微机原理 第1章
微机原理习题解答

(5)OR AL,[SI-80H] (6)PUSH AX
(7)MOV AX,[2020H] (8)JMP DWORD PTR ES:[SI]
3-3 指出下列指令的错误。
(1)MOV AL,BX (2)MOV CS,AX
1-4将下列十六进制数转换为二进制数、十进制数。
(1)8E6H (2)0A42H (3)7E.C5H (4)0F19.1DH
1-5将下列二进制数转换为BCD码。
(1)1011011.101 (2)1010110.001
1-6将下列BCD码转换为二进制数。
(1)(0010 0111 0011)BCD(2)(1001 0111.0010 0101)BCD
试画出存储器分段地址分配示意图,指出CS、DS、SS各段寄存器内容是什么?
2-23 解释什么是规则字、非规则字,8086 CPU对它们的存取各需要几个总线周期?
第三章 指令系统
3-1 指出下列指令的寻址方式。
(1)MOV BX,2000H (2)MOV BX,[2000H]
(3)MOV [BP],CX (4)MOV AL,[BX+SI+100H]
2-11 试画出在最小模式下,8086 CPU读、写总线周期时序图。
2-12 8086与8088相比有哪些不同?8086引脚BHE的作用是什么?其存储器组织为什么要由偶存
储体和奇存储体组成?
2-13 在最小模式下,8086的哪些引脚是分时复用的?哪些信号需要由系统进行锁存?
2-14 8086/8088内指令队列的作用是什么?其各自长度为多少?8086 CPU复位后,有哪些特
1-15已知补码如下,分别求出真值、原码、反码。
微机原理第1章-数制

无符号二进制数的除法运算有可能产生溢出,当除数较小时,运算
结果可能超出微处理器为除法运算结果准备的存储空间,从而溢出 。除法溢出时微处理器会产生溢出中断,提醒程序员程序出错。
33
知识点1.3.3
带符号整数的表示方法:
原码、反码、补码
34
带符号数的表示方法
【例1-17】 十进制 +1 -1 +79 -79 0 0 二进制 +1 -1 + 1001111 - 1001111 0 0000000 1 0000000 符号数值化 0 0000001 1 0000001 0 1001111 1 1001111
15
2. 十进制数到非十进制数的转换
转换为二进制, 对整数:除2取余; 对小数:乘2取整。
转换为十六进制, 对整数:除16取余; 对小数:乘16取整。
整数部分 小数部分
余数
低位
高位
2 115 2 57 2 28 2 14 2 7 2 3 2 1 0
1 1 0 0 1 1 1
高位
0.75 2 × 1.5 0.5 2 × 1.0
例如:(3FC.6)H =3×162+F×161+C×160+6×16-1 =(1020.375)D
知识点1.2.2
数制转换
14
1. 非十进制转换为十进制
按权表达式展开,再按十进制运算规则求和,即可得到对应的十进制数。
例: (1101.101)2=23+22+2-1+2-3=(13.625)10 (3FC.6)H=3×162+15×161+12×160+6×16-1=(1020.375)D
678.34=6×102+7×101+8×100 +3×10-1+4×10-2
第1章 数和码制

*微机组成:CPU、MEM、I/O微机的基本结构微机原理(一):第一章数制和码制§1.1 数制(解决如何表示数值的问题)一、数制表示1、十进制数表达式为:A =∑-=•110 nmi iAi如:(34.6)10= 3×101 + 4×100 + 6×10-1 2、X进制数表达式为:B =∑-=•1 NM iiX Bi如:(11.01)2= 1×21 + 1×20 + 0×2-1+ 1×2-2(34.65)16= 3×161 + 4×160 + 6×16-1+ 5×16-2X进制要点:X为基数,逢X进1,X i为权重。
(X个数字符号:0,1,…,X-1)区分符号:D-decimal (0-9),通常D可略去,B-binary (0-1),Q-octal (0-7),H-hexadecimal (0-9, A-F)常用数字对应关系:D: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,12, 13,14,15B:0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111H: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F二、数制转换1、X →十方法:按权展开,逐项累加。
如: 34.6 Q= 3×81 + 4×80 + 6×8-1 = 24 + 4 + 0.75 = 28.75 D2、十→X即:A十进制=B X进制令整数相等,即得:A整数=(B N-1·X N-1 + … + B1·X1)+ B0·X0此式一次除以X可得余数B0,再次除以X可得B1,…,如此直至得到B N-1令小数相等,即得:A小数=B-1·X-1 +(B-2·X-2 + … + B-M·X-M)此式一次乘X可得整数B-1,再次乘X可得B-2,…,如此直至得到B-M.归纳即得转换方法:除X取余,乘X取整。
微机原理及应用讲稿

2.微型计算机的分类
从不同角度可对微型机做不同的分类,这里 给出几种分类方法: (1)按微型机的组成,可分为位片机、单片机、 单板机及多板机等 (2)按处理器的字长,可分为4位、8位、16位、 32位及64位等 (3)按应用领域不同,可分为工控微机、商用 微机、家用微机等
第二节 8086/8088的内部寄存器
1.内部寄存器 在8086/8088微处理器中具有14个16位 可供编程人员访问的寄存器。 这14个16位寄存器按用途可分为数据寄 存器、段寄存器、指针寄存器、变址寄存 器、控制寄存器。
AH BH CH DH SP BP SI DI IP PSWH CS DS SS ES
VCC A15 A16/S3 A17/S4 A18/S5 A19/S6 SSO(HIGH) MN/MX RD HLDA(RQ/GT0) HLDA(RQ/GT1) WR(LOCK) IO/M(S2) DT/R(S1) DEN(S0) ALE(QS0) INTA(QS1) TEST READY REST
1983年,Intel推出了80286,内外数据总线 16位,地址线24位,可寻址16MB内存,主 频可达20MHz。 1985年, Intel推出了80386,内外数据总线 32位,地址线32位,可寻址4GB内存,带 Cache。 1989年, Intel推出了80486,内外数据总线 32位,集成了浮点运算器,主频可达 50MHz。
第二节 Intel 80X86系列微处理器
1978年,Intel推出了16位微处理器8086 8086的数据总线16位,地址总线20位, 主频可达8MHz。 一年后,Intel推出了准16位微处理器8088 8088与8086基本相同,只是8088的外部数据总 线为8位。主要是为兼容8位的外围接口芯片。 由8088构成的IBM PC曾风靡全球。
微机原理及接口技术第一章概述

三、微型计算机的分类
按处理器同时处理数据的位数或字长分:
8位机
按其结构分:
16位机
32位机
64位机
PC机、
单片微型机、 单板微型机
1.2
微型计算机组成
现代计算机结构仍然是在冯· 诺依曼提出 的计算机逻辑结构和存储程序概念基础上建 立起来的。
一、微型计算机的硬件结构
微型计算机由微处理器、存储器、输入/输 出接口构成,它们之间由系统总线连接。
地址总线 (AB)
只读存储器 ROM 随机存储器 RAM
I/O接口
I/O设备 数据总线 (DB) 控制总线 (CB)
CPU
1. 微处理器
整个微机的核心是微处理器(up, MPU),也 称CPU。它包含算术逻辑部件ALU、寄存器组 及控制部件。
ALU : 算术运算、逻辑运算
寄 存 器:存放操作数、中间结果、地址、标 志等信息 控制部件:整个机器控制中心,包括程序计 数器IP、指令寄存器IR、指令译 码器ID、控制信息产生电路。
外部设备
I/O接口电路
存储器 RAM ROM 总线
控制部件
算术逻辑部件
寄存器组
MPU
2. 存储器 微机的存储器分为:主存和辅存 主存(内存):用于存放当前正在运行的程序和正 待处理数据。(CPU内部cache,主 板上的内存, 造价高,速度快,存 储容量小) 辅存(外存):存放暂不运行的程序和输入处理的 数据,(主机箱内或主机箱外,造 价低,容量大,可长期保存,但 速度慢)
办公自动化
信息高速公路
仪器仪表
将传感器与计算机集 成于同一芯片上,智能
传感器不仅具有信号检
测、转换功能,同时还 具有记忆、存储、解析、 统计、处理及自诊断、 自校准、自适应等功能。
微机原理第1章(1.3-1.4,布尔代数与加法电路)

3、“非”(反)运算 逻辑表达式为: Y=A
非运算的基本规则是: 0=1 A+ A=1 1=0 A· A=0 A=A 和普通代数一样,逻辑代数也有类 似的运算法则,如逻辑代数同样适用交 换律、结合律和分配律三种运算法则。
4、摩根定理
除了以上定律外,逻辑代数中还有 自己的一些特殊定律。例如:摩根定律 。在电路设计中,人们手边有时没有“ 与”门,而只有“或”和“非”门。或 者只有“与”门和“非”门,没有“或 ”门。利用摩根定律可以帮助你解决元 件互换问题。 A+B=A· B A· = A+B B 总结:头上切一刀,下面变个号
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)2 = 128
8位有符号数的表示范围:
对8位二进制数:
原码:
-127 ~ +127 反码: -127 ~ +127 补码: -128 ~ +127
想一想:16位有符号数的表示范围是多少?
国信息交换标准代码的简称,用于给西文字符编码,包括英文字母的大 小写、数字、专用字符、控制字符等。 这种编码由7位二进制数组合而成,可以表示128种字符,目前在国
际上广泛流行。
2) 二—十进制编码——BCD码
BCD(Binary-Coded Decimal)码又称为“二—十进制编码”,专 门解决用二进制数表示十进数的问题。 “二—十进制编码”最常用的是8421编码,其方法是用4位二进制 数表示1位十进制数,自左至右每一位对应的位权是8、4、2、1。 由于4位二进制数有0000~1111共16种状态,而十进制数0~9只取 0000~1001的10种状态,其余6种不用。
微机原理课后习题解答

微机原理习题第一章绪论习题与答案1. 把下列二进制数转换成十进制数、十六进制数及BCD码形式。
(1)10110010B =(2)01011101.101B =解:(1)10110010B = 178D = B2H = (0001 0111 1000)BCD (2)01011101.101B = 93.625D = 5D.AH= (1001 0011.0110 0010 0101)BCD2. 把下列十进制数转换成二进制数。
(1)100D =(2)1000D =(3)67.21D =解:(1) 100D = 01100100B(2) 1000D = 1111101000B(3)67.21D = 1000011.0011B3. 把下列十六进制数转换成十进制数、二进制数。
(1) 2B5H =(2) 4CD.A5H =解:(1)2B5H = 693D = 0010 1011 0101B(2)4CD.A5H = 1229.6445D = 0100 1100 1101.1010 0101 B4. 计算下列各式。
(1)A7H+B8H =(2)E4H-A6H =解:(1)A7H+B8H = 15FH(2)E4H-A6H = 3EH5. 写出下列十进制数的原码、反码和补码。
(1)+89(2)-37解:(1)[+89 ] 原码、反码和补码为: 01011001B(2)[-37] 原码= 10100101 B[-37] 反码= 11011010 B[-37] 补码= 11011011 B6.求下列用二进制补码表示的十进制数(1)(01001101)补=(2)(10110101)补=解:(1)(01001101)补= 77D(2)(10110101)补= -75D7.请用8位二进制数写出下列字符带奇校验的ASCII码。
(1)C:1000011 (2)O:1001111(3)M:1001101 (4)P:1010000解:(1)C:0 1000011 (2)O:0 1001111(3)M:1 1001101 (4)P:1 10100008.请用8位二进制数写出下列字符带偶校验的ASCII码。
精品课件-微型计算机原理及接口技术-第1章

微机原理及接口技术
本课程的内容 以8086/8088 CPU构成的微机系统为例,介绍微机系统的组
成、工作原理。 为实现特定的任务,如何对上述微机系统进行功能扩展。
2
为什么要学习这门课?
通过本课程的学习,希望同学们能够 1. 了解一种具体的计算机(微机) 2. 初步掌握(或了解)以下技能: 根据工程需要,选择合适的微处理器(或单片机),通过增加适 当的外围芯片,构成应用系统,使它们能够按照设计意图稳定、 可靠地工作(包括硬件和软件两方面)。
13
Altair 8800 Computer with 8 inch floppy disk system
This is an original copy of 8K BASIC on paper tape for the MITS Altair 8800 cwormiptutteenr.byThBeilBlASGIaCteisn,tePrapurletAelrlewna,sand14
皓龙6200是全球首款16核x86处理器。
24
1.2 微处理器概述 二、计算机的两个发展方向
1. 高速度、功能强的巨型机和大型机 军事、尖端科学
2. 价格低廉的超小型机和微型机 开拓应用领域、占领更大市场
25
IBM Blue Gene
26
BlueGene/L 27
28
西安电子科技大学 计算机学院
48
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
【例】Y=10+20,结果送266单元 MOV AL,10 ADD AL,20 MOV [266],AL HLT
49
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
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至此就不用再算下去了。如果小数位不是0.00,则还 得继续乘下去,直至变成0.00为止。因此,一个十 进制小数在转换为二进制小数时有可能无法准确地 转换。如十进制数0.1转换为二进制数时为 0.0001100110…。因此,只能近似地以0.00011001 来表示。 2. 二进制数转换成十进制数的方法 由二进制数各位的权乘以各位的数(0或1)再加起来就 得到十进制数。 【例1.3】求二进制数101011的十进制数。
设Y=A+B+C+D+… 则Y=0+0+…+0=0 →Y=0 Y=1+0+…+0=1 Y=0+1+…+0=1 →Y=1 Y=1+1+1…+1=1 这意味着,在多输入的“或”门电路中,只要其中 一个输入为1,则其输出必为1。或者说只有全部输 入均为0时,输出才为0。 或运算有时也称为“逻辑或”。当A和B为多位二进 制数时,如: A=A1A2A3…An
1.1 数制
数制是人们利用符号来记数的科学方法。数制可 以有很多种,但在计算机的设计与使用上常使 用的则为十进制、二进制、八进制和十六进制。
1.1.1 数制的基与权 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(decimal system)的基为“10”,即它所使 用的数码为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, 共有10个。十进制各位的权是以10为底的幂, 如下面这个数:
1.1.2 为什么要用二进制
电路通常只有两种稳态:导通与阻塞、饱和与截 止、高电位与低电位等。具有两个稳态的电路 称为二值电路。因此,用二值电路来计数时, 只能代表两个数码:0和1。如以1代表高电位, 则0代表低电位,所以,采用二进制,可以利 用电路进行计数工作。而用电路来组成计算机, 则有运算迅速、电路简便、成本低廉等优点。
1.2 逻辑电路
逻辑电路由其3种基本门电路(或称判定元素)组成。 图1.1是基本门电路的名称、符号及表达式。
图1.1
在这3个基本门电路的基础上,还可发展成如图1.2那 样更复杂的逻辑电路。其中,最后一个叫作缓冲器 (buffer),为两个非门串联以达到改变输出电阻的 目的。如果A点左边电路的输出电阻很高,则经过 这个缓冲器之后,在Y点处的输出电阻就可以变得 低许多倍,这样就能够提高带负载的能力。
0
23
1
22
1
21
1
20
十进制
32
16
8
4
2
1
其各位的权为1,2,4…,即以2为底的0次幂、1次幂、2 次幂等。故有时也依次称其各位为0权位、1权位、2权 位等。 八进制(octave system)的基为“8”,即其数码共有8个:0, 1,2,3,4,5,6,7。八进制的权为以8为底的幂, 有时也顺次称其各位为0权位、1权位、2权位等。 十六进制(hexadecimal system)的基为“16”,即其数码共 有16个:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C, D,E,F。十六进制的权为以16为底的幂,有时也称 其各位的权为0权、1权、2权等。 在微型计算机中这些数制都是经常用到的,但在本书后 面的内容中,二进制和十六进制更为常用,希望初学 者注意。
B=B1B2B3…Bn 则进行“逻辑或”运算时,各对应位分别进行“或” 运算: Y=A+B =(A1+B1)(A2+B2)(A3+B3)…(An+Bn) 【例1.5】 设 A=10101 B=11011 则Y=A+B =(1+1)(0+1)(1+0)(0+1)(1+1) =11111
写成竖式则为 10101 +)1 1 0 1 1 11111 注意,1“或”1等于1,是没有进位的。
1.3.1 “或”运算
由于A,B只有0或1的可能取值,所以其各种可能结 果如下: Y=0+0=0→Y=0 Y=0+1=1 Y=1+0=1 →Y=1 Y=1+1=1 上述第4个式子与一般的代数加法不符,这是因为Y 也只能有两种数值:0或1。 上面4个式子可归纳成两句话,两者皆伪者则结果必 伪,有一为真者则结果必真。这个结论也可推广 至多变量,如A,B,C,D,……,各变量全伪者 则结果必伪,有一为真者则结果必真。写成表达 式如下:
这意味着,在多输入“与”门电路中,只要其中一 个输入为0,则输出必为0,或者说,只有全部输入 均为1时,输出才为1。 与运算有时也称为“逻辑与”。当A和B为多位二进 制数时,如: A=A1A2A3…An B=B1B2B3…Bn 则进行“逻辑与”运算时,各对应位分别进行“与” 运算: Y=A×B =(A1×B1)(A2×B2)(A3×B3)…(An×Bn)
十万 万
千
百
十
个
其各位的权为个、十、百、千、万、十万,即以10 为底的0幂、1幂、2幂等。故有时为了简便而顺次 称其各位为0权位、1权位、2权位等。 二进制(binary system)的基为“2”,即其使用的数码 为0,1,共两个。 二进制各位的权是以2为底的幂,如下面这个数:
二进制
1
25
1
24
1.1.3 为什么要用十六进制
用十六进制既可简化书写,又便于记忆。如下列 一些等值的数:1000(2)=8(16)(即8(10)) 1111(2)=F(16)(即15(10)) 11 0000(2)=30(16)(即48(10))
1.1.4 数制的转换方法
Hale Waihona Puke 由于我们习惯用十进制记数,在研究问题或讨论解题的 过程时,总是用十进制来考虑和书写的。当考虑成熟 后,要把问题变成计算机能够“看得懂”的形式时, 就得把问题中的所有十进制数转换成二进制代码。这 就需要用到“十进制数转换成二进制数的方法”。在 计算机运算完毕得到二进制数的结果时,又需要用到 “二进制数转换为十进制数的方法”,才能把运算结 果用十进制形式显示出来。
第10章 A/D及D/A转换器 第11章 32位微处理器
第12章 PC总线及整机结构
第13章 MCS-51单片计算机 第14章 微型计算机在自动控制系统中的应用
第1章
1.1 1.2 1.3 1.4 习题
计算机与信息化社会
数制 逻辑电路 布尔代数 二进制数的运算及其加法电路
现代计算机是在微电子学高速发展与计算数学日臻 完善的基础上形成的,可以说现代计算机是微电子 学与计算数学相结合的产物。微电子学的基本电路 元件及其逐步向大规模发展的集成电路是现代计算 机的硬件基础,而计算数学的数值计算方法与数据 结构则是现代计算机的软件基础。 微电子学与计算数学发展至今已是内容繁多、体系 纷纭,已有不少专著分别阐述。本章只是简要地阐 述计算机中最基本的电路元件及最主要的数学知识。 对于已学过这些知识的读者,本章将起到复习和系 统化的作用。对于未曾接触过这些内容的读者,本 章的内容是必要的入门知识,因为这些内容都是以 下各章的基础。本章的目的是使本书能够自成系统, 读者不必依赖于更多的参考书籍。
1.3.2 “与”运算
根据A和B的取值(0或1)可以写出下列各种可能的 运算结果: Y=0×0=0 Y=1×0=0 →Y=0 Y=0×1=0 Y=1×1=1→Y=1
这种运算结果也可归纳成两句话:二者为真者结果 必真,有一为伪者结果必伪。同样,这个结论也可 推广至多变量:各变量均为真者结果必真,有一为 伪者结果必伪。写成表达式如下: 设Y=A×B×C×D×… 则 Y=0×0×…×0=0 Y=1×0×…×0=0 →Y=0 Y=0×1×…×0=0 Y=1×1×1…×1=1→Y=1
【例1.1】求13的二进制代码。其过程如下:
结果为:1101。
上面是十进制整数转换成二进制数的“除2取余法”。 如 果 十 进 制 小 数 要 转 换 成 二 进 制 小 数 , 则 要 采取 “乘2取整法”: 一个十进制的小数乘以2之后可能有进位使整数位为 1(当该小数大于0.5时),也可能没有进位,其整数 位仍为零(当该小数小于0.5时)。这些整数位的结果 即为二进制的小数位结果。举例如下: 【例1.2】求十进制数0.625的二进制数。 用乘法的竖式计算,步骤如下:
图1.2
1.3 布尔代数
布尔代数也称为开关代数或逻辑代数,和一般代数一样, 可以写成下面的表达式: Y=f(A,B,C,D) 但它有两个特点: (1) 其中的变量A,B,C,D等均只有两种可能的数值:0 或1。布尔代数变量的数值并无大小之意,只代表事物 的两个不同性质。如用于开关,则:0代表关(断路)或 低电位;1代表开(通路)或高电位。如用于逻辑推理, 则:0代表错误(伪);1代表正确(真)。 (2) 函数f只有3种基本方式:“或”运算,“与”运算及 “反”运算。下面分别讲述这3种运算的规律。
新世纪计算机基础教育丛书
主编
谭浩强
微型计算机原理及应用 (第三版)
总 目 录
第1章 计算机基础知识
第2章 微型计算机的基本组成电路
第3章 微型计算机的基本工作原理 第4章 16位微处理器 第5章 86系列微型计算机的指令系统 第6章 微型计算机的程序设计
第7章 微型计算机汇编语言及汇编程序
第8章 输入/输出接口 第9章 中断控制器、计数/定时控制器及DMA控制器
1 0 1 0 1 1 权: 25 24 23 22 21 20 乘积:32 0 8 0 2 1
累加: 结果:43(10)
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二进制小数转换为十进制时也可用同样的方法,不 过二进制数小数各位的权是2-1,2-2…。 【例1.4】求二进制数0.101的十进制数。
0 1 0 1 权: 20 2-1 2-2 2-3 乘积:0 0.5 0 0.125 累加: 0.625 结果:0.625(10) 由此可得出两点注意事项: (1) 一个二进制数可以准确地转换为十进制数,而一个带 小数的十进制数不一定能够准确地用二进制数来表示。 (2) 带小数的十进制数在转换为二进制数时,以小数点为 界,整数和小数要分别转换。 此外,还有其他各种数制之间的转换,其方法和上述方 法差不多,都可以从数制的定义中找到转换方法。