微机原理与接口技术PPT-第1章.ppt

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1、计算机硬件技术基础第一章数制与码制第二章8086CPU结构与功能第三章8086CPU指令系统第四章汇编语言程序设计第五章总线及形成第六章存储器设计第七章常用芯片的接口技术第八章中断系统与可编程中断控制器8259A第十章并行接口芯片8255A主要内容§1.1二进制数的基础知识三、二进制数的算术运算二进制计数制不仅物理实现容易，且运算方法也比十进制计数制大为简单，所以计算机中均采用二进制数。二进制数的算术运算包括加、减、乘、除。例：10110101B+00001111B、、、、、、11000100B、、10110101B-00001111B10100110B§1.1二进制数的基础知识四

2、、二进制数的逻辑运算二进制数的逻辑运算包括与、或、异或、非四种运算。10110101B00001111B10111111B10110101B00001111B10111010B10110101B例：00001111B00000101BX=10110101B=01001010B§1.2有符号二进制数的表示方法及溢出问题一、有符号二进制数的表示方法前面我们接触的二进制数均为无符号数，即所有二进制数位均为数值位，很多情况下都是这样对待的。但在有些情况下，有些数值是带符号的，即可能是正数，也可能是负数。这样就存在一个有符号二进制数的表示方法问题。1.数的符号表示方法为了表示一个有符号数，除

3、了数值位以外，还应制定符号位，通常以这个数的最高位表示符号位。§1.2有符号二进制数的表示方法及溢出问题我们假定讨论的数为整数，对8位有符号二进制整数，用下表示：数值部分符号位0：表示正数1：表示负数这种表示方法称为机器数表示法。有符号二进制数的真值为它对应的十进制数。§1.2有符号二进制数的表示方法及溢出问题2.原码表示法如果正数的符号位用0表示，负数的符号位用1表示，绝对值的编码规则与前面讲的无符号数编码规则相同，这种表示方法称为原码表示法。一个数X的原码记为：原[X]数值部分=绝对值(用无符号二进制数表示)符号位00000011+3的表示=00000011B原[+3]§1.2

4、有符号二进制数的表示方法及溢出问题10000011-3的表示=10000011B原[-3]原[+0]原[-0]=00000000B=10000000B数0的两种表示方法对8位有符号二进制数用原码表示的范围：正数从0000000001111111，+0+127负数从1000000011111111，-0-127§1.2有符号二进制数的表示方法及溢出问题优点：表示简单，易于理解，真值转换方便。缺点：+、-运算麻烦。因为它仅仅是将其值的符号用一位二进制数表示，因而它的原码数的+、-运算完全同笔算。如两个正数相减，计算机首先要判断被减数的绝对值与减数的绝对值的大小，然后决定是颠倒过来相减，

5、还是直接相减。最后在结果的前面加上正确的正负号。所以，势必增加运行时间，降低速度，使运算器的逻辑复杂化。为了改进它，引进了补码的概念。有符号二进制数用原码表示的优缺点：§1.2有符号二进制数的表示方法及溢出问题3.补码表示法（1）补码的概念一个数X的补码记为，补码可定义为：补[X]补[x]=x当当(mod)从定义可见，正数的补码=原码，即，所以，只有负数求补的问题。补[x]原[x]=§1.2有符号二进制数的表示方法及溢出问题（2）一个数的补码的求法根据定义求补码补[x]==，x<0即负数x的补码等于模加上其真值（或减去其真值的绝对值）。补[X](mod)如：x=-1010111B，

6、n=8，则===10000000B-1010111B10101001B§1.2有符号二进制数的表示方法及溢出问题利用原码求补码一个负数的补码等于其原码除符号位保持不变外，其余各位按位取反，再在最低位加1。补[X]如：x=-1010111B=10101000B+1=10101001B原[X]=11010111B值的注意的是：0的补码只有唯一的形式，符号位和数值位均为0。无正负0之分。8位二进制补码所能表示的数的范围：-128+12716位二进制补码所能表示的数的范围：-32768+32767§1.2有符号二进制数的表示方法及溢出问题（3）数的补码表示转换为原码表示一个用补码表示的负数

7、，如将再求一次补，即将除符号位外取反加1，就可得到，用下式表示：原[X]补[X]补[X]原[X]补[X]补=补[X]补补[X]如：=10101001B=11010111B=原[X]§1.2有符号二进制数的表示方法及溢出问题（4）补码的运算规则第一个公式：两个n位二进制数之和的补码等于这两数补码之和，即：补[Y]补[X]补[X+Y]=+例：（+33）+（-15）00100001B+11110001B[1]00010010B[+33][-15][+18]补补补进位，丢掉§