微型计算机原理与应用第一章微型计算机的基础知识

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1、微型计算机原理与应用第一章微型计算机的基础知识【主要内容】1．计算机运算基础进位计数制特点（二、八、十六进制）；无符号数和带符号数的表示方法；机器数和真值；定点数和浮点数；2.编码（BCD码、ASCII码）3．微处理器的发展2【学习目标】1．掌握常用进位计数制及其相互转换；2．掌握数的原码、反码、补码表示法，并熟练掌握补码加减运算；3．掌握BCD码、ASCII码；4．理解数的定点和浮点表示；3【重点】1．计算机中的数制及其编码2．溢出的判断；4【难点】1．有符号数和无符号数溢出判断2．溢出和进位的区别；3．机器数和真值。5【知识点】1

2、.2原码、补码、反码及其相应的运算法则1.3数的定点和浮点表示1.4十进制数的二进制编码及ASCII码1.1数和数制1.5微处理器的发展61.1.1数据存储方式计算机内的信息均以二进制数表示，存储在内存中。一般以字节Byte为单位存储,每个字节占据一个内存地址，因此存储容量与地址总线的多少有关。字：两个相邻字节组成的16位二进制数；双字：四个相邻字节组成的16位二进制数。多字节数据的存储：高位字节存储在地址号高的单元，低位字节存储在地址号低的单元中。且低位的地址号为该数据的地址。1234的存储M+2M+1MM-112341A2BCD3F

3、的存储M+3M+2M+1M3FCD2B1A1.1数和数制71.1.2数的进位制表示1、进位计数制的一般表达式：ND=dn-1×an-1+dn-2×an-2+…+d0×a0+d-1×a-1+…一个a1进制的数转换成a2进制数的方法：先展开，然后按a2进制的运算法则求和计算。2、十六进制数转换成十进制数1011.1010B=1×23+1×21+1×20+1×2-1+1×2-3=11.625DFC.8H=13×162+15×161+12×160+8×16-1=3580.51.1数和数制81.1数和数制3、二进制与十六进制数之间的转换24=1

4、6，四位二进制数对应一位十六进制数。3AF.2H=001110101111.0010=1110101111.001B3AF21111101.11B=01111101.1100=7D.CH7DC9例1.39转换成二进制数39=100111B391（b0）2191（b1）91（b2）240（b3）20（b4）211（b5）04、十进制数转换成二、十六进制数（1)整数转换法“除基取余”：十进制整数不断除以转换进制基数，直至商为0。每除一次取一个余数，从低位排向高位。例2.208转换成十六进制数208=D0H16208余01613余13=DH0

5、1.1数和数制101.1数和数制（2)小数转换法“乘基取整”：用转换进制的基数乘以小数部分，直至小数为0或达到转换精度要求的位数。每乘一次取一次整数，从最高位排到最低位。例3.0.625转换成二进制数0.625×21.2501(b-1)×20.500(b-2)×21.01(b-3)0.625=0.101B111.1数和数制例4.0.625转换成十六进制数0.625×16=10.00.625=0.AH例5.208.625转换成十六进制数208.625=D0.AH12一、有符号数和无符号数的表示无符号数的表示：所有的数据位全部用来表示数值本

6、身，n位无符号数表示的数的范围为0～2n－1。带符号数的表示：最高位表示数的正负符号，其他位表示数值。二、原码、补码和反码1、原码:原码的定义：最高位为符号位，0表示“+”，1表示“－”，数值位与真值数值位相同；正数的原码表示：根据原码定义；“0”的原码表示：（＋0)原＝00000000，（－0)原＝10000000；负数的原码表示：根据原码定义；n位二进制数原码的表示范围为＋(2n-1－1)~-(2n-1－1)1.2原码、补码、反码及其相应的运算法则13综上所述，原码和真值的关系如下式所示：例如：求X=+105的原码（X)原=0110

7、1001求X=－105的原码（X)原=11101001原码表示简单直观,但0的表示不唯一，加减运算复杂,如果两个异号数相加或两个同号数相减就要做减法。1.2原码、补码、反码及其相应的运算法则142、反码：正数的反码与其原码相同；负数的反码将其原码的数值部分取反，符号位仍为“1”；“0”的反码：“0”的反码有正负之分（＋0)原＝00000000，（－0)原＝11111111；综上所述，原码和真值的关系如下式所示：n位二进制数原码的表示范围为＋(2n-1-1)~-(2n-1-1)；例如：X=-4,（X)原=10000100,（X)反=111

8、11011,（X)反=10010100，则其原码为11101011，为－107反码的缺点与原码类似，多用在求反逻辑运算中。1.2原码、补码、反码及其相应的运算法则153、补码：（X)补＝2n＋X正数的补码与