,Z,1111,1111,1111,0000,1111 1111,1111,1111,.,.,.,.,.,.,.,.,三地址指令,15条,二地址指令,15条,一地址指令,15条,零地址指令,16条,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,13,指令信息的表示（,4,）,指令长度,变字长指令,指令功能丰富，指令复杂，执行时间长,固定字长指令,指令字长固定，执行时间短,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,14,指令信息的表示（,5-1,）,常用的寻址方式,立即寻址,直接寻址,寄存器寻址,间接寻址,寄存器间址及其变型,变址寻址,基址寻址,相对寻址,堆栈寻址,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,15,指令信息的表示（,5-2,）,立即寻址：,指令直接给出操作数,直接寻址：,指令直接给出操作数地址,指令,操作数,OP,立即数,S,OP,A,操作数,S,主存,A,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,16,指令信息的表示（,5-3,）,寄存器寻址：,指令中给出寄存器号,指令,间接寻址：,指令给出操作数的间接地址,指令,OP,寄存器,R,OP,A,1,A,2,操作数,S,主存,A,1,R,操作数,S,间址单元,A,2,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,17,指令信息的表示（,5-4,）,寄存器间址及其变型：,指令,自增型寄存器间址,自减型寄存器间址,OP,寄存器,R,R,A,操作数,S,主存,A,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,18,指令信息的表示（,5-5,）,变址寻址：,指令给出一个寄存器号（给出修改量）和一个地址量（基准地址），寄存器内容与地址量之和为有效地址,指令,OP,R,D,R,N,操作数,S,主存,A,加,法,器,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,19,指令信息的表示（,5-6,）,基址寻址：,指令给出一个寄存器号（给出基准地址）和一个地址量（位移量），寄存器内容与地址量之和为有效地址,指令,OP,R,D,R,N,操作数,S,主存,A,加,法,器,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,20,指令信息的表示（,5-7,）,相对寻址：,指令给出位移量，,PC,内容与位移量之和为有效地址指令,指令,OP,d,PC,A,A+d,加,法,器,OP d,操作数,S,主存,A,d,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,21,指令信息的表示（,5-8,）,堆栈寻址：,指令隐含约定由堆栈指针寄存器提供堆栈栈顶单元地址，进行读入或写出,指令,OP,SP,A,尚未存入,操作数,S,主存,栈顶,栈底,堆栈,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,22,指令信息的表示（,6,）,指令类型,数据传送类指令,输入/输出（,I/O）,指令,算术、逻辑运算指令,程序控制类指令,其他,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,23,校验技术（,1,）,校验技术,奇偶校验码,奇校验,偶校验,循环冗余校验码（,CRC,）,编码方式,校验与纠错,生成多项式的选取,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,24,校验技术（,2,）,奇偶校验码,奇校验：,使整个校验码中,“,1,”,的个数为奇数,偶校验：,使整个校验码中,“,1,”,的个数为偶数,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,P,even,P,odd,偶校验码 奇校验码,10110010 0 1 101100100 101100101,01110110 1 0 011101101 011101100,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,P,even,=1=,偶校验错,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,P,odd,=1=,奇校验错,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,25,校验技术（,3-1,）,循环冗余校验码（,CRC,）：,校验码为某个约定代码所除，除尽，校验码正确；除不尽，余数指出错位所在,编码方式,：,M(X)X,r,R(X),G(X)G(X),M(X)X,r,+,R(X)=,Q(X),G(X),=,Q(X)+,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,26,校验技术（,3-2,）,循环冗余校验码（,CRC,）：,校验码为某个约定代码所除，除尽，校验码正确；除不尽，余数指出错位所在,校验与纠错,：,校验,重读,纠错,根据出错模式表，自动纠正错位,生成多项式,任何一位出错都应使余数不为0,不同位出错则余数不同,余数循环,2024/11/14,计算机组成原理与汇编语言软件学院,27,作业,书本第70页，2-19,补充：,1、设某机指令长为16位，每个地址码长为4位，试用扩展操作码方法设计指令格式，其中三地址指令有10条，二地址指令为90条，单地址指令32条，还有若干零地址指令，问零地址指令最多有多少条？,2、设计算机准备传送的数据块信息是：,1010110010001111,，选择生成多项式为,G(X)=100101,试求出它的,CRC,码。,