1、1,微機(jī)原理與接口技術(shù),課程的性質(zhì)： 微機(jī)原理與接口技術(shù)課程是電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)課。 教學(xué)目的： 掌握微機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理，掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本方法，掌握接口技術(shù)及其應(yīng)用，培養(yǎng)設(shè)計(jì)和開發(fā)計(jì)算機(jī)硬件、軟件應(yīng)用系統(tǒng)的能力。,2,先修課程： * 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) * 高級(jí)語言程序設(shè)計(jì) * 數(shù)字邏輯,理論課：60學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)： 12學(xué)時(shí),課程設(shè)計(jì)： 1周 （1學(xué)分）,3,教學(xué)內(nèi)容,第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 第2章 8086/8088微處理器 第3章 8086/8088的指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計(jì) 第4章 微機(jī)的存儲(chǔ)器 第5章 微型計(jì)算機(jī)和外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸 第6章 串并行通信和接口技術(shù)

2、第7章 中斷控制器和計(jì)數(shù)器/定時(shí)器 第8章 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換 第9章 32位微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)述,*主要參考書 IBM-PC匯編語言程序設(shè)計(jì)(第2版) 沈美明編著清華大學(xué)出版社2001年9月,4,第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ),1.1 計(jì)算機(jī)的基本原理與組成 1.2 計(jì)算機(jī)的工作流程 1.3 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與碼制 1.4 微型計(jì)算機(jī)概述,5,1.1 計(jì)算機(jī)的基本原理與組成,1. 計(jì)算機(jī)工作的基本原理 2. 計(jì)算機(jī)的基本部件 3. 計(jì)算機(jī)的硬件典型結(jié)構(gòu),6,1. 計(jì)算機(jī)工作的基本原理,計(jì)算機(jī)工作的基本原理：存儲(chǔ)程序、程序控制 馮.諾依曼（John Von Neumann）在1945年領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計(jì)EDVAC計(jì)算機(jī)

3、的過程中提出的。奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)思想，到目前為止，絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)仍沿用這一結(jié)構(gòu)，稱為馮.諾依曼機(jī)結(jié)構(gòu)。,7,1) 馮.諾依曼機(jī)基本特點(diǎn),計(jì)算機(jī)有五大基本部件組成 采用存儲(chǔ)程序方式 數(shù)據(jù)以二進(jìn)制碼表示 指令由操作碼和地址碼組成 由PC指明要執(zhí)行指令所在的單元地址，PC值自動(dòng)增1且可按某些條件改變。 機(jī)器以運(yùn)算器為中心 突破：機(jī)器以存儲(chǔ)器為中心,8,2) 計(jì)算機(jī)工作過程的實(shí)質(zhì),計(jì)算機(jī)之所以能在沒有人直接干預(yù)的情況下，自動(dòng)地完成各種信息處理任務(wù)，是因?yàn)槿藗兪孪葹樗幹屏烁鞣N工作程序，計(jì)算機(jī)的工作過程，就是執(zhí)行程序的過程。,9,3) 存儲(chǔ)程序,程序是由一條條指令按序組合而成的，而指令是以二進(jìn)

4、制代碼的形式出現(xiàn)的，把執(zhí)行一項(xiàng)信息處理任務(wù)的程序代碼，以字節(jié)或字為單位，按順序存放在存儲(chǔ)器的一段連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)，這就是存儲(chǔ)程序的概念。,10,4）程序控制,計(jì)算機(jī)工作時(shí)，CPU中的控制器部分，按照程序指定的順序（由PC引導(dǎo)），到存放程序代碼的內(nèi)存區(qū)域中去取指令代碼，在CPU中完成對(duì)代碼的分析，然后，由CPU的控制器部分依據(jù)對(duì)指令代碼的分析結(jié)果，適時(shí)地向各個(gè)部件發(fā)出完成該指令功能的所有控制信號(hào)，這就是程序控制的概念。,11,2. 計(jì)算機(jī)的基本部件,12,1）存儲(chǔ)器,功能：存放程序與數(shù)據(jù)。 程序是計(jì)算機(jī)操作的依據(jù)；數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)操作的對(duì)象。 三級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng) 高速緩存內(nèi)存外存,13,內(nèi)存由若干個(gè)存儲(chǔ)單

5、元組成，每個(gè)單元存放若干位二進(jìn)制信息。為了區(qū)分不同的存儲(chǔ)單元，通常把全部單元進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，此編號(hào)稱為存儲(chǔ)單元的地址，它用二進(jìn)制編碼表示。 存儲(chǔ)單元存入或取出信息，稱之為訪問存儲(chǔ)器，即對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行寫入或讀出操作。通常，讀出時(shí)，被讀出的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容不變；寫入時(shí)，被寫入的存儲(chǔ)單元原有內(nèi)容被破壞而代之以新寫入的內(nèi)容。,14,2）運(yùn)算器,一種執(zhí)行部件，主要完成信息的加工處理。 由算術(shù)邏輯單元ALU（Arithmetic Logical Unit）和一系列寄存器組成。 ALU是完成算術(shù)邏輯運(yùn)算的部件，它的核心是加法器。 寄存器用于存放參加運(yùn)算的操作數(shù)、運(yùn)算的中間結(jié)果和最終結(jié)果。寄存器的存取速度比存儲(chǔ)器的

6、存取速度快得多。,15,3）輸入設(shè)備,輸入設(shè)備（Input Equipment）是用戶給主機(jī)提供信息的裝置。該裝置一般具有信息轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳送功能。 如用戶提供的圖像、聲音等原始信息，輸入設(shè)備具有將它們轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的二進(jìn)制代碼并傳送給計(jì)算機(jī)的能力。,16,4）輸出設(shè)備,輸出設(shè)備（Out Equipment）是接受計(jì)算機(jī)處理結(jié)果的裝置。該裝置能將二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為用戶所能識(shí)別的信息形式。,輸入/輸出設(shè)備多是電子和機(jī)電混合的裝置，與運(yùn)算器、存儲(chǔ)器等電子部件相比，速度較慢。 輸入/輸出設(shè)備與主機(jī)連接需要通過接口電路。,17,5）控制器,計(jì)算機(jī)的控制和指揮中心，負(fù)責(zé)對(duì)指令進(jìn)行譯碼產(chǎn)生一系列控制信號(hào)

7、指揮和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各部件工作。 兩種類型的控制器： 組合邏輯控制器 微程序控制器,18,3. 計(jì)算機(jī)的硬件典型結(jié)構(gòu),一種典型的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是單總線結(jié)構(gòu)用總線將各部件連接起來。,19,總線是一組能為多個(gè)部件分時(shí)共享的信息傳送線，用來連接多個(gè)部件，并為之提供信息交換通路。 總線的特點(diǎn)是具有共享性和分時(shí)性。 所謂共享性是指連接在總線上的部件都可通過總線傳遞信息。 所謂分時(shí)性是指在某一時(shí)刻總線只允許一個(gè)部件送數(shù)據(jù)到總線上，即因分時(shí)而實(shí)現(xiàn)共享。,20,1.2 計(jì)算機(jī)的工作流程,1. 模型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu) 2. 計(jì)算機(jī)工作的基本流程,21,1. 模型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu),22,1）存儲(chǔ)器,23,2）CPU,(1)

8、程序計(jì)數(shù)器PC PC是用來提供下一條要執(zhí)行的指令的地址。組成程序的指令序列一般是順序存放于主存連續(xù)單元中，在程序順序執(zhí)行時(shí)，由PC自動(dòng)增1功能提供下一條指令的地址，若遇跳轉(zhuǎn)指令，則由指令的地址碼字段經(jīng)地址形成部件形成下一條指令地址送PC，從而改變程序執(zhí)行的流向。,24,（2）指令寄存器IR IR用來存放當(dāng)前從內(nèi)存中取出的指令。當(dāng)指令從內(nèi)存中取出，為了分析它的操作性質(zhì)及操作數(shù)所在的地址，必須將它存放于IR中，直到被下一條取出的指令所取代。 （3）指令譯碼器ID ID的功能是對(duì)存放IR中的操作碼進(jìn)行譯碼。經(jīng)ID輸出的一系列控制電位反映該指令的操作性質(zhì)。,25,（4）控制邏輯陣列PLA,一種微操作信

9、號(hào)發(fā)生器 一條指令的取出和執(zhí)行可以分解成很多最基本的操作，這種最基本的不可再分割的操作稱為微操作。 微操作信號(hào)發(fā)生器的功能是根據(jù)ID譯碼結(jié)果和時(shí)序信號(hào)及狀態(tài)標(biāo)志，產(chǎn)生各種微操作控制信號(hào)，以便正確地建立數(shù)據(jù)通路，完成取指令和執(zhí)行指令的控制。,26,（5） ALU：完成算術(shù)、邏輯運(yùn)算 （6）累加器A：存放計(jì)算的結(jié)果和操作數(shù) （7）標(biāo)志寄存器FR：存放狀態(tài)標(biāo)志和控制標(biāo)志,27,2. 計(jì)算機(jī)工作的基本流程,28,計(jì)算機(jī)的工作過程是執(zhí)行程序的過程。,程序是為求解特定問題而設(shè)計(jì)的指令序列，所以計(jì)算機(jī)的工作過程就是按照給定次序執(zhí)行一系列指令的過程。,執(zhí)行一條指令可以分成二個(gè)階段進(jìn)行： 取指令（fetch）和

10、執(zhí)行指令（execute）。,計(jì)算機(jī)的工作過程是反復(fù)取指和執(zhí)指的過程。,29,例：指令A(yù)DD 3；（A)+(03H)A,1)取指令 2)執(zhí)行指令,30,1.3 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與碼制,1.數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示 2.數(shù)的編碼表示及補(bǔ)碼運(yùn)算 3.數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示 4.數(shù)字和字符編碼,31,1. 數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示,1）進(jìn)位計(jì)數(shù)制 2）不同數(shù)制間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 3）二進(jìn)制運(yùn)算,32,采用位權(quán)表示法表示，有權(quán)的基R數(shù)制的數(shù)為： D=Di*Ri (i=n-1、1、0、-1、-2、 、 -k） R ：基 Ri ：位i的權(quán) Di ：位i的基本符號(hào) n ：整數(shù)部分的位數(shù) k ：小數(shù)部分的位數(shù),1）進(jìn)位計(jì)數(shù)制,33,2）

11、不同數(shù)制間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,例： (AD.4)16 =(10101101.0100)2 =(255.2)8 =(173.25)10 例：(135.8125)10=(10000111.1101)2 =(207.64)8 =(87.D)16,34,3）二進(jìn)制運(yùn)算,算術(shù)運(yùn)算：+、-、*、/ 邏輯運(yùn)算：與、或、非、異或（按位運(yùn)算）,35,2. 數(shù)的編碼表示及補(bǔ)碼運(yùn)算,1）無符號(hào)數(shù)和帶符號(hào)數(shù) 2）機(jī)器數(shù)的三種表示方式 3）補(bǔ)碼加減法運(yùn)算及運(yùn)算結(jié)果的溢出判斷,36,1）無符號(hào)數(shù)和帶符號(hào)數(shù),無符號(hào)數(shù) N1=01101 表示十進(jìn)制數(shù)13 N2=10011 表示十進(jìn)制數(shù)19 帶符號(hào)數(shù) N1=01101 表示十進(jìn)制數(shù)+

12、13 N2=10011 表示十進(jìn)制數(shù)-3/-13/-12 機(jī)器數(shù)：數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示形式，正號(hào)用“0”表示，負(fù)號(hào)用“1”表示。 真值：用“+”、“-”符號(hào)表示的原值。 機(jī)器數(shù)的三種表示方式： 原碼、補(bǔ)碼及反碼,37,純小數(shù)X的機(jī)器數(shù)為X0.X1X2 Xn， 字長(zhǎng)為n+1位，X0為符號(hào)位。 整數(shù)為X的機(jī)器數(shù)為XnXn-1Xn-2 X1X0， 字長(zhǎng)為n+1位，Xn為符號(hào)位。,2）機(jī)器數(shù)的三種表示方式,38,定義 X 0X 1 X原= 1-X =1+|X| -1 X 0 X 0X 2n X原= 2n-X = 2n+|X| - 2n X 0,（1）原碼,39,說明： X原=符號(hào)位+|X| 0有兩種表示

13、形式 實(shí)現(xiàn)加減運(yùn)算較復(fù)雜,40,模 數(shù)學(xué)上把一個(gè)計(jì)量系統(tǒng)的測(cè)量范圍稱為“?！?。 設(shè)X和Y兩個(gè)數(shù)，以M為模，若滿足 X=YKM（K 為整數(shù)），則稱Y是X對(duì)模M的補(bǔ)數(shù)。 記作： X=Y （mod M） 例如：時(shí)鐘系統(tǒng)，其模為12。 10=-2+12 10=-2 （mod 12）,（2）補(bǔ)碼,41,利用對(duì)模M的補(bǔ)數(shù)，減法運(yùn)算可轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算。 例如：針對(duì)時(shí)鐘系統(tǒng)，有下式成立： 8-2=8+10 （mod 12） 在計(jì)算機(jī)中，機(jī)器數(shù)具有一定的范圍，屬于有模運(yùn)算 。 例如：當(dāng)機(jī)器數(shù)位數(shù)為8時(shí)，只能表示256個(gè)不同的定點(diǎn)數(shù) ，其模為256。有下式成立： 32-23=32+233 （mod 256） 計(jì)算機(jī)

14、中將X對(duì)模M的補(bǔ)數(shù)稱為X的補(bǔ)碼。,42,補(bǔ)碼的定義 X 0X1 X補(bǔ)= 2+X =2-|X| -1X0 (mod 2) X 0X 2n X補(bǔ)= 2n+1+X = 2n+1-|X| - 2n X0 (mod 2n+1),43,說明 X補(bǔ)=模*符號(hào)位+X 負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的實(shí)質(zhì)是把負(fù)數(shù)映射到正數(shù)域 0有唯一編碼 +0補(bǔ)=0.0000 補(bǔ)碼的移位規(guī)則是： 左移：高位移出，低位補(bǔ)0，若移出的數(shù)值最高位與符號(hào)位不同，發(fā)生溢出。 右移：低位移出，高位補(bǔ)符，移出時(shí)進(jìn)行舍入操作。,44,補(bǔ)碼的填充規(guī)則是： 定點(diǎn)小數(shù)：符號(hào)位不變，在數(shù)值位的末位后面補(bǔ)足0。 定點(diǎn)整數(shù)：符號(hào)位不變，在符號(hào)位后用數(shù)符補(bǔ)足所需的位數(shù)。 補(bǔ)碼加

15、減運(yùn)算規(guī)則: X+Y補(bǔ)=X補(bǔ)+ Y補(bǔ) X-Y補(bǔ)=X補(bǔ)+ -Y補(bǔ) -Y補(bǔ)被稱為Y補(bǔ)的機(jī)器負(fù)數(shù)。,45,反碼的定義 X 0X1 X反= (2-2-n)+X -1X0 (mod 2-2-n) X 0X2n X反= (2n+1-1)+X -2nX0 (mod 2n+1-1),（3）反碼,46,說明: 0有兩種表示形式 實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算時(shí)，若最高位有進(jìn)位，需要把該值加到最低位上，才能得到正確結(jié)果,47,3）補(bǔ)碼加減法運(yùn)算及運(yùn)算結(jié)果的溢出判斷,(1) 補(bǔ)碼加法運(yùn)算 (2) 補(bǔ)碼減法運(yùn)算 (3) 補(bǔ)碼運(yùn)算結(jié)果的溢出判斷,48,(1) 補(bǔ)碼加法運(yùn)算,補(bǔ)碼加法運(yùn)算公式：X+Y補(bǔ)=X補(bǔ)+ Y補(bǔ) 補(bǔ)碼加法運(yùn)算特點(diǎn)： 符

16、號(hào)位作為數(shù)的一部分參加運(yùn)算 符號(hào)位向上的進(jìn)位丟失,49,例如：X=0.1010、Y=0.0011，求X+Y 解：X補(bǔ)=0.1010，Y補(bǔ)=0.0011 X補(bǔ) 0.1010 + Y補(bǔ) 0.0011 X+Y補(bǔ) 0.1101 X+Y=+0.1101,50,例如：X=+0.1011、Y=-0.0101，求X+Y 解：X補(bǔ)=0.1011，Y補(bǔ)=1.1011 X補(bǔ) 0.1011 +Y補(bǔ) 1.1011 X+Y補(bǔ) 0.0110 X+Y=+0.0110,51,(2) 補(bǔ)碼減法運(yùn)算,補(bǔ)碼減法運(yùn)算公式： X-Y補(bǔ)=X補(bǔ)+ -Y補(bǔ),例如：X=+0.0110，Y=+0.1101， 求X-Y 解：X補(bǔ)=0.0110，-Y

17、補(bǔ)=1.0011 X補(bǔ) 0.0110 +-Y補(bǔ) 1.0011 X-Y補(bǔ) 1.1001 X-Y=-0.0111,52,(3) 補(bǔ)碼運(yùn)算結(jié)果的溢出判斷,兩個(gè)正數(shù)相加的結(jié)果成為負(fù)數(shù),兩個(gè)負(fù)數(shù)相加的結(jié)果成為正數(shù),溢出概念,53,在確定了運(yùn)算字長(zhǎng)和數(shù)據(jù)的表示方法后，機(jī)器所能表示數(shù)值的范圍也就相應(yīng)確定了，一旦運(yùn)算結(jié)果超出了這個(gè)范圍，就會(huì)產(chǎn)生溢出。 兩個(gè)正數(shù)相加，結(jié)果大于機(jī)器所能表示的最大正數(shù)，稱為上溢或正溢。而兩個(gè)負(fù)數(shù)相加，結(jié)果小于機(jī)器所能表示的最小負(fù)數(shù)，稱為下溢或負(fù)溢。,54,溢出判別方法,設(shè)： 被操作數(shù) X補(bǔ)=Xs,X1X2Xn 操作數(shù) Y補(bǔ)=Ys,Y1Y2Yn 操作(和或差)結(jié)果 S補(bǔ)=Ss,S1S

18、2Sn 方法1： 單符號(hào)位判別法 當(dāng)XsYsSs+XsYsSs=1，產(chǎn)生溢出,正溢,負(fù)溢,55,方法2：雙進(jìn)位判別法,負(fù)溢,正溢,Cs：符號(hào)位產(chǎn)生的進(jìn)位 C1：最高數(shù)值位產(chǎn)生的進(jìn)位 當(dāng) CsC1+CsC1=1，產(chǎn)生溢出,56,方法3：雙符號(hào)位判別法,運(yùn)算結(jié)果的兩符號(hào)位相異時(shí)，表示溢出；相同時(shí)，表示未溢出。 S1S2=01，正溢； S1S2=10，負(fù)溢。 雙符號(hào)位補(bǔ)碼相加的結(jié)果，不論溢出與否，最高符號(hào)位始終指示正確的符號(hào)。,57,例如：X=+0.1100， Y=+0.1000 求：X+Y 解：X補(bǔ)=00.1100 Y補(bǔ)=00.1000 X補(bǔ) 00.1100 + Y補(bǔ) 00.1000 X+Y補(bǔ) 0

19、1.0100 S1S2=01，表示結(jié)果正溢，即結(jié)果大于1。,58,例如：X=-0.1100， Y=-0.1000 求：X+Y 解：X補(bǔ)=11.0100 Y補(bǔ)=11.1000 X補(bǔ) 11.0100 + Y補(bǔ) 11.1000 X+Y補(bǔ) 10.1100 S1S2=10，表示結(jié)果負(fù)溢，即結(jié)果小于-1。,59,3. 數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示,定點(diǎn)數(shù)：指計(jì)算機(jī)在運(yùn)算過程中，數(shù)據(jù)中小數(shù)點(diǎn)的位置固定不變。 浮點(diǎn)數(shù)：指計(jì)算機(jī)在運(yùn)算過程中，數(shù)據(jù)中小數(shù)點(diǎn)的位置是浮動(dòng)變化的。 1）定點(diǎn)數(shù) 2）浮點(diǎn)數(shù) （1）浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍 （2）規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù) （3）機(jī)器0、上溢、下溢,60,1）定點(diǎn)數(shù),數(shù)符,數(shù)符,小數(shù)點(diǎn)位置（隱含）,小數(shù)

20、點(diǎn)位置（隱含）,原碼表示范圍-(2n - 1) （ 2n - 1） 補(bǔ)碼表示范圍：- 2n (2n - 1),原碼表示范圍-(1-2-n) （ 1-2-n） 補(bǔ)碼表示范圍：-1 (1- 2-n),61,2）浮點(diǎn)數(shù),定點(diǎn)小數(shù)（原碼或補(bǔ)碼） 決定有效數(shù)字的精度,定點(diǎn)整數(shù)（移碼或補(bǔ)碼） 決定數(shù)的表示范圍,N=MRE,62,最大正數(shù)： (1-2-m) 2 2n-1 0 011 1111 最小正數(shù)： 2-m 2- 2n 0 100 0001 絕對(duì)值最大的負(fù)數(shù)： - 1 2 2n-1 1 011 0000 絕對(duì)值最小的負(fù)數(shù)： -2-m 2 -2n 1 100 1111,（1）浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍(設(shè)兩部分皆用

21、補(bǔ)碼表示),63,（2）規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù),尾數(shù)最高數(shù)位必須是一個(gè)有效值 1/R|M|1 原碼 0.1XXXX. 1.1XXXX. 當(dāng)M=-1/2時(shí) 是規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù) 補(bǔ)碼 0.1XXXX. 1.0XXXX 當(dāng)M=-1/2時(shí) 不是規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù),64,規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)與非規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù),補(bǔ)碼 (非規(guī)格化) 最小正數(shù)： 2-m 2- 2n 0 10.0 00 01 絕對(duì)值最小的負(fù)數(shù)： -2-m 2 -2n 1 10.0 11.1 補(bǔ)碼（規(guī)格化） 最小正數(shù): 2-1 2- 2n 0 10.0 100 絕對(duì)值最小的負(fù)數(shù)： (-2-1-2-m) 2- 2n 1 10.0 01.1,65,浮點(diǎn)數(shù)表示0的問題-機(jī)器0 尾

22、數(shù)為0或階碼值小于所能表示的最小值 上溢 （出錯(cuò)） 階碼值大于所能表示的最大值 下溢 階碼值小于所能表示的最小值,（3）機(jī)器0、上溢、下溢,66,例： 已知，浮點(diǎn)數(shù)格式如下，階符1位，階碼3位，數(shù)符1位，尾數(shù)7位，階碼、尾數(shù)均以補(bǔ)碼形式表示，寫出X=0.0000111B的規(guī)格化形式。 解：M補(bǔ)=0.0000111 規(guī)格化后： 尾數(shù) X補(bǔ)=0.1110000，階碼 E補(bǔ)=4補(bǔ)=1100。 規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)形式為： 數(shù)符 階符 階碼 尾數(shù),67,4.數(shù)字和字符編碼,1）ASCII碼(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼) 字符在計(jì)算機(jī)中的一種表示方式。 7位二進(jìn)制編碼表示一個(gè)字母、符號(hào)，共有128種組合狀態(tài)。 在機(jī)器中

23、一般用一個(gè)字節(jié)表示，最高位為0或作為奇偶校驗(yàn)位。 包括: 控制字符：00H1FH、20H、7FH 顯示字符：20H7EH,68,2）十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼表示（BCD碼）,表示方法: 一位十進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)表示, 常采用8421BCD碼. 特點(diǎn): 09分別用0000,0001,1001表示. 每組四位二進(jìn)制數(shù)之間是二進(jìn)制的，組與組之間是十進(jìn)制的 例: (35)10的8421碼是（ ） ? 注意運(yùn)算結(jié)果的修正 1+8=9、4+9=13、9+7=16,69,1.4 微型計(jì)算機(jī)概述,1.微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展 2.微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 3.微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu) 4.微機(jī)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,7

24、0,1.微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展,1）微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn),體積小、重量輕； 價(jià)格低廉； 可靠性高、結(jié)構(gòu)靈活； 應(yīng)用面廣。,71,2)微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展,微型計(jì)算機(jī)是第四代計(jì)算機(jī)的典型代表 1971年，Intel4004微型計(jì)算機(jī)時(shí)代。 微處理器各代的劃分依據(jù)字長(zhǎng)和速度,72,第1代：4位和低檔8位微處理器 400440408008 MCS-4微機(jī)、MCS-8微機(jī) 第2代：中高檔8位微處理器 中檔：8080、M6800、MOS6502， 高檔：8085、Z80、M6809 Altair 8800、 Apple-II微機(jī)、TP801 第3代：16位微處理器 8086808880286， Z8000和M6

25、8000 IBM PC/XT 、IBM PC/AT,73,第4代：32位微處理器 8038680486Pentium PentiumIIPentiumIII Pentium 4 32位PC機(jī) 第5代：64位微機(jī) Itanium、64位RISC微處理器芯片 微機(jī)服務(wù)器、工程工作站、圖形工作站,74,2.微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),1）微處理器 微處理器一般也稱為CPU，是一塊大規(guī)模集成電路或超大規(guī)模集成電路芯片，具有運(yùn)算功能和控制功能 。 微處理器內(nèi)部一般包含： 算術(shù)邏輯部件 累加器和寄存器組 控制器 （程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序和控制電路、中斷機(jī)構(gòu)）,75,微處理器一般具有的功能 算術(shù)邏輯運(yùn)算 保存較少量數(shù)據(jù) 指令譯碼并執(zhí)行規(guī)定的操作 與外部交換數(shù)據(jù)（存儲(chǔ)器和外設(shè)） 定時(shí)及控制 響應(yīng)外部的請(qǐng)求（中斷或DMA）,76,2）微型計(jì)算機(jī) 以微處理器為核心，配上由大規(guī)模集成電路制作的存儲(chǔ)器（ROM和RAM）、輸入輸出（I/O）接口電路及系統(tǒng)總線等所組成的計(jì)算機(jī)，稱為微型計(jì)算機(jī)。 將這些組成部分集成在一片超大規(guī)模集成電路芯片上，稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)。 3）微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 以微型計(jì)算機(jī)為中心，配以相應(yīng)的外部設(shè)備以及控制微型計(jì)算機(jī)工作的軟件，就構(gòu)成了完整的微型計(jì)