微机原理及应用 复习.ppt

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1、微机原理及应用复习第一章计算机中的数与码第二章常用数字电路（译码器，三态门）第三章微处理器第四章存储器和存储管理第五章计算机的输入/输出第六章MCS－51微控制器第七章MCS－51指令系统第八章汇编语言程序设计（常用程序设计方法：最大/小值、ASCII－二进制/十六进制数的转换、多分支转移…）第九章MCS－51定时器/计数器与中断系统第十章MCS－51的串行通信第十一章MCS－51的总线第十二章MCS－51的存储扩展电路第十三章I/O接口电路及其扩展第十四章模拟量的输入和输出第1章计算机中的数和码1.2带符号二进制数的表示及其运算1.3溢出及运算的有效性1.4BCD码1.5ASCII码

2、1.1二进制数和十六进制数字长：二进制的位数称为字长。字长影响数的表达范围和表达精度。计算机中的数都与硬件电路相对应，所有数都是有限字长的。字长为n的无符号数，它可表示的数的范围是（n=8，16，32，…）n＝8，数的表示范围为0～28－1，即0～255n＝16，数的表示范围为0～216－1，即0～65535掌握二进制数、十六进制数等的表示方法、相互转换8位二进制数称为1个字节。计算机的字长是按8位（字）、16位（双字）、32位（4字）……的规律发展的。带符号二进制数的表示及其运算原码、反码和补码二进制数表示无符号数时，所有位数全部为数值位；二进制数表示有符号数时，规定其最高位为符号位

3、，余下位为数值位，且最高位为0表示正数，最高位为1表示负数。两数相减，可以转化为补码相加，结果也是补码：X－Y＝[X]补＋[－Y]补。原码最高位表示符号位（0表示正数，1表示负数）、其余数字表示数值位的二进制数码，叫做机器数的原码。[＋76]原＝01001100B＝4CH[－76]原＝11001100B＝CCH反码正数的反码与原码相同。负数的反码为负数的原码除符号位外各位按位取反。[―76]反＝10110011B=B3H[＋76]反＝[＋76]原＝01001100B＝4CH补码正数的补码与原码相同。负数的补码为其反码在最低位加1。[＋76]补＝[＋76]原＝01001100B＝4CH[

4、－76]补＝[－76]反＋1＝10110011B＋1＝B4H补码、反码、原码（真值）的转换带符号数的补码表示范围：－2n－1≤X≤＋2n－1－1,(n=8,16,…)(2)对补码求补，除符号位外逐位求反再加1。已知负数的补码求原码有两种方法：(1)原路退回，将补码减1再除符号位外逐位求反；补码到真值的转换先判断其正负性（根据数的最高位）正数的补码与原码相同。【例】已知[X]补＝D2H，[Y]补＝2FH，求X、Y。[X]补＝11010010B，除符号位外逐位求反得10101101末位加1得原码10101110，X＝－46。[Y]补＝00101111BY＞0，得Y＝＋47补码的运算运算规则

5、：⑴两数和的补码等于补码之和[X+Y]补＝[X]补+[Y]补⑵两数差的补码等于补码之差，又等于第一个数的补码与第二个数负数的补码之和[X－Y]补＝[X]补－[Y]补＝[X]补＋[－Y]补无符号数与带符号数的溢出条件对无符号数运算，只有进位问题而无溢出问题。对于带符号数运算：两个补码相加可以归纳为三种情况：两个正数相加；两个负数相加；一个正数一个负数相加。只有在前两种情况下才有可能产生溢出。在运算器的最高位和次高位同时出现进（借）位，或同时不出现进（借）位，则计算不出现溢出，反之，则出现溢出。3.1微型计算机系统的基本组成3.2总线及总线时序3.3关于微处理器的基本概念3.4指令系统3.

6、4CPU中的寄存器微机系统硬件软件主机外围设备系统软件应用软件CPU内存储器I/O接口系统总线运算器控制器内部寄存器地址总线数据总线控制总线3.1微型计算机系统的基本组成包括操作系统OS和系统应用程序用户为了解决各种实际问题而编制的各种程序总线时序时钟周期（Tstate）：主时钟的两个脉冲前沿的时间间隔称为一个时钟周期，又称为T状态。是CPU操作的最小时间单位T系统总线是连接各逻辑部件且能传送信息的公共通道。指令周期（InstructionCycle）：一条指令（的取出和）执行所需的时间。一条指令执行需1～5个M周期。机器周期：由2～5个T状态组成一个机器周期（MachineCycle

7、），称为M周期，又叫做总线周期，用来完成一个基本操作，如MEM读/写、I/O读/写等。TT1T2T3T4T5T6T7T8总线周期总线周期指令周期总线时序总线信号的协调变化关系称为时序。以CPU时钟为参考，若干个时钟周期为一个总线周期。最常见的基本总线周期有：存储器读或写，I/O端口读或写，中断响应，复位等。取指周期取数周期T1T2T3T4T1T2T3T4A7~0OP-CODEA7~0OPERANDADDRESSA15~8ADDRESSA15~8