微机原理第一章1-05

第4章 16位处理器 （重点）(8) 4.1 16位微处理器概述 4.2 8086/8088CPU的结构 4.3 8086/8088的引脚的信号和工作摸式 4.4 8086/8088的主要操作功能
第5章 86系列微型计算机的指令系统 (重点)(8) 5.1 86汇编语言及指令的格式与寻址方式 5.2 传送类指令 5.3 数据操作类指令 5.4 串操作指令 5.5 控制类指令
当A为多位变量时,如: A=An……A3A2A1
则: Y = A =An……A3 A2 A1
本节例题
（1）设A=0101 B=1011 Y=A+B=（0+1）（1+0）（0+1）（1+1）=1111B
（2）A=1100 B=0101 Y=AB=（1×0）（1×1）（0×0）（0×1） =0100
（3）设A=1101 Y=A=0010
过程
6.6 查表程序
7.6 汇编语言程序设计
第8章 输入/输出接口 (6 +习2) 8.1 微型计算机的输入/输出接口 8.2 并行通行与并行接口 8.3 可编程并行通信接口芯片8255A 8.4 串行通信及串行接口 8.5 可编程串行接口芯片8251A
第9章 中断控制器、计时/定时控制器(6)
S= AB +A B C=AB
用真值表描述问题，不仅全面，而且通过它 可写出布尔代数式，用逻辑门来实现。
1．4 二进制数的运算及其加法电路
加法电路是计算机的一个基本部件，用它能完成算术的4种 基本运算。
1.4.1 二进制数的相加
(1)两个二进制数相加时,可以逐位相加,如二进制数写成:
A= A3A2A1A0 B= B3B2B1B0 其结果可以写成:
A+B+C+… =ABC…
ABC… =A+B+C+…
用真值表可证明摩根定理
例题:
A×B = A+B=A+B A+B+C = A·B·C=A·B·C
1.3.6 真值表与布尔代数式的关系
真值表通过分析输入量的所有组合，较直 观地反映输入与输出之间的关系。
例如，两个一位二进制数A和B的相加，其 和S及进位C用真值表来描述。
1.1 数制
数制是人们利用符号来计数的方法。常 用数制有十、二和十六进制。
1.1.1 数制的基与权
1.1.2 1.1.3 1.1.4
为什么要用二进制 为什么要用十六进制 数制的转化方法
1.1.1 数制的基与权
基:数制所使用数码个数 权:数制每一位所具有的值
十进制（decimal system)
基为“10”，所用的数码为0，1，2，3，4， 5，6，7，8,9,共有10个。
1.1.4 数制的转换方法
1、十进制数→二进制数的方法
方法：整数部分用除2取余法，小数部分用乘2取整法。
例1：求13的二进制代码
2 13 1 26 0
…b0 …b1
23 1
…b2
21 1
…b3
0
13=1101B
例 2：求十进制 0.625的二进制数
0.625
×
2
b-1
1. 25 ←小数后第一位
×
第3章 微型计算机的基本工作原理 (6+习2) 3.1 微型计算机的简化形式 3.2 指令系统 3.3 程序设计 3.4 执行指令的例行程序 3.5 控制部件 3.6 微型计算机功能的扩展(自学) 3.7 初级程序设计举例(自学) 3.8 控制部件的扩展 (自学) 3.9 现代技术在微型计算机中的应用
（2）现代微型计算机与接口教程 杨文显 清华大学出版社
绪论
教学目的和要求 通过本章的学习，使学生掌握，数的 表示法以及微机中常用的数字代码与字 符代码，了解基本门电路，了解二进制 的运算及加法电路。
教学内容
• 数制与编码 • 基本门电路 • 二进制的运算及加法电路
第1章 计算机基础知识
本章的内容要熟练掌握,它是我们学 习计算机原理所必需掌握的内容。 1.1 数制 (重点) 1.2 逻辑电路 1.3 布尔代数 1.4 二进制数的运算及其加法电路
• 分配律
A（B+C）=AB+AC
（A+B）（C+D）=AC+AD+BC+BD
利用运算规律及恒等式，可以化简很多逻辑关 系式。恒等式和运算规律本身的正确性可用真值表 来证明。
例8： A+AB=A（1+B）=A A+ A B=A+AB+AB=A+（A+A）B=A+B
例9:用布尔代数简化照明原控制线路,原控制线 路如图A所示。
十进制各位的权是以10为底的幂
如：523791
52
3
7
9
1
105 104 103 102 101 100
十万 万 千 百 十 个
其各位的权为个、十、百、千、万、十万， 简化 0权位，1权位, …
二进制（binary system)
基为“2”， 所用数码为0，1，共2个。
二进制各位的权是以2为底的幂，例如：
1.1.2 为什么要用二进制
计算机是由电子电路组成的，电路通常只 有两种状态：导通与阻塞、饱和与截止，高电 位和低电位。
通常用这两种状态，来表示二进制中的二 个数码，即1和0。
1.1.3 为什么要用十六进制
简化书写，又方便记忆。 在数字后面加上下面的英文字母B、H、D 和O，分别来表示二、十六、十和八进制。
ABSC 0000 0110 1010 1101
从真值表直接地 分别写出S、C的逻辑 代数式:
S= AB + AB
C=AB
从真值表写出布尔代数式的方法：
（1）输出栏有几个“1”项，就有几个“或”项。
（2）每项各因素之间是“与”关系，每项每个 因素都写上，因素是“0”添反，因素是“1”不 添。
ABSC 0000 0110 1010 1101
A
BL
AB L
V AB
V
图A
图B
原控制线路灯和触点的关系,用布尔代数表示如下：
L=（A+AB）× B =AB+AB B=AB
简化后的线路图如图B所示.
1.3.5 摩根定理
在电路设计时，经常要用摩根定理，解决 元件的互换，而不改变原电路的逻辑功能。
二变量的摩根定理 :
A+B=A B ;
AB=A+B
多变量的摩根定理 :
Ai
Bi
Ci
Si
Ci+1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
Si = AiBiCi+AiBiCi+ AiBiCi+ AiBiCi =Ai⊕Bi⊕Ci Ci+1=AiBiCi+AiBiCi+AiBiCi+AiBiCi=AiBi+AiCi+BiCi
A：43；2BH B：44；2BH4 C：43；2AH D：44；2AH
1.2 逻辑电路
下图是三个基本门电路,及其名称、符号和表达式。
A
A
≥1
B
A &
B
Y Y=A Y Y=A+B Y Y=AB
图 三个基本门电路
电源
+Vcc
(+5V)
+Vcc
电阻
集电极
输入
基极
输出
发射极
接地
反相器线路
下图是由基本门电路组合而成的复合门电路。
各位对应相加时的电路要求： 输入量为3个，即Ai、Bi、Ci (i=1,2,3… ,n) 输出量为2个，即Si、 Ci+1 (i=1,2,3… ,n) 用全加器(full adder)来实现其功能。
1．4．2 半加器电路
半加器电路，有二个输入端；有二个输出端 。 其真值表如下 ，由此表分析可见,其和S0可用 “异或门”来实现，而其进位C1可用“与门”来实 现示。图半加器的真值表及电路
1.3.2 “与”运算 （Y=A×B）
Y=0×0=0
Y=1×0=0
→Y=0
Y=0×1=0
Y=1×1=1 → Y=1
若A和B为多位二进制数时， A=An……A2A1 B=Bn……B2B1 Y=AB=（An×Bn）……（A2×B2）(A1×B1）
各对应位分别进行与运算
1．3．3 反运算
变量A,其“逻辑非”或“逻辑反”为: Y=A
缓冲器 （变阻器）
A ≥1
B
A
B
&
A
B
=1
A =1
B
A
图 复合门电路
Y Y=A+B Y Y=A• B Y Y=A⊕B=AB+AB
Y Y=A⊕B Y Y=A
1.3 布尔代数
布尔代数也称为逻辑代数或开关代数， 其表达式为 Y=f(A，B，C，D) 两个特点： 1、变量A，B，C，D等的数值只能为0或1，无 大小之意。代表事物的两个不同性质，如开 关, 0：关断; 1：闭合，等 2、函数f 只有三种基本方式：“或”运算， “与”运算及“反”运算 。
2
b-2
0. 50 ←小数后第二位
×
2
b-3
1. 00 ←小数后第三位
0.625=0.101B