《微型计算机》PPT课件

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1、本章教学重点和难点：◆微型计算机、微处理器的发展。◆数据格式及机器数，数的原码、补码、反码以及BCD码，ASCII码和汉字的国标码。◆计算机系统的硬件系统和系统软件及各部件的功能。第1章微型计算机系统概述本章教学内容：1.1微型计算机发展1.2数据表示与数字信息编码（数据格式、机器数及数字信息编码）1.3微型计算机系统的基本组成（硬件结构和软件系统）1.1微型计算机发展计算机由电子管时代、晶体管时代、中小规模集成电路时代，发展到大规模、超大规模集成电路时代，现正在向第五代计算机发展。从70年代初，微型计

2、算机问世，微处理器已经推出了四代产品，四位微处理器、八位微处理器、16位微处理器和32位以上微处理器。1982年，IBM公司推出了以Intel8086CPU为处理器的IBMPC机。1983年又推出了采用Intel8088CPU为处理器的IBMPC/XT。这两种机型的内存为1MB，支持单任务的操作系统。1984年，以Intel80286为CPU的16位增强型PC机IBMPC/AT上市，其内存可达到8MB，并支持多任务多用户操作系统。Intel公司推出了32位微处理器80386和80486，由80386和8

3、0486CPU构成的PC386和PC486内存物理地址空间可达4GB，支持多任务多用户操作系统，并增加了高速缓冲存储器Cache。486以后的CPU，名称上改为奔腾（Pentium）系列，其字长已达到64位，运算速度和功能、性能比PC486机又有很大提高。1.2数据表示与数字信息编码计算机中的数据分为：数值型数据和非数值型数据。数值型数据用于表示数值的正负、大小，可进行数学运算。非数值型数据主要用于表示文字、符号、图形等。八进制、十六进制数来表示机器码或机器数。二进制代码1.2.1数据格式及机器数1.真

4、值表示和机器数表示机器数：计算机中使用连同数符一起数字化了的数。+58……用十进制表示的真值；＋111010……用二进制表示的真值；机器数的位数与计算机的字长有关。常用的数值数据的编码方法有：原码、补码、反码以及BCD码。（1）原码表示法原码表示约定数码序列的最高位为符号位，符号位为0时表示该数为正，符号位为1时表示该数为负，其余有效值部分则用二进制的绝对值表示。如定点小数的原码为[X]原=Xf，Xl…Xn，则[X]原=如定点整数的原码为[X]原＝Xf，Xn…X0，则[X]原=分析得出以下结论：①真值零

5、在原码表示中可以有正零和负零两种形式。小数：[+0]原＝0.00…0；[-0]原＝1.00…0整数：[+0]原＝000…0；[-0]原＝100…0注意：1）正零和负零的真值含义相同。2）机器数是没有小数点的。②符号位不是数值的一部分，它们是人为约定“0正1负”，所以符号位在运算过程中需要单独处理，不能当作数值的一部分直接参与运算。③对于小数，1>X>-1，即表示范围限制在

6、X

7、<1之内。对于整数，2n>X>-2n，即表示范围限制在

8、x

9、<2n之内。原码表示中用绝对值表示数值，比较直观。但对于应用得最多的

10、加减运算，则不太方便。（2）补码表示法定义如下：①若定点小数的补码为[X]补=XfX1…Xn,，则[X]补=（mod2）式中X为真值，X补是采取补码表示的机器数。例：若X=0.1010，则[X]补=0.1010例：若X=-0.1010，则[X]补=2-0.1010=1.0110②若定点整数的补码为[X]补=Xf，Xn…X0则[X]补=（mod2n+1）求真值的补码方法是：如真值为正，则正数的补码与原码形式相同；如真值为负，则将负号用“1”表示在首位，原码的数值部分逐位取反，并且在末位加1，写在符号位之后

11、即得到负数的补码。已知补码求真值的方法是：如补码的符号位是“0”，说明该补码是正数，则它的真值就是补码本身；如补码的符号位为“1”，说明该补码是负数。因此先记一个“-”号，然后把补码逐位取反，并且在末位加1，写在符号“-”之后即得到该补码的真值。③补码的性质补码中，最高位符号位表示数的正负，在形式上与原码相同，即0正1负。但补码的符号位是数值的一部分。补码表，数0只有一种表示，即00…。负数补码的表示范围比原码稍宽，多一种数码组合100…0。负数补码表示是将负数映射到正数域，可实现化减为加的目的。（3）

12、反码表示法定点小数的反码形式为[x]反=Xf，X1…Xn，则[X]反=定点整数的反码形式为[x]反=Xf，Xn-1…X0，则[X]反=真值的零在反码中也有正零和负零两种形式：小数：[+0]反＝0.00…0；[-0]反＝1.11…1整数：[+0]反＝000…0；[-0]反＝111…1反码的表示范围与原码相同。手工求反码：正数的反码与它的原码相同，负数的反码符号位填“1”，数值位逐位求反后写在符号位之后就完成了。（4）机器数的位数格式真值在表示