工业用微型计算机第一讲

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1.1 微型计算机的发展
计算机按其性能、规格和体积可以分为：超级计算机、大型 计算机、小型计算机和微型计算机。
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Байду номын сангаас
1.2
数制和码制
1.2.1 十进制、二进制和十六进制
1. 十进制（Decimal System）
十进制数有几个主要特点: （1） 有 10 个不同的数字符号: 0－ 9; （2） 低位向高位进位的规律是“逢十进一”； （3） 按权展开时权的基数为10； （4） 用后缀字母“D”表示，D可省略。
= 64.125 D
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3. 二进制数转换为十六进制数
将二进制数以小数点为界四位一分，不足补0，用一
位十六进制数代替四位二进制数。
例：将110101.011B转换为十六进制数。
0011 0101 . 0110
3
即
5
.
6
110101.011B = 35.6H
10
4. 十六进制数转换为二进制数
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3. 补码
在补码表示中，仍用0表示正号,1表示负号。对于正数，其 补码表示与其原码表示完全相同；对于负数，符号位为1， 数值位为数据的绝对值按位取反加1表示。
例 (1) X=+85, [X]补=01010101B (2) X=-85, [X]补=10101010B (3) 0只有一种形式补码：[0]补=00000000B
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必须记住的ASCII码
字符 LF(换行) CR(回车) SP(空格) ‘$’ ‘0’ ‘A’ ‘a’ ASCII码 十进制值 10 13 32 36 48 65 97 ASCII码 十六进制值 0AH 0DH 20H 24H 30H 41H 61H
57H = 5×161+7×160 = 87
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1.2.3 无符号二进制数的算术运算
一、二进制的算术运算 1.加法运算 遵循法则： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0 （有进位） 例 ：10110110B+01101100B = ? B
进位:
1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 + ______________________ 0 1 1 0 1 1 0 0 结果为: 1 0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 0 0 1
0 1 1 1
0 1 1 0
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例 （1）56H∧3FH=16H （2）56H∨3FH=7FH （3）56H⊕ 3FH=69H （4）┓90H=6FH
01010110B 00111111B
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1.2.5 二进制有符号数的表示方法 1.原码 2.反码 3.补码 4.真值与机器数
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4、机器数与真值
机器数：计算机中以二进制形式表示的数。 真值：机器数所代表的数值。 1）一个机器数，由于编码不同，可以有几种真值。 2）在计算机内部存储的数就是机器数，可以代表有符号数、 无符号数或者字符
• 例如：机器数：1000 1010 B
138 （无符号数） －10 （原码） 真值： －117 （反码） －118 （补码）
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在计算机中都是用补码表示一个带符号的数据。 最高位是0：正数；最高位是1：负数。 当给出一个补码表示的有符号二进制数（十六进制数）时， 怎样得到其对应的十进制数，就是求真值的问题。 （1）正数：
因为：正数的补码与原码相同，所以：直接将其按权展开相加。
例如：有符号数：0001 0101 B （最高位 0：正数）
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1.2.2 进制之间的转换
1. 十进制数转换为二进制数
方法：对于整数部分，采用“除2取余法”；
对于小数部分，采用“乘2取整法”。
2009-02. 将十进制数98转换为二进制数，其值为 【 A 】 A． 01100010B C． 10010001B B． 01101000B D． 10011000B
-32 。 2011-21. 8位数据40H与0A0H均为补码，两数之和的真值为 _________ 0 2009-23. 55H与OABH均为补码，这两个数和的真值为___________ 。
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1.2.6 字符编码
ASCII码 （American Standard Code for Information Interchange 美国信息交换标准码） • 用7位二进制代码表示（编码）128个字符编码。 • 例：数字0-9的ASCII码为30H-39H. • 例：字母A-Z的ASCII码为41H-5AH. • 例：字母a-z的ASCII码为61H-7AH
工业用微型计算机
第一章总复习
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教学内容
第1章 微型计算机基础
第2章 8088/8086指令系统
第3章 汇编语言程序设计 第4章 存储器及其接口 第5章 输入/输出及接口芯片的应用 第6章 数/模与模/数转换及其接口
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第1章 微型计算机基础
本章内容 • 1.1 微型计算机的发展 • 1.2 数制和码制 • 1.3 微型计算机系统的组成 • 1.4 微处理器 • 1.5 工业微型计算机的特点
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2. 二进制（Binary System）
二进制数主要特点: （1） 是“0”和“1”这样的数; （2） 逢2进位； （3） 按权展开时权的基数为2；
（4） 用后缀字母“B”表示。
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3. 十六进制（Hexadecimal System）
十六进制数主要特点: （1） 是“0”—“9”，“A,B,C,D,E,F”之间的数; （2） 逢16进位； （3） 按权展开时权的基数为16； （4） 用后缀字母“H”表示。
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原码、反码、补码间的相互转换
(1)对于正数X，[X]原=[X]反=[X]补； (2)对于负数X，三种编码则不同。 (3)已知负数的原码转换为反码和补码 转换为反码：符号位不变，数值位取反； 转换为补码：符号位不变，数值位取反加1。 (4)已知负数的反码转换为原码和补码 转换为原码：符号位不变，数值位取反； 转换为补码：反码加1。 (5)已知负数的补码转换为原码和反码 转换为原码：符号位不变，数值位取反加1； 转换为反码：补码减1。 注意：当补码表示的整数为-128（或-32768）时，不能用8 （或16）位的原码和反码表示。
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2. 二进制数转换为十进制数P27
将二进制数按权展开相加即为相应的十进制数。 2010-04． 二进制数1000000.001B对应的十进制数是【 C 】
A． 32.125 C． 64.125
B． 40.2 D． 80.001
1000000.001 B = 1×26+0×25+0×24+0×23+0×22 +0×21+0×20+0×2-1 +0×2-2+1×2-1
被加数 加数 和
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2.减法运算 遵循法则： 0-0=0 1-0=1 1-1=0 0-1=1（有借位） 例 ：11000100B-00100101B= ? B
借位:
0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 ______________________ 结果为： 1 0 0 1 1 1 1 1

补码表示范围： 8位二进制补码所表示数据范围：-128～+127； 16位二进制补码所表示数据范围：-32768～+32767。
注意：规定［-128］补= 10000000B； ［-32768］补= 1000000000000000B。
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数的表示方法
十进制数 -128 -127 -126 … -2 -1 -0 +0 +1 +2 … +126 +127 二进制数 -10000000 -1111111 -1111110 …… -0000010 -0000001 -0000000 +0000000 +0000001 +0000010 …… +1111110 +1111111 原码 ---11111111 11111110 …… 10000010 10000001 10000000 00000000 00000001 00000010 …… 01111110 01111111 反码 ---10000000 10000001 …… 11111101 11111110 11111111 00000000 00000001 00000010 …… 01111110 01111111 补码 10000000 10000001 10000010 …… 11111110 11111111 00000000 00000000 00000001 00000010 …… 01111110 01111111
将十六进制数以小数点为界，用四位二进制数代替 一位十六进制数。
例： 将4A5B.6CH转换为二进制数。
4 0100
即
A 1010
5 0101
B 1011
. .
6 0110
C 1100
4A5B.6CH=100101001011011.011011B
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5. 十进制数转换为十六进制数
方法：对于整数部分，采用“除16取余法”； 对于小数部分，采用“乘16取整法”。 例：43D =？H 16 43 16 2 0 B„„最低位 2„„最高位 43D=2BH
被减数 减数 差
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3.乘法运算 遵循法则：0×0=0 1×0=0 4.除法运算 遵循法则：
0×1=0 1×1=1
0÷1=0
1÷1=1
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1.2.4 二进制数的逻辑运算
1.与运算
∧
2.或运算 ∨ 3.非运算 ┓ 4.异或运算 ⊕
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与、或、异或运算的规则如下：
第一运算对象 第二运算对象 与的结果 或的结果 异或的结果
例：0.75D = ？H 0.75 × 16 __________
12.00„„整数部分为C(最高位) 0.75D=0.CH
12
例
求十进制数43.75的十六进制表示。
解：由上面的结果可以得到： 43.75D=2BH+0.CH=2B.CH
13
6. 十六进制数转换为十进制数
将十六进制数按权展开相加即为相应的十进制数。 87 2012-21. 十六进制数57H转换为十进制数为________ 。
=+21 D
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（2）负数： 将补码表示的负数，按位取反，再+1，再按权展开相加， 在得到对应的十进制数前加负号。 例如： 有符号数：1010 0111 B 所以：取反：0101 1000 B 加 1： + = (最高位 1：负数）
1B
0101 1001 B =89 D
因此： 1010 0111 B = - 89 D
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1.原码
数据的最高位用来表示符号,称为符号位（0表示正数, 1表示负数）,其余位为数值位,用数据的绝对值表示。 例1.15：(1) X=+85, [X]原=01010101 (2) X=-85, [X]原=11010101 (3) 0有两种表示形式： [+0]原=00000000 ， [-0]原=10000000 原码表示范围： 8位二进制原码所表示数据范围：-127～+127； 16位二进制原码所表示数据范围：-32767～+32767。
练习： 有符号数的补码：0111 1111 B，1001 1101 B 求它们的真值（或十进制数）。
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已知真值求补码 201101.在计算机中，有符号数-8按字节存放，其补码存放的形式为 【D 】 A． -0001000B B． -1111000B C. 10001000B D． 11111000B 已知补码求真值 2012-02. 设01101100B为某有符号数的补码，该有符号数的真值为 【 D 】 A． -106 B． -20 C． -22 D． +108 2010-06． 8位补码0CH所代表的真值是 【C 】 A． -243 B． -12 C． 12 D． 243 2009-06．十六进制补码88H所表示的真值为 【A 】 A． -120 B． -8 C． 88 D． 136
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2. 反码
在反码表示中，仍用0表示正号,1表示负号。对于正数， 其反码表示与其原码表示完全相同；对于负数，符号位为 1，数值位用数据的绝对值按位取反表示。 例1.16：(1) X=+85, [X]反=01010101B (2) X=-85, [X]反=10101010B (3) 0有两种表示形式 [+0]反=00000000B ,[-0]反=11111111B 反码表示范围： 8位二进制反码所表示数据范围：-127～+127； 16位二进制反码所表示数据范围：-32767～+32767。