第1章 微型计算机基础

1、第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer CPU 地址译码电路地址译码电路 I/O 设备设备 RAMROM 地址信息地址信息 片选信号片选信号 I/O 接口接口 DB AB CB 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-242 1.3 微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 定点法定点法 浮点法浮点法 定点机：用定点表示的计算机（定点机：用定点表示的计算机（51单片机单片机) 定点法表示

2、整数，浮点法表示实数定点法表示整数，浮点法表示实数 浮点机：用浮点表示的计算机（浮点机：用浮点表示的计算机（PC机机) 一、一、 计算机中数的表示方法计算机中数的表示方法 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中数的表示方法计算机中数的表示方法 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-243 1. 定点表示（单片机）定点表示（单片机） 纯整数形式纯整数形式 纯小数形式纯小数形式 定点机中通常采用纯整数形式定点机中通常采用纯整数形式 以以8位机为例，用位机为例，用8位二

3、进制数表示一个纯整数，位二进制数表示一个纯整数， 格式如下：格式如下： 符号 Pf为符号位：为符号位：0正数，正数，1负数负数 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中数的表示方法计算机中数的表示方法 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-244 在计算机中，对于带正、负号的数，其符号在计算机中，对于带正、负号的数，其符号 被数码化了，这种表示数据的形式称为被数码化了，这种表示数据的形式称为机器数。机器数。 （数在计算机中的表示形式统称为机器数，连符号位一起做为能被

4、计算机识别的一个数）（数在计算机中的表示形式统称为机器数，连符号位一起做为能被计算机识别的一个数） 注：注：最基本的机器数有三种：原码、反码、补码最基本的机器数有三种：原码、反码、补码 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中数的表示方法计算机中数的表示方法 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-245 2. 浮点表示（必须带小数点）浮点表示（必须带小数点） 对于任意一个二进制数对于任意一个二进制数N总可以表示为：总可以表示为： N=S2P 其中其中S是数是数N的尾

5、数，的尾数，P是数是数N的阶码的阶码 。格式如下：。格式如下： Pf阶码阶码PSf尾数尾数S Pf为阶码的符号位，为阶码的符号位，0 正，正，1 负负 Sf为尾数的符号位，为尾数的符号位，0 正，正，1 负负 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中数的表示方法计算机中数的表示方法 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-246 111.0101B=1.110101B210B =0.1110101B 211B 当阶码当阶码P取不同数值时，尾数小数点位取不同数值时，尾数

6、小数点位 置是可以变动的，因此称为浮点法。置是可以变动的，因此称为浮点法。 为了使计算机在运行过程中不丢失有为了使计算机在运行过程中不丢失有 效数字，提高运算精度，一般都采用二效数字，提高运算精度，一般都采用二 进制浮点规格化数，所谓浮点进制浮点规格化数，所谓浮点规格化规格化是是 指指1/2|S|1；即小数点后面的一位必须即小数点后面的一位必须 为为1，小数点前面一位为，小数点前面一位为0 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中数的表示方法计算机中数的表示方法 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Mic

7、rocomputer 2021-6-247 例例：若有二进制数：若有二进制数0.0011010B，规格化后的形式为，规格化后的形式为 0.11010210B 用用8位二进制数的格式将其表示为浮点数位二进制数的格式将其表示为浮点数(使用原码形式，使用原码形式， 尾数部分和阶码部分各占尾数部分和阶码部分各占4位）位）： 注：注：规格化后尾数超出三位小数部分自动舍去，所以规格化后尾数超出三位小数部分自动舍去，所以 用浮点数表示有可能产生误差用浮点数表示有可能产生误差 计算机中数的浮点表示形式实际上是补码形式，计算机中数的浮点表示形式实际上是补码形式， 尾数部分为尾数部分为补码补码定点纯小数定点纯小数

8、，阶码部分为阶码部分为补码补码定点纯定点纯 整数整数。 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中数的表示方法计算机中数的表示方法 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-248 若有若有m位阶码，位阶码，n位尾数，则数位尾数，则数N的表示范围为：的表示范围为： (21)(21) 22| 2(1 2) mm nn N 注：注：1）规格化后尾数超出三位小数部分自动舍去，所以用）规格化后尾数超出三位小数部分自动舍去，所以用浮浮 点数表示有可能产生误差。点数表示有可能产生误差

9、。 2）当计算机字长确定以后，阶码与尾数所占的位数由操作当计算机字长确定以后，阶码与尾数所占的位数由操作 系统决定。系统决定。 当阶码越长则尾数越短，数的表示范围越宽，但精度低；当阶码越长则尾数越短，数的表示范围越宽，但精度低； 当阶码越短则尾数越长，数的表示范围越窄，但精度高当阶码越短则尾数越长，数的表示范围越窄，但精度高 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中数的表示方法计算机中数的表示方法 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-249 练习题练习题 将下列十

10、进制数用浮点表示法表示(使用原码 形式，尾数部分和阶码部分各占4位）： - 3.756 +0.573 答案答案： 00101111B 00000100B 补充方法：补充方法： D B 整数部分整数部分 除除2倒序取余倒序取余 小数部分小数部分 乘乘2正序取整正序取整 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中数的表示方法计算机中数的表示方法 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2410 计算机编码：用规定好的二进制组合表示计算机编码：用规定好的二进制组合表示 数据、

11、字符、汉字等信息数据、字符、汉字等信息 二、二、 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 1. ASCII码（字符编码）码（字符编码） ASC码是美国标准信息交换码（码是美国标准信息交换码（American Standard Coded for Information Interchange），有两种版本），有两种版本 问题：问题：对于一些数据、字符、汉字等信息在计算对于一些数据、字符、汉字等信息在计算 机中如何表示？机中如何表示？ 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and

12、 Application Of Microcomputer 2021-6-2411 96个个 图形图形 字符字符 10个十进制数字个十进制数字 52 个英文字符个英文字符 34 个其他字符个其他字符 32个个 控制控制 字符字符 回车符、换行符、退格符回车符、换行符、退格符 设备控制符和信息分隔符等设备控制符和信息分隔符等 7位二进制数表示一个字符，早期用于电讯 行业，后被移植入计算机，可表示128个字符 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application

13、Of Microcomputer 2021-6-2412 采用采用8位二进制数表示一个字符的位二进制数表示一个字符的ASC 码，最高位为扩展位，码，最高位为扩展位，最高位若为最高位若为0，则为基，则为基 本本ASC码码。最高位为最高位为1，则为扩展的，则为扩展的ASC 码，码，一般用来表示键盘上不可显示的功能键一般用来表示键盘上不可显示的功能键 编码编码 ASC码表中码表中: AZ 的的ASC编码是编码是 41H5AH a z 的的ASC编码是编码是 61H7AH 0 9 的的ASC编码是编码是 30H39H 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码

14、 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2413 在计算机中用二进制数表示十进制数的方法 很多，常用的有8421BCD码，即用四位二进制数 表示一位十进制数，因组成它的4位二进制数码 的权为8、4、2、1而得名。 （参看8421BCD码表 ） 2.BCD码码 （十进制数的二进制编码十进制数的二进制编码:Binary Coded Decimal ） 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The

15、 Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2414 8421BCD编码表编码表 注：注：4位二进制数称为一位位二进制数称为一位8421BCD码字码字 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2415 BCD码与非码与非BCD码码 0 0000B 1 0001B 2 0010B 3 0011B 4 0100B 5 0101B 6 0110B

16、7 0111B 8 1000B 9 1001B A 1010B B 1011B C 1100B D 1101B E 1110B F 1111B 非非BCD码码 冗余码冗余码 非法码非法码 BCD码码 注：注：在在09之间十进制数的之间十进制数的 BCD码与十六进制是相同的，码与十六进制是相同的， 10以后的称为非以后的称为非BCD码码 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2416 压缩压缩BCD

17、码与非压缩码与非压缩BCD码码 压缩压缩BCD码码：是一个字节中存放两个十进制数字位：是一个字节中存放两个十进制数字位 如如：将十进制数：将十进制数8962用压缩用压缩BCD码表示码表示 1000 1001 0110 0010B 在主存中存放形式：在主存中存放形式： 非压缩非压缩BCD码码：是指每个字节中只存放一个十进制数：是指每个字节中只存放一个十进制数 字位字位 如如：将十进制数：将十进制数8962用非压缩用非压缩BCD码表示码表示 0000 1000 0000 1001 0000 0110 0000 0010B 在主存中存放形式：在主存中存放形式： 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的

18、运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2417 BCD码加法运算码加法运算 BCD加法就是按加法就是按“逢十进位逢十进位”的原则进行相加，的原则进行相加， 其和也是一个其和也是一个BCD数。但计算机只能进行二进数。但计算机只能进行二进 制加法，在相邻制加法，在相邻BCD码字之间只能码字之间只能“逢十六进逢十六进 位位”。导致出现非。导致出现非BCD码。因此需要对结果进码。因此需要对结果进 行行调整调整，做到，做到“逢十进位逢十进位”

19、1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2418 结果仍为结果仍为BCD码码 96 34BCD =00110100B + 62BCD =01100010B 10010110B 34+62=例例 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microc

20、omputer 2021-6-2419 例例：89+95=184 89BCD=10001001B + 95BCD=10010101B 100011110B 运算结果的低运算结果的低4位出现非位出现非BCD码码 高高4位出现进位，均应做加位出现进位，均应做加6调整调整 结果仍为结果仍为BCD码码进位进位 01100110B + 110000100B 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2420 低

21、位向高位产生进位，低位向高位产生进位， 高位出现非高位出现非BCD码码 均应作加均应作加6调整调整 相加结果为无符号数，最高位进位有效相加结果为无符号数，最高位进位有效 进位进位 结果仍为结果仍为BCD码码 117例例： 48+69= 48BCD =01001000B + 69BCD =01101001B 10110001B 100010111B 01100110B + 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2

22、021-6-2421 在在BCD加法过程中，进制不同导致出现加法过程中，进制不同导致出现 非非BCD码或码或某位某位向高位产生进位，使运算向高位产生进位，使运算 结果不正确。在这种情况下均应作加结果不正确。在这种情况下均应作加6调整，调整， 以补上多拿走的以补上多拿走的6。十进制调整在计算机中。十进制调整在计算机中 有专门的调整电路自动完成有专门的调整电路自动完成 总结：总结： 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中常见的编码计算机中常见的编码 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomput

23、er 2021-6-2422 三、三、 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 1. 计算机中的运算电路计算机中的运算电路 计算机中的运算都是在运算器中运行的，计算机中的运算都是在运算器中运行的， 运算器是由加法器运算器是由加法器构成的，构成的，只会做二进制加只会做二进制加 法运算，法运算，一位二进制全加器电路如图所示：一位二进制全加器电路如图所示： FA Si Ai Bi Ci+1Ci 全加器真值表全加器真值表 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Pri

24、nciple and Application Of Microcomputer 2021-6-2423 组成八位二进制数加法器电路如图所示组成八位二进制数加法器电路如图所示 FA6FA7FA5FA0 OV CYS7S6S5 C6C7 C8 C1C0 SUB S0 a7b7 a6b6 a5 b5a0b0 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2424 a0a1a2a3a4a5a6

25、a7 为被加数为被加数/被减数被减数 b0b1b2b3b4b5b6b7 为加数为加数/减数减数 S0S1S2S3S4S5S6S7 为和或差为和或差 C1C2C3C4C5C6C7C8 为加法运算中为加法运算中 低位向高位的进位低位向高位的进位 (1)SUB为加减控制信号 为加减控制信号 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2425 当执行当执行减法减法指令时，指令时，SUB=1

26、，图中各异，图中各异 或逻辑门均为或逻辑门均为反相逻辑反相逻辑门，则门，则Si= ai-bi+ci = ai+ bi +ci，S0= a0-b0+1 ，FA连同连同SUB的状态的状态 一起做加法运算一起做加法运算 当执行当执行加法加法运算指令时，运算指令时，SUB=0，图中，图中 各异或逻辑门均为同相逻辑门，对加数没有各异或逻辑门均为同相逻辑门，对加数没有 任何影响，则任何影响，则Si=ai+bi+ci 结论：结论：计算机作减法运算时，其运算过程是：计算机作减法运算时，其运算过程是： 一个数减去另一个数，等于加上一个数减去另一个数，等于加上另一个数的另一个数的 反码并加反码并加1，这个运算过程

27、称为这个运算过程称为补码运算补码运算 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2426 (3) 图中图中OV是溢出标志位，运算结果有溢出时，是溢出标志位，运算结果有溢出时， OV=1，否则，否则OV=0，溢出的原因是运算结果超出，溢出的原因是运算结果超出 了计算机中数的表示范围了计算机中数的表示范围 (2) 图中图中Cy是进位（或借位）的状态标志位，做是进位（或借位）的状态标志位

28、，做 加法运算时若最高位（加法运算时若最高位（FA7）有进位，则）有进位，则Cy=1， 否则否则Cy=0；做减法运算时若做减法运算时若FA7位无进位，说明位无进位，说明 不够减，有借位现象，则不够减，有借位现象，则Cy=1，否则，否则，Cy=0 Cy=C8 SUB OV=C7 C8 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2427 2. 补码运算补码运算 研究表明，研究表明，计算

29、机中的数一律用计算机中的数一律用补码补码的形的形 式表示的式表示的。 两个数加法运算时，应将参加运算的数两个数加法运算时，应将参加运算的数 化成补码形式，相加后的化成补码形式，相加后的结果仍为补码结果仍为补码 ，对对 于有符号数来说，符号位无须单独处理，符于有符号数来说，符号位无须单独处理，符 号位可直接参加运算，不影响最终结果号位可直接参加运算，不影响最终结果 X补 补+Y补补=X+Y补补 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Applicati

30、on Of Microcomputer 2021-6-2428 正数的补码表示与原码相同；正数的补码表示与原码相同； 负数的补码表示等于该数的原码取反（反码）加负数的补码表示等于该数的原码取反（反码）加1。 理论依据：理论依据：X补 = 模 + X （如何理解？） 举例：假设现在的标准时间是4点整，而一只时钟却指示7 点整。如何校准时钟？ 7+9=7+5+4=12（自动丢失）+4=4 正拨9 7+9 = 4（mod 12） 7-3 =7+12+(-3)7+9=12+4=4 倒拨3 -3补 = 12-3 = 9 9称为3对模12的补数 5补 = 12 + 5 = 5 8位单片机 mod 256（

31、28 ） 1111 1111B（255） （1 0000 0000B） X补 = 2n + X （ mod 2n ） 数的补码数的补码 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2429 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Appli

32、cation Of Microcomputer 2021-6-2430 n nn XXXXXXB2mod11101111 012012 XXXX nn 220 补 ，当 XXXX n 20 补 ，当 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2431 结果为仍为补码形式。结果为仍为补码形式。 若要显示运算结果，应对运算结果求若要显示运算结果，应对运算结果求真值真值 真值真值就是就是

33、将补码形式的运算结果用将补码形式的运算结果用“+”“”号的号的 形式来表示运算结果的实际数值形式来表示运算结果的实际数值。一般用十六进。一般用十六进 制或十进制表示制或十进制表示 加法运算加法运算（SUB=0） X，Y X+Y 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 例例：35- 42= 35补 补 = 0 0 1 0 0 0 1 1B + - 42补 补 = 1 1 0 1 0 1 1 0B 1 1 1 1 1 0 0 1B C8=0 ，Cy=0， OV=0，说明没有溢出。，说明没有溢出。 -7 注意，此处是求注意，此处是求

34、35+(- 42), i.e. 求求X + Y,其中其中Y=-42 思考：思考：若求若求X - Y,其中其中Y=42 ？ 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2432 例例：35- 42= 35补 补 = 0 0 1 0 0 0 1 1B + - 42补 补 = 1 1 0 1 0 1 1 0B 1 1 1 1 1 0 0 1B C8=0 ，Cy=0， OV=0，说明没有溢出。，说明没有溢出。 -7 若将上述运算若将上述运算“看成看成”是有符号数的运算，运算结果的最高是有符号数的

35、运算，运算结果的最高 位可位可“看作看作”符号位，结果为负数，若求真值，须对运算结符号位，结果为负数，若求真值，须对运算结 果果再求一次再求一次补码，真值补码，真值=-7； 若将上述运算若将上述运算“看成看成”是无符号数的运算，是无符号数的运算， Cy0说明运算说明运算 结果的最高位无进位，真值结果的最高位无进位，真值=128+64+32+16+8+1 = 249 (35+214=249 注意注意Y=214) 注意：注意： 计算机中默认的是有符号数计算机中默认的是有符号数 X+Y时，运算若时，运算若“看成看成”是无符号数的运算，当是无符号数的运算，当Cy1时时, 说明有进位，说明有进位， 若求

36、真值，因为若求真值，因为Cy1，所以真值，所以真值256 + S。 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2433 例例：85+78= 85补 补 = 0 1 0 1 0 1 0 1B + 78补 补 = 0 1 0 0 1 1 1 0B 0 1 0 1 0 0 0 1 1B Cy=0，OV=1，说明运算结果出现，说明运算结果出现 溢出现象，运算结果超出了计算机中溢出现象，运算

37、结果超出了计算机中 对数的表示范围对数的表示范围 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2434 （1）若将上述运算）若将上述运算“看成看成”是有符号数的是有符号数的 运算，运算结果的最高位可运算，运算结果的最高位可“看作看作”符号位，符号位， 结果为负数，由于结果为负数，由于8位有符号数补码的表示范位有符号数补码的表示范 围为围为128+127，该运算结果显然超出了数，该运算

38、结果显然超出了数 的表示范围，的表示范围，OV=1产生了溢出现象，运算产生了溢出现象，运算 结果无意义，应做溢出提示结果无意义，应做溢出提示 85+78= 溢出溢出 （2）若将上述运算若将上述运算“看成看成”是无符号数的是无符号数的 运算，运算结果的最高位不再做符号位了，运算，运算结果的最高位不再做符号位了， 而是数值位（权为而是数值位（权为128），），8位无符号数补码位无符号数补码 的表示范围为的表示范围为0255，尽管产生了溢出标志，尽管产生了溢出标志， 但运算结果仍有意义但运算结果仍有意义，真值为，真值为163 85+78=163 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机

39、中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2435 计算机的补码运算可分为带符号数的补码运计算机的补码运算可分为带符号数的补码运 算和无符号数的补码运算，但算和无符号数的补码运算，但计算机并不认识数计算机并不认识数 的属性，的属性，运算器在进行加减运算时并不区分操作运算器在进行加减运算时并不区分操作 数是否带有符号，运算过程都是一样的数是否带有符号，运算过程都是一样的 当当SUB=0时，直接将两个数相加，当时，直接将两个数相加，当SU

40、B=1 时，将减数求补（取反加时，将减数求补（取反加1），再进行运算。在），再进行运算。在 运算的同时自动设置运算的同时自动设置CY和和OV 运算后运算后 若是无符号数，通过判断若是无符号数，通过判断CY确定是否有进位确定是否有进位; 若是带符号数，通过判断若是带符号数，通过判断OV确定是否溢出确定是否溢出 总结总结 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2436 减法运算（减

41、法运算（SUB=1） X，Y XY 例： 已知X= + 76，Y= - 23，求 X-Y= + 99 0CCOV 78 1SUBCC 8y 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2437 FA6FA7FA5FA0 OV CYS7S6S5 C6C7 C8 C1C0 SUB S0 a7b7 a6b6 a5 b5a0b0 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的运算

42、电路及补码运算计算机中的运算电路及补码运算 第第1 1章章 微型计算机基础微型计算机基础The Principle and Application Of Microcomputer 2021-6-2438 练习：35 - 42= 35补 补 = 0 0 1 0 0 0 1 1B + - 42补 补 = 1 1 0 1 0 1 1 0B 0 1 1 1 1 1 0 0 1B C8=0 ，Cy=1（sub1)， OV=0，说明没有溢出。，说明没有溢出。 -7 若将上述运算若将上述运算“看成看成”是有符号数的运算，运算结果的最高位可是有符号数的运算，运算结果的最高位可“看作看作” 符号位，结果为负数，若求真值，须对运算结果求补码，真值符号位，结果为负数，若求真值，须对运算结果求补码，真值=-7； 若将上述运算若将上述运算“看成看成”是无符号数的运算，是无符号数的运算，Cy1, 说明不够减，有借位，运说明不够减，有借位，运 算结果为负数，若求真值，须对运算结果再求一次补码（逐位取反后加算结果为负数，若求真值，须对运算结果再求一次补码（逐位取反后加1)， 求补后结果为求补后结果为0000 0111B，因为，因为Cy1,所以真值为所以真值为 -7。 若求若求X - Y,其中其中Y=42 ？ 对比对比求求X + Y,其中其中Y=-42 1.3微型计算机的运算基础微型计算机的运算基础 计算机中的