微型计算机系统概述

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1、7微机原理第一，二章讲稿（共7页）第1章微型计算机系统概述微型机算计的用途：科学计算数据处理过程控制计算机语言：高级语言：（面向计算，不依赖于机型，编程曾方便，掌握容易）汇编语言：依赖于机型（计算机中的中央处理器CPU）编程复杂运算速度快，实时性强。本课程包括的三部分内容：1．汇编语言程序设计（软件，CPU指令系统，汇编规定，编程方法等）--------30学时2．接口技术（如何构成一台专用的微型机算计）---------30学时3．MCS51单片机---------10学时特点：概念多（互相独立）---难学----本课程非常重要1.1微型计算机系

2、统的硬件组成和基本工作方法1.1.1微型系统中的微处理器和主板（微型计算机硬件构成）1．微处理器和协处理器：微型机算计核心，依靠存储器中的程序（和数据）实现对计算机的全面管理。2．存储器：随机存取存储器RAM和只读存储器R0M：存放数据和程序等。3．总线控制逻辑：构成系统总线，支持硬件构成微型计算机。4．RT/CMOS：在电池的支持下运行时钟和保护一些数据（用户的设置）7微机原理第一，二章讲稿（共7页）1.1.2系统总线：数据总线，地址总线，控制总线。1.1.3输入输出接口板：通过其与外设相连。1.1.4微型计算机的基本工作方法1．指令和程序微处理

3、器能执行的命令-------指令，所有的指令构成指令系统。指令以二进制代码的形式存放在存储器中完成某特定功能的指令构成----程序。2．基本操作过程：微处理器不断地从存储器取指并执行实现对计算机的全面管理（微处理器不断地执行程序）。注意：一台微型计算机可简化为如下结构微处理器：计算机的核心，依靠存储器中的程序（和数据）实现对计算机的全面管理。存储器：RAM随机存取存储器，ROM只读存储器，存放程序和数据等信息。I/O接口：计算机与外设连接的窗口。外设：CRT（基本输出设备），打印机（辅助输出设备），键盘（基本输出设备）。系统总线：包括地址总线，数据

4、总线和控制总线；连接各部分（硬件）。注意：以上构成计算机裸机，在系统软件的支持下构成计算机系统。1.2微型计算机的软件和操作系统（DOS）系统软件（操作系统）和应用软件（用户自己选定）。计算机复位启动后，从特定的地址执行程序（ROM中的BIOS），对系统进行检测和初始化，然后从指定的磁盘装入操作系统，在进入操作系统，而实现对计算机的全面管理。微型计算机的一些基本概念：CPU的位长；单片计算机；单板机；专用处理器（DSP数字信号处理器）；接口卡；操作系统等等。7微机原理第一，二章讲稿（共7页）第2章计算机中的数制和码制P11用二进制代码来表示任何信息

5、：程序（指令串）和数据；编码和解码。2.2有符号二进制数的表示方法及溢出问题P182.2.1有符号二进制数的表示方法P181．数的符号表示方法（用二进制代码来表示带符号的二进制数）1．原码表示法（用n位二进制代码来表示n-1位带符号的二进制数）设：X=±Xn-2Xn-3Xn-4‥‥‥X1X0（即为n-1位二进制数，Xi为二进制数符，i=1,2,3‥‥‥n-2）0Xn-2Xn-3Xn-4‥‥‥X1X0X≥0[X]原1Xn-2Xn-3Xn-4‥‥‥X1X0X≤0例2.2.1（用八位二进制代码来表示七位带符号数-----原码表示）X1=+1010101则

6、[X1]原=01010101X2=－1011101则[X2]原=110111013．补码表示法1）补码的概念：根据同余的概念：(modK)2-8其中K为模，N为任意整数。含义：在模的意义下，数a与该数本身加上其模的任意整数倍之和相等。（在a的无数个a+NK同余数中，当N=1时，称为补数）[a]补=a+K(modK)a0≤a

7、原码相同：但增加了一位符号位设X=+1010111，n=8[X]补=[X]原=01010111一个负数的补码的求法：（实际上应为“负数的补码表示法”，正数的补码与其原码相同）⑴根据定义求补码：[X]补=<0例2.2.2P-20设：X=－1010111，n=8[X]补==100000000B－1010111B=10101001B⑵一个负数的补码为其对应的正数的补码连同符号位求反加1：设：X=－1010111，n=8[X]补==10000000B－1010111B=11111111B－01010111B+1B对应整正数补码=10101000B+1=10

8、101001B全部求反注意：一个正数的补码连同符号位求反加1（称求补或取负）得到对应的负数的补码。（一个正数的补码求补得到