第1讲 微机基础知识

1、微机原理与接口技术微机原理与接口技术主讲：秦金磊主讲：秦金磊2 2 /51 /51内容及应用内容及应用F掌握微型计算机的掌握微型计算机的；F掌握掌握程序设计；程序设计；F掌握微型计算机掌握微型计算机；课程性质课程性质 必修，必修，4040学时上课学时上课+24+24学时实验，是学习和掌握学时实验，是学习和掌握微机微机硬件硬件、汇编语言程序设计汇编语言程序设计和和接口知识接口知识的入门技术基础课程。的入门技术基础课程。理解理解动手动手综合综合 特点特点：内容多，较抽象，注重硬件。应在理解的基础：内容多，较抽象，注重硬件。应在理解的基础上，加强动手实践训练。上，加强动手实践训练。 应用应用：通过微

2、机软硬件的开发，可用于实现电力系统：通过微机软硬件的开发，可用于实现电力系统的保护、自动化装置的控制和电子通信等方面。的保护、自动化装置的控制和电子通信等方面。3 3 /51 /51学习方法学习方法功夫在功夫在平时平时课堂课堂：认真听讲、注重知识理解：认真听讲、注重知识理解课后课后：仔细读书、独立完成作业：仔细读书、独立完成作业实验实验：充分准备、勇于动手实践：充分准备、勇于动手实践总成绩总成绩考试成绩考试成绩(含期中和期末，约含期中和期末，约90%)考勤、作业考勤、作业(约约10%)辅导答疑辅导答疑F 地点：地点： 一校区综合楼网管中心一校区综合楼网管中心103103室室F 电话：电话： （

3、752752）24742474，1378521809813785218098F 网络教学平台：网络教学平台：HTTP:/5 HTTP:/5 教务教务信息信息 网络教学平台网络教学平台只要认真按照要求去做，勤学好问，肯下功夫，就只要认真按照要求去做，勤学好问，肯下功夫，就能够取得好成绩！能够取得好成绩！4 4 /51 /51使用教材使用教材16/3216/32位微机原理及接口技术位微机原理及接口技术，朱有产等编著，朱有产等编著，20092009年年8 8月第一版，中国电力出版社。月第一版，中国电力出版社。16/3216/32位微机原理及接口技术

4、实验指导书位微机原理及接口技术实验指导书，刘淑平，刘淑平等编著，等编著，20102010年年8 8月第一版，中国电力出版社。月第一版，中国电力出版社。参考书籍参考书籍F微型计算机原理与接口技术（第微型计算机原理与接口技术（第2 2版）版），冯博琴，冯博琴等编著，等编著，20072007年年8 8月第月第2 2版，清华大学出版社。版，清华大学出版社。F微机原理与接口技术实用教程微机原理与接口技术实用教程，刘红玲等编著，刘红玲等编著，20082008年年1 1月，电子工业出版社。月，电子工业出版社。可到图书馆借阅相关书籍可到图书馆借阅相关书籍5 5 /51 /51章节内容及关系第一章第一章 基础知

5、识基础知识第二章第二章 微处理器微处理器第三章第三章 指令及汇编指令及汇编掌握微处理器，掌握微处理器，后面各章的基础后面各章的基础第四第四八章八章 接口及应用接口及应用进一步深刻理解微处理器进一步深刻理解微处理器的工作，并应用汇编语言的工作，并应用汇编语言实现对微处理器的使用实现对微处理器的使用前述内容综合应用前述内容综合应用6 6 /51 /51第一讲第一讲 微机基础知识微机基础知识内容提要：内容提要：一、微机的系统构成一、微机的系统构成(自学自学)二、微机的基本知识二、微机的基本知识三、常用术语解析三、常用术语解析四、计算机四、计算机机工作原理机工作原理7 7 /51 /51一、微机的系统

6、构成一、微机的系统构成微机系统由微机系统由硬件系统硬件系统和和软件系统软件系统两大部分构成。两大部分构成。软件系统软件系统可分为系统软件和应用软件。可分为系统软件和应用软件。1.1 1.1 基本概念基本概念硬件系统硬件系统从外观上看包括：从外观上看包括：CPUCPU、内存、各种外存、显卡与显示器、声卡与音箱、网卡、内存、各种外存、显卡与显示器、声卡与音箱、网卡、键盘、鼠标、以及连接上述部件的主板，机箱和电源。键盘、鼠标、以及连接上述部件的主板，机箱和电源。8 8 /51 /51一、微机的系统构成一、微机的系统构成各部件功能和性能逐步完善，但基本结构保持不变，各部件功能和性能逐步完善，但基本结构

7、保持不变，包括包括五大功能部件五大功能部件和和三总线三总线，如下图所示：，如下图所示：1.2 1.2 基本结构基本结构 数据总线（DB） 控制总线（CB） 地址总线（AB） 中央处理器 CPU （运算器 控制器） 内存储器 I/O 接口 I/O 接口 输入设备 输出设备 9 9 /51 /51一、微机的系统构成一、微机的系统构成1.3 1.3 三个层次三个层次CPUCPU由算术逻辑部件由算术逻辑部件(ALU)(ALU)和控制部件两大主要部分组成，实和控制部件两大主要部分组成，实现运算功能和控制功能。现运算功能和控制功能。微处理器包括：微处理器包括：算术逻辑部件和控制部件（算术逻辑部件和控制部件

8、（CPUCPU）；）；一组寄存器（一组寄存器（RegistersRegisters）；）；高速缓冲存储器（高速缓冲存储器（CacheCache）。）。集成封装在一片大规模集成电路或超大规模集成电路集成封装在一片大规模集成电路或超大规模集成电路之中，这个器件才被称为之中，这个器件才被称为微处理器微处理器。微处理器微处理器 严格讲，微处理器严格讲，微处理器 CPU CPU。微处理器微处理器微型计算机微型计算机(微机微机)微机系统微机系统1010 /51 /51一、微机的系统构成一、微机的系统构成1.3 1.3 三个层次三个层次微处理器微处理器不能独立工作，必须与相应的不能独立工作，必须与相应的存储

9、器存储器（RAMRAM和和ROMROM）、）、输入输出接口电路输入输出接口电路以及以及系统总线系统总线配合，构成配合，构成微型计算微型计算机机才能运行程序。才能运行程序。微型计算机微型计算机( (微机微机) ) 通常将通常将微型计算机微型计算机的各部件封装在一块大规模集成电的各部件封装在一块大规模集成电路板上，形成单板计算机（集成在芯片上的俗称路板上，形成单板计算机（集成在芯片上的俗称单片机单片机）。）。微型计算机系统微型计算机系统 以以微型计算机微型计算机为主体，并配备为主体，并配备I/OI/O设备及软件设备及软件。微型计算机系统微型计算机系统是软件与硬件的结合体，没有配备软是软件与硬件的结

10、合体，没有配备软件的计算机称之为裸机，在实际中无法使用。件的计算机称之为裸机，在实际中无法使用。1111 /51 /51一、微机的系统构成一、微机的系统构成1.3 1.3 三个层次三个层次微处理器、微机、微机系统微处理器、微机、微机系统三者之间关系示意图三者之间关系示意图。1212 /51 /51第一讲第一讲 微机基础知识微机基础知识内容提要：内容提要：一、微机的系统构成一、微机的系统构成二、微机的基本知识二、微机的基本知识三、常用术语解析三、常用术语解析四、计算机四、计算机机工作原理机工作原理数制及转换数制及转换(自学自学)无符号二进制数无符号二进制数有符号二进制数有符号二进制数信息的编码信

11、息的编码1313 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.1 2.1 数制及转换数制及转换数字电子表上的时间数字电子表上的时间11:59:59,11:59:59,对于分和秒只有对于分和秒只有0 1 0 1 2 2 59 59共共6060个数，而对于时却有个数，而对于时却有0 1 2 0 1 2 23 23共共2424个数。个数。数制的基数制的基：使用的数码的个数。如：使用的数码的个数。如6060，2424等。用等。用R R表示表示 123=1 123=1* *100+2100+2* *10+310+3，可认为，可认为1 1位具有的值为位具有的值为10102 2，2 2位位具有的值

12、为具有的值为10101 1，3 3位具有的值为位具有的值为10100 0 。数制的权数制的权：某一位所具有的值。如：某一位所具有的值。如10102 2，10101 1等，不随位等，不随位上数字的改变而改变，只是和位置有关。上数字的改变而改变，只是和位置有关。对于不同的数制，对于不同的数制，基基与与权权可以相应的改变。可以相应的改变。日常使用日常使用二进制二进制名称名称基本数码基本数码用途用途十进制十进制0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 1 2 3 4 5 6 7 8 90 10 1计算机使用计算机使用八进制八进制简化书写简化书写0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6

13、 7 十六进制十六进制0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 A B C D E FA B C D E F D DB BO O或或Q QH HR R10102 28 8 16 16 逢逢R R进进一一借借一一当当R R数制数制1414 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.1 2.1 数制及转换数制及转换数制的转换数制的转换分三类分三类权权权权1515 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.1 2.1 数制及转换数制及转换例例4 4：将十进制数：将十进制数0.3750.375转为二进制形式。转为二进制形式。即：即：(0.3

14、75)(0.375)1010= (0.011)= (0.011)2 2 同理，可将十进制同理，可将十进制数转换为八进制数、数转换为八进制数、十六进制数。十六进制数。每一个八进制每一个八进制数对应二进制数对应二进制的三位。的三位。例例5:5:将八进制数将八进制数327.14Q327.14Q转成二进制形式。转成二进制形式。3011 2010 7111 1001 4 1003011 2010 7111 1001 4 100即即 327.14Q= 01101 0111.001100B327.14Q= 01101 0111.001100B例例6 6：将二进制数：将二进制数1101 0001B1101 0

15、001B转化成八进制形式。转化成八进制形式。001100110102010201130113即即 (11010001)(11010001)2 2= (321)= (321)8 801616 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.1 2.1 数制及转换数制及转换每一个十每一个十六进制数六进制数对应二进对应二进制的四位。制的四位。例例7:7:将十六进制数将十六进制数3A2F.B1H3A2F.B1H转为二进制形式。转为二进制形式。30011 A101030011 A10102001020010F1111 F1111 B 1011 1 0001 B 1011 1 0001 即即 3A2

16、F.B1H= 0011101000101111.10110001B3A2F.B1H= 0011101000101111.10110001B例例8:8:将二进制将二进制110011011.101B110011011.101B转化成十六进制形式。转化成十六进制形式。1011B1011B100191001900000011 10111 1010 0 A A即即 110011011B= 19B.AH 110011011B= 19B.AH 1 1）二进制数转换为八（十六）进制数的方法）二进制数转换为八（十六）进制数的方法 : :F整数整数: :从小数点起向左每三从小数点起向左每三( (四四) )位一组，

17、最后一组不足位一组，最后一组不足3(4)3(4)位，则在其左边补零直到位，则在其左边补零直到3(4)3(4)位；位；F小数小数: :从小数点起向右每三从小数点起向右每三( (四四) )位一组，最后一组不足位一组，最后一组不足3(4)3(4)位，则在其右边补零直到位，则在其右边补零直到3(4)3(4)位；位；2 2）反之）反之: :F把每个八（十六）进制数字用把每个八（十六）进制数字用3 3（4 4）位二进制数表示。）位二进制数表示。参看参看P7页常用数码对照表页常用数码对照表1717 /51 /51第一讲第一讲 微机基础知识微机基础知识内容提要：内容提要：一、微机的系统构成一、微机的系统构成二

18、、微机的基本知识二、微机的基本知识三、常用术语解析三、常用术语解析四、计算机四、计算机机工作原理机工作原理数制及转换数制及转换无符号二进制数无符号二进制数(自学自学)有符号二进制数有符号二进制数信息的编码信息的编码1818 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.2 2.2 无符号二进制数无符号二进制数 之前所述，二进制的所有位数全部表示数值本身，没之前所述，二进制的所有位数全部表示数值本身，没有表示符号的位，可看成是正数。有表示符号的位，可看成是正数。1 1、二进制的算术运算、二进制的算术运算（2 2）减法运算）减法运算0 0 0 = 0 1 0 = 0 1 0 = 1 1 0

19、 = 1 1 1 = 0 0 1 = 0 0 1 = 1 1 = 1（有借位）（有借位） （3 3）乘法运算）乘法运算0 0 * * 0 = 0 0 0 = 0 0 * * 1 = 0 1 1 = 0 1 * * 0 = 0 1 0 = 0 1 * * 1 = 1 1 = 1CPUCPU：加法和左：加法和左移运算相结合移运算相结合形成乘法。形成乘法。（4 4）除法运算）除法运算 乘法的逆运算，可转换为减法和右移运算。每右移一位乘法的逆运算，可转换为减法和右移运算。每右移一位相当于除以相当于除以2 2，右移，右移n n位就相当于除以位就相当于除以2 2n n。（1 1）加法运算）加法运算0 +

20、0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0= 1 1 + 1 = 00 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0= 1 1 + 1 = 0（有进位）（有进位）1919 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.2 2.2 无符号二进制数无符号二进制数（5 5）n n个无符号二进制数表示范围：个无符号二进制数表示范围：（6 6）无符号二进制数的）无符号二进制数的溢出溢出判断判断最高有效位有进位或借位最高有效位有进位或借位。0 0 2 2n n 1 1如：如：1100+01001100+0100（1 1）“与与”运算运算1 1 = 1 1 0 = 0 0 1 = 0 0 0 =

21、01 1 = 1 1 0 = 0 0 1 = 0 0 0 = 0（2 2）“或或”运算运算0 v 0 = 0 0 v 1 = 1 1 v 0 = 1 1 v 1 = 10 v 0 = 0 0 v 1 = 1 1 v 0 = 1 1 v 1 = 1（3 3）“非非”运算运算1 = 0 0 = 11 = 0 0 = 1（4 4）“异或异或”运算运算0 0 0 = 0 1 0 = 0 1 1 = 0 0 1 = 0 0 1 = 1 1 1 = 1 1 0 = 1 0 = 1模模2 2加法加法2 2、二进制数的逻辑运算、二进制数的逻辑运算2020 /51 /51第一讲第一讲 微机基础知识微机基础知识内

22、容提要：内容提要：一、微机的系统构成一、微机的系统构成二、微机的基本知识二、微机的基本知识三、常用术语解析三、常用术语解析四、计算机四、计算机机工作原理机工作原理数制及转换数制及转换无符号二进制数无符号二进制数有符号二进制数有符号二进制数信息的编码信息的编码2121 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.3 2.3 有符号二进制数有符号二进制数0 0”+”+”，1 1”-”-”，将符号数码化并放在最左端。，将符号数码化并放在最左端。0101 01010101 0101 = +85 = +101 0101B = +85 = +101 0101B1101 0101 = -85 =

23、-101 0101B1101 0101 = -85 = -101 0101B机器数机器数 真值真值 真值真值符号符号 数值部分数值部分 根据数值部分不同的表示方法，机器数有三种表示方法根据数值部分不同的表示方法，机器数有三种表示方法: : 原码、反码和补码。原码、反码和补码。下面以下面以X X表示真值表示真值进行定义进行定义。直接用直接用“+”+”和和“-”-”来表示其正负的数为有符号数的来表示其正负的数为有符号数的真值真值。连同一个符号位在一起的一个数称为。连同一个符号位在一起的一个数称为机器数机器数。机器数。机器数的长度称为的长度称为字长字长。二进制位数长度二进制位数长度为为8 8，字长为

24、字长为8 8. .2222 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.3 2.3 有符号二进制数有符号二进制数原码原码 机器数中最高位为符号位，数值部分是真值绝对值。机器数中最高位为符号位，数值部分是真值绝对值。例如：例如：设计算机字长为设计算机字长为8 8，即一个数据用，即一个数据用8 8位（二进制）来位（二进制）来表示，则：表示，则：+23+23的原码为的原码为 0 001 01110 001 0111-23-23的原码为的原码为 1 001 01111 001 01110 0的原码怎么表示？的原码怎么表示？+0+0原原=0000 0000=0000 0000-0-0原原=10

25、00 0000=1000 0000最高位是符号位最高位是符号位，后后7 7位是数值位。位是数值位。字长为字长为n：1111, 21022|, 0(21)nnnnXXXXXX 原2323 /51 /51例如例如：+23+23的反码为的反码为0 001 0111B0 001 0111B-23-23的反码为的反码为1 110 1000B1 110 1000B二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.3 2.3 有符号二进制数有符号二进制数 正数，同原码；正数，同原码； 负数，其原码数值位按位取反（负数，其原码数值位按位取反（“非非”运算）。运算）。注注: : 反码再求反反码再求反一次就是其原码。一次就

26、是其原码。01 1001 10反码反码+0+0反反=0000 0000=0000 0000-0-0反反=1111 1111=1111 1111字长为字长为n：11, 2102121 |, 0(21)nnnnXXXXXX 反2424 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.3 2.3 有符号二进制数有符号二进制数正数，同原码。负数，其反码数值位正数，同原码。负数，其反码数值位末位加末位加1 1。 注注: : 补码再求补一次就是其原码。即可得真值。补码再求补一次就是其原码。即可得真值。-23-23补补= = 1 110 1001 110 1001 10 0的补码有几种？的补码有几种？

27、补码补码00补补=0000 0000=0000 0000例如例如：求：求-23-23的补码。的补码。 -23-23反反=1 110 100=1 110 1000 0+1字长为字长为n:11, 21022|, 12nnnnXXXXXX 补-128-128补补=2=28 8+ (-128)=1000 0000+ (-128)=1000 00002525 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.3 2.3 有符号二进制数有符号二进制数计算机中使用计算机中使用补码补码进行运算，并且进行运算，并且符号位参与运符号位参与运算。算。可以提高运算速度，简化硬件结构。可以提高运算速度，简化硬件结构

28、。运算方法运算方法运算公式：运算公式：X+YX+Y补补= X= X补补+ +YY补补，X-YX-Y补补= X= X补补- -YY补补，= X= X补补+ +-Y-Y补补差的补码等于第一个数的补码与第二个数的负数的补码差的补码等于第一个数的补码与第二个数的负数的补码之和，即：之和，即：X X Y Y补补=X + (-Y)=X + (-Y)补补=X=X补补 + + -Y -Y补补和的补码等于补码之和。即和的补码等于补码之和。即X+YX+Y补补=X=X补补+ +YY补补 X XYY补补=X=X补补+ + YY补补2626 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.3 2.3 有符号二进制

29、数有符号二进制数表示范围表示范围有符号数（有符号数（8 8位）的表示范围？位）的表示范围？8 8位二进制数的运算结果位二进制数的运算结果超出范围超出范围时，会产生溢出。时，会产生溢出。原码：原码：1111 11111111 1111 1000 00001000 0000（-127-127 -0-0）0000 00000000 0000 0111 1111（+0 +127）反码：反码：1000 0000 1000 0000 1111 1111 1111 1111（-127-127 -0-0） 0000 00000000 0000 0111 1111 0111 1111（ +0 +127+127）

30、补码：补码：1000 0000 1000 0000 1111 11111111 1111（-128-128 - -1） 0000 0000 0000 0000 0111 11110111 1111（ 0 +127+127）2727 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.3 2.3 有符号二进制数有符号二进制数溢出判别溢出判别溢出只能出现在溢出只能出现在两个同符号数相两个同符号数相加加或或两个异符号数相减两个异符号数相减的情况下。的情况下。1 1）如果）如果次次高位向高位向最最高位高位有有进（借）位（进（借）位（C C6 6=1=1），而），而最最高位向前高位向前无无进（借）位（

31、进（借）位（C C7 7=0=0），则），则发生溢出发生溢出。2 2）如果）如果次次高位向高位向最最高位高位无无进（借）位（进（借）位（C C6 6=0=0），而），而最最高位向前高位向前有有进（借）位（进（借）位（C C7 7=1=1），则），则发生溢出发生溢出。依据依据：对于：对于8 8位二进制数，若位二进制数，若D6D6位产生的进（借）位记为位产生的进（借）位记为C C6 6，D7D7位产生的进（借）位记为位产生的进（借）位记为C C7 7，若若C C7 7 C C6 6=1=1，则结果产生溢则结果产生溢出。出。思考：思考：同号相减同号相减oror异异号相加为何无溢出？号相加为何无溢出？

32、2828 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.3 2.3 有符号二进制数有符号二进制数溢出判别溢出判别例：用补码计算（例：用补码计算（+72+72）+ +（+98+98）+170 +127+170 +127解解：( (+72)+72)补补=0100 1000 (+98)=0100 1000 (+98)补补=0110 0010=0110 00101 010 10101 010 1010 0 100 1000 0 100 1000+ 0 110 0010+ 0 110 0010C C6 6=1=1C C7 7=0=0 +72 +72+ +98+ +98真值真值:- 86:- 86

33、C C7 7 C C6 6=1,=1,发生溢出。发生溢出。2929 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.3 2.3 有符号二进制数有符号二进制数溢出判别溢出判别例：用二进制补码计算（例：用二进制补码计算（- 83- 83）+ +（- 80- 80）解解：( (-83)-83)补补=1 010 1101 (-80)=1 010 1101 (-80)补补=1 011 0000=1 011 0000 1 010 1101 1 010 1101 -83 -83 + 1 011 0000 -80 + 1 011 0000 -80 10 101 1101 +93 10 101 1101

34、+93 （-83-83）+ +（-80-80）= -163 -128= -163 -128上述是上述是同号相加同号相加产生溢出情况，而对两个产生溢出情况，而对两个异号相异号相减减，同样有可能产生溢出，使结果出错。，同样有可能产生溢出，使结果出错。进位自进位自然丢失然丢失3030 /51 /51第一讲第一讲 微机基础知识微机基础知识内容提要：内容提要：一、微机的系统构成一、微机的系统构成二、微机的基本知识二、微机的基本知识三、常用术语解析三、常用术语解析四、计算机四、计算机机工作原理机工作原理数制及转换数制及转换无符号二进制数无符号二进制数有符号二进制数有符号二进制数信息的编码信息的编码3131

35、 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.4 2.4 信息的编码信息的编码BCDBCD码码作用作用：用：用BCDBCD码进行运算，可绕过二进制、十进制间的转化码进行运算，可绕过二进制、十进制间的转化环节，环节，节省机器时间节省机器时间。参看参看P14P14页页BCDBCD编码表编码表( (B Binary inary C Coded oded D Decimal)ecimal)二进制编码的十进制数二进制编码的十进制数定义定义：采用二进制数对：采用二进制数对每一位十进制数字每一位十进制数字进行编码的方法进行编码的方法来表示一个十进制数，这种数叫做来表示一个十进制数，这种数叫做BCD

36、BCD码码。两种两种形式形式：压缩压缩BCDBCD码码：用：用4 4位二进制数对十进制数的每一位进位二进制数对十进制数的每一位进行编码，这行编码，这4 4位二进制码的值就是被编码的一位十进制数的位二进制码的值就是被编码的一位十进制数的值。值。非压缩非压缩BCDBCD码：码：用一个字节用一个字节(8b)(8b)表示一个十进制数，表示一个十进制数，其区别在于高其区别在于高4 4位用位用0 0填充。填充。3232 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.4 2.4 信息的编码信息的编码字符编码字符编码字符，如（字符，如（A A，B B，C C等）如何在计算机中表示等）如何在计算机中表示

37、? ? 该方案共有该方案共有128128个符号（个符号（2 27 7=128=128），编号从），编号从 (0000000)(0000000)2 2到到(1111111)(1111111)2 2。 数字符号（数字符号（0 0，1 1，9 9）的）的ASCIIASCII码是码是30H 30H 39H39H， 英文大写字母（英文大写字母（A A，B B， ，Z Z）的）的ASCIIASCII码是码是41H 41H 5AH 5AH， 英文小写字母（英文小写字母（a a，b b， ，z z）的）的ASCIIASCII码是码是61H 61H 7AH 7AH 。详见详见P368P368附录附录1 1 采用

38、美国标准信息交换代码，用采用美国标准信息交换代码，用七位七位二进制编码来表示二进制编码来表示一个符号，称为一个符号，称为ASCIIASCII码码。3333 /51 /51二、微机的基本知识二、微机的基本知识2.4 2.4 信息的编码信息的编码汉字编码汉字编码也采用二进制编码形式，常用编码标准也采用二进制编码形式，常用编码标准GB2312-80GB2312-80，该，该标准包含一、二级汉字标准包含一、二级汉字67636763个，其他符号个，其他符号682682个。个。国标码：国标码：将区位码中的区号和位号分别加将区位码中的区号和位号分别加32(20H)32(20H)。则：则：“啊啊”的国标码为的

39、国标码为0 01 11 00001 0000，0 01 10 00010 0001机器内码机器内码：汉字在计算机内存储与传送时使用的编码。为了：汉字在计算机内存储与传送时使用的编码。为了和机器内的和机器内的ASCIIASCII相区分而高位置相区分而高位置1 1。区位码：区位码：将将GB2312GB2312字符集排列成字符集排列成9494行行9494列的二维矩阵，每个列的二维矩阵，每个汉字所处的行汉字所处的行( (区区) )号和列号和列( (位位) )号组成的二进制编码。号组成的二进制编码。如：如：“啊啊”的区位码为的区位码为001 0000001 0000，000 0001(16000 000

40、1(16区，区，1 1位位) )“啊啊”的机器内码：的机器内码：1 1011 0000011 0000，1 1010 0001010 0001（高位置（高位置1 1）可用可用debugdebug中的中的D D命令查看机内码。命令查看机内码。3434 /51 /51第一讲第一讲 微机基础知识微机基础知识内容提要：内容提要：一、微机的系统构成一、微机的系统构成二、微机的基本知识二、微机的基本知识三、常用术语解析三、常用术语解析(自学自学)四、计算机工作原理四、计算机工作原理3535 /51 /51三、三、常用术语解析常用术语解析基本概念基本概念F 位位(b)(b)和字节和字节(B=8b) (B=8

41、b) F 字长字长 F 主频主频 F 微处理器的生产工艺微处理器的生产工艺 F 数据在内存储器中的存储方式数据在内存储器中的存储方式 F 字符串字符串 一次处理二进制的位数，一次处理二进制的位数，32位机，位机，64位机。位机。K、M、G、T表示的大小。表示的大小。CPU的运行速度、也叫时钟频率。的运行速度、也叫时钟频率。硅晶体管之间的距离，越小越先进硅晶体管之间的距离，越小越先进一个存储单元存放一个字节，一个存储单元存放一个字节，存储单元从存储单元从0编号，该编号编号，该编号称为称为地址地址。如字节串，以字节单位。字如字节串，以字节单位。字串，以字为单位。双字串等。串，以字为单位。双字串等。

42、参看教材参看教材1.3节内容。节内容。3636 /51 /51第一讲第一讲 微机基础知识微机基础知识内容提要：内容提要：一、微机的系统构成一、微机的系统构成二、微机的基本知识二、微机的基本知识三、常用术语解析三、常用术语解析四、计算机工作原理四、计算机工作原理指令程序与指令系统指令程序与指令系统程序的执行过程程序的执行过程执行过程举例执行过程举例3737 /51 /51指令指令：一组二进制编码信息，指出计算机进行哪种操作，：一组二进制编码信息，指出计算机进行哪种操作，以及操作的内容。以及操作的内容。四、计算机机工作原理四、计算机机工作原理4.1 4.1 指令程序和指令系统指令程序和指令系统指令

43、与程序指令与程序根据指令的长度可分为一字节指令、二字节指令根据指令的长度可分为一字节指令、二字节指令及多字节指令。及多字节指令。包括两部分：包括两部分：操作码操作码（Operation CodeOperation Code）和）和操作数操作数(Operand)(Operand)执行什么操作执行什么操作指明操作数本身或所在地址指明操作数本身或所在地址程序程序：按照一定顺序编好的，用一系列指令表示的计算：按照一定顺序编好的，用一系列指令表示的计算步骤。步骤。计算机之所以能够自动地执行一系列操作，无须人的直计算机之所以能够自动地执行一系列操作，无须人的直接干预，就在于利用程序一步一步地完成。接干预，

44、就在于利用程序一步一步地完成。3838 /51 /514.1 4.1 指令程序和指令系统指令程序和指令系统指令系统指令系统一台计算机所能执行的各种一台计算机所能执行的各种不同指令的集合不同指令的集合. .二进制编码不便记忆，且易出错，采用二进制编码不便记忆，且易出错，采用助记符助记符代替操代替操作码，用符号表示操作数。作码，用符号表示操作数。不同类型的计算机，其指令系统也是不同的，它们是不同类型的计算机，其指令系统也是不同的，它们是在设计计算机时规定好的。在设计计算机时规定好的。例：例：两个数相加两个数相加, , 需以下几步需以下几步( (设运算的数已在存储器中设运算的数已在存储器中) )第一

45、步：第一步：把一个数从它所在把一个数从它所在存储单元中取出，送至运算存储单元中取出，送至运算器；器；( MOV AL, 2000H )( MOV AL, 2000H )第二步：第二步：把第二个数从它所在把第二个数从它所在存储单元中取出，送至运算器；存储单元中取出，送至运算器；( MOV BL, 3000H )( MOV BL, 3000H )第三步：第三步：相加；相加； ( ADD AL, BL )( ADD AL, BL )第四步：第四步：相加结果，送存储器相加结果，送存储器指定单元。指定单元。 ( MOV 3500H, AL )( MOV 3500H, AL )四、计算机机工作原理四、计算

46、机机工作原理3939 /51 /514.2 4.2 程序的执行过程程序的执行过程基本结构图基本结构图微处理器微处理器 存储器存储器 接口电路接口电路 双向双向数据数据总线总线控制控制总线总线地址地址总线总线微处理器微处理器CPUCPU存储器存储器接口电路组成接口电路组成地址总线地址总线(Address Bus)(Address Bus)控制总线控制总线(Control Bus)(Control Bus)双向数据总线双向数据总线(Data Bus)(Data Bus)不考虑外设及其接口电路，认为要不考虑外设及其接口电路，认为要执行的程序和数据已存入存储器执行的程序和数据已存入存储器四、计算机机工

47、作原理四、计算机机工作原理4040 /51 /514.2 4.2 程序的执行过程程序的执行过程CPUCPU结构图结构图ALU ALU I2I1OBL BL PLA PLA ID ID IR IR F F PC PC AR AR DR DR 256256字节字节 RAMRAMAL AL CPU内部数据总线存储器ABDB执行算术和逻辑运算，一个在累加执行算术和逻辑运算，一个在累加器器AL，另一个由数据总线或寄存器，另一个由数据总线或寄存器BL提供，数据寄存器提供，数据寄存器DR供给内存读供给内存读出；操作结果放在出；操作结果放在AL中。中。标志寄存器标志寄存器程序计数器程序计数器地址寄存器地址寄存

48、器字长字长8 8位，所有寄存器、总线都是位，所有寄存器、总线都是8 8位，内存为位，内存为256256个单元；个单元； CPUCPU各个寄存器之间及各个寄存器之间及ALUALU之间数据的传送采用内部总线结构。之间数据的传送采用内部总线结构。四、计算机机工作原理四、计算机机工作原理指令寄指令寄存器存器4141 /51 /514.2 4.2 程序的执行过程程序的执行过程存储器结构存储器结构F0HF1HF2HF3HF4H.FFH地地址址译译码码器器00H01H02H03H04HFFH控制控制 CPUCPU来的来的 控制信号控制信号 ABDB地址地址 内容内容 1.1.地址总线地址总线8 8位地址位地

49、址; ;2.2.经经ABAB送入译码器送入译码器; ;3.3.经译码器译码经译码器译码; ;4.4.找到存储单元找到存储单元; ;5.5.在在CPUCPU控制信号下，控制信号下，对该存储单元内容进对该存储单元内容进行读或写操作。行读或写操作。每个存储单元存每个存储单元存8 8位，地址、数据总线位，地址、数据总线8 8根。根。操作过程：操作过程： 四、计算机机工作原理四、计算机机工作原理4242 /51 /514.2 4.2 程序的执行过程程序的执行过程存储器读操作存储器读操作F0HF1HF2HF3H1000 0100.FFH地地址址译译码码器器00H01H02H03H04HFFH控制控制 CP

50、UCPU来的来的 读信号读信号 ABDB地址地址 内容内容 1.1.地址总线地址总线8 8位地址位地址04H04H经经ABAB送入译码器送入译码器; ;2.2.经译码器译码经译码器译码, ,找到找到04H04H单元单元; ;3.3.在在CPUCPU读信号下，对读信号下，对该存储单元内容进行该存储单元内容进行读操作。读操作。CPUCPU从存储器取操作数的过程。从存储器取操作数的过程。操作过程：操作过程： 04H04H4.4.读出的数据由读出的数据由DBDB送出。送出。84H四、计算机机工作原理四、计算机机工作原理4343 /51 /514.2 4.2 程序的执行过程程序的执行过程存储器写操作存储

51、器写操作 F0HF1HF2HF3H.FFH地地址址译译码码器器00H01H02H03H04HFFH控制控制 CPUCPU来的来的 写信号写信号 ABDB地址地址 内容内容 1.1.地址总线地址总线8 8位地址位地址04H04H经经ABAB送入译码器送入译码器; ;2.2.经译码器译码经译码器译码, ,找到找到04H04H单元单元; ;4.4.在在CPUCPU写信号下，对写信号下，对该存储单元内容进行该存储单元内容进行写操作。写操作。CPUCPU向存储器写入操作数的过程。向存储器写入操作数的过程。操作过程：操作过程： 04H04H3.3.写入的数据由写入的数据由DBDB送出。送出。26H0010

52、 0110四、计算机机工作原理四、计算机机工作原理4444 /51 /514.3 4.3 执行过程举例执行过程举例例如：两个数例如：两个数7 7和和1010相加，程序如下：相加，程序如下：MOVMOVALAL，7 7 ；AL AL 7 7ADD ALADD AL，1010；AL AL AL+10 AL+10HLTHLT；停机停机MOV ALMOV AL，7 7 ADD ALADD AL，10 10 HLT HLT 该程序对应的机器码：该程序对应的机器码：1011 00001011 00000000 01110000 01110000 01000000 01000000 10100000 10101111 01001111 0100四、计算机机工作原理四、计算机机工作原理4545 /51 /51指令存放在存储器指令存放在存储器00H00H开始的单元：开始的单元：00H01H02H03H04H0000 00000000 00010000 00100000 00110000 01001011 00000000 01110000 01000000 10101111 0100内容内