第1章 微型计算机概述

1、微机原理与接口技术实用教程（第2版）温州医科大学计算机与信管教研室葛锦环绪论绪论你有几台计算机?你有几个微型计算机系统？你随身带了几个？1、为何要学习微型计算机原理和接口技术？这门课帮助我们深入理解微机系统的结构，理解微处理器指令的执行过程，它是学习后续软件开发课程的重要基础，同时学习这门课可以让我们深入掌握微机系统的基本的接口技术，从而帮助我们开发基于微机系统的专用设备以及智能设备。微处理器CPU的基本结构指令系统（汇编语言程序设计）存储系统（系统设计）我们现在还有必要学习汇编语言吗？接口技术 输入输出接口（日新月异）（重点）一定要及时预习，复习，多读书2、这门课主要学些什么？、这门课主要学

2、些什么？课程学习目标掌握：微型计算机的基本工作原理汇编语言程序设计方法微型计算机接口技术建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的初步能力教材及实验指导书教材：l微机原理与接口技术实用教程（第2版） 杨帮华等主编. 清华大学出版社实验指导书l新版的“清华科教微机接口实验箱”配套实验指导书l总共8次实验教学进度表总共90学时，理论66学时，实验24学时，学分4.5本课程成绩评定方法结合期末考试成绩、实验成绩、平时成绩共同评定为本课程的最终成绩，所占比重依次分别为65%，25%，10%。平时成绩主要由考勤和课后作业成绩组成，课后作业请于一周后上课前上交，请务必写在单页白纸上（如实验报告

3、单），迟交或者不交将影响平时成绩。 Intel 4004 Intel 8008 Intel 8086 Intel 80286 Intel 80386 Intel 80486 Pentium Pentium MMX Pentium Pro Pentium Pentium Pentium 4 体积小、重量轻、功耗低可靠性高、使用环境要求低 结构简单、设计方便、适应性强性价比高1. 二、八、十六进制数转换为十进制数二、八、十六进制数转换为十进制数转换方法是按进制的位权展开相加。例例1.1 将11101.101B、2AE.4H、12.3O转换为十进制数。解：11101.101B=124+123+122

4、+021+120+12-1+02-2+12-3=16+8+4+0+1+0.5+0.25+0.125 =29.875 2AE.4H=2162+10161+14160+416-1=512+160+14+0.25=686.2512.3O=181+280+38-1=10.3752. 十进制数转换为非十进制数(二、八、十六进制)方法是将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再把转换结果进行相加。【例【例1.2】 25转换为二进制 2 25 2 12 余1 2 6 余0 2 3 余0 2 1 余1 0 余1得：25=11001B【例【例1.5】 0.625转换为二进制 0.6252=1.25 0. 252=

5、0.5 0. 52=1得：0.625=0.101B【例【例1.7】 0.625转换为八进制 0.6258=5得：0.625=0.5O二进制和八进制、十六进制数间的转换二进制转换为八进制“三位化一位”，从小数点开始向两边分别每三位分一组，向左不足三位左边补0，向右不足三位，右边补0如1000110.01B=106.2O二进制转换为十六进制，“四位化一位”十六进制和八进制转换为二进制，分别是“一位化四位”，“一位化三位”常用码制X1=+1，X1原=00000001B；X2=-1，X2原=10000001B；+3反=00000011，-3反=111111000的原码和反码都有两种不同形式+3补=00

6、000011，-3补=111111010的补码只有一种形式，即00000000常用码制X+Y补=X补+Y补X-Y补=X补+-Y补X补补=X原综述：三种码的最高位都是符号位正数的三种码是一样，所以本质上它们是用来解决负数在机器中表示的三种不同编码方法。三种码的表示范围不同，以8位为例，原码和反码表示-127+127，补码-128127定点数定点整数表示法：小数点固定在最低数制位之后，机器中能表示的所有数都是整数。如N=+1011011，n=8位，则N表示为01011011定点小数表示法：小数点固定在最高数值位之前，机器中能表示的所有数即为纯小数。如N=-0.1011011，n=8位，则N表示为1

7、1011011所有定点数的小数点位置是假想的，只是一种约定，固定不变。实际数值运算时，要选择“比例因子”转换数据进行运算。所以会碰到溢出的问题。浮点表示法小数点的位置是浮动的，变化的，一般都采用浮点表示法。其中M为尾数，纯二进制小数，指出N的有效位数，尾数前面一位符号称为数符，表示数的正负。E称为阶码，前面的符号称为阶符，指明尾数小数点向右或向左浮动。一般格式为：阶符+阶码E+数符+尾数ME2MEMN2十进制数BCD码十进制数BCD码01234000000010010001101005678901010110011110001001案例案例1数制转换数制转换(1)将101101.101B、11

8、011.101B、101.01B、375.42O、0ABC.DEH、327H、FFH、3AB.11H转换成十进制数。101101.101B=125+024+123+122+021+120+12-1+02-2+12-3-= 45.62511011.101B=124+123+022+121+120+12-1+02-2 +12-3= 27.625101.01B =122+021+120+02-1+12-2 = 22 + 20 + 2-2= 4 + 1 + 0.25 =5.25375.42O = 382 + 781 + 580 + 48-1 + 28-2 = 192 +56 + 5 + 0.5 + 0

9、.03 = 253.530ABC.DEH=10162+11161+12160+1316-1+1416-2=2560+176+12+0.81+0.05=2748.86327H=3162+2161+7160=807FFH=15161+15160=2553AB.11H=3162+10161+11160+116-1+116-2案例案例2码制转换码制转换设X1=+369，X2=-369，X3=-0.369，当用16位二进制数表示一个数时，求X1，X2，X3的原码、反码及补码。解：X1原=X1反=X1补=0000000101110001BX2原=1000000101110001BX2反=1111111010001110BX2补=X2反+1=111111101000111BX3原=1.010111100111011BX3反=1.101000011000100BX3补=X3反+0.000000000000001B=1.101000011000101B案例案例3补码运算补码运算X=25DFH，Y=327BH，用补码运算求X+Y，X-Y。解：X补=0010010111011111BY补=0011001001111011B-Y补=11001101100001