[工學(xué)]微機(jī)原理ppt

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1、微機(jī)原理與應(yīng)用微機(jī)原理與應(yīng)用學(xué)習(xí)本課程建議:抓住五個(gè)環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)聽課復(fù)習(xí)筆記作業(yè)注重兩個(gè)能力:自學(xué)實(shí)踐注重兩個(gè)交流:同學(xué)間師生間實(shí)現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)變:基礎(chǔ)課→專業(yè)基礎(chǔ)課本課程考核:閉卷（期中、期末）總成績：卷面80％＋平時(shí)20％注意與單片機(jī)課程異同講授內(nèi)容:第1章—第8章參考書:1,楊文顯,現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)教程,清華大學(xué)出版社,2006年2,朱定華,微機(jī)原理、匯編與接口技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo),清華大學(xué)出版社,2006年學(xué)習(xí)內(nèi)容：微機(jī)原理與應(yīng)用是一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程；既有硬件又有軟件內(nèi)容，涉及微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，外部電路擴(kuò)展以及匯編程序設(shè)計(jì)等；知識(shí)點(diǎn)多，實(shí)踐性強(qiáng)，內(nèi)容較繁雜。世上無難事，只要肯

2、登攀。微型計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件微型計(jì)算機(jī)（主機(jī)）微處理器(CPU)軟件外圍設(shè)備運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器(內(nèi)存)RAMROM外部設(shè)備輔助設(shè)備輸入設(shè)備(鍵盤、掃描儀、語音識(shí)別儀…)輸出設(shè)備(顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、…)輔助存儲(chǔ)器(磁帶、磁盤、光盤)輸入/輸出接口(PIO、SIO、CTC、ADC、DAC…)(I/O接口)總線(AB、DB、CB)系統(tǒng)軟件(操作系統(tǒng)，編輯、編譯程序，故障診斷,監(jiān)控程序…)應(yīng)用軟件(科學(xué)計(jì)算，工業(yè)控制，數(shù)據(jù)處理…)程序設(shè)計(jì)語言(機(jī)器語言、匯編語言、高級語言)電源電路時(shí)鐘電路第1章微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼1.2邏輯單元和邏輯部件1.3微型

3、計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理1.48086/8088微處理器1.58086/8088存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)與堆棧1.680x86、Pentium系列微處理器1.7新一代微處理器-Itanium1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼1.1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)制1.1.2符號(hào)數(shù)的表示法1.1.3二進(jìn)制數(shù)的加減運(yùn)算1.1.4二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算和邏輯電路1.1.5二進(jìn)制編碼1.1.6BCD數(shù)的加減運(yùn)算十進(jìn)制數(shù)(D):逢十進(jìn)一1.1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)制基數(shù)：數(shù)制所使用的數(shù)碼的個(gè)數(shù)權(quán)：數(shù)制中每一位所具有的值.二進(jìn)制數(shù)(B):逢二進(jìn)一:逢十六進(jìn)一十六進(jìn)制數(shù)(H)二進(jìn)制數(shù)的基數(shù)為2，第i位的權(quán)為2i。十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之

4、間的關(guān)系如表所示十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制012345678012345678000000010010001101000101011001111000十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制9101112131415169ABCDEF10100110101011110011011110111110000計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制數(shù)的原因1.物理上容易實(shí)現(xiàn)。2.運(yùn)算規(guī)則簡單。3.可以用邏輯代數(shù)作為設(shè)計(jì)工具。數(shù)制轉(zhuǎn)換‘二’轉(zhuǎn)‘十’，‘十六’轉(zhuǎn)‘十’方法：按權(quán)展開相加53221510722613631222222011101011K0K1K2???Kn-1?(215)10=11010111B方法：除2取余法。十進(jìn)制數(shù)?二進(jìn)

5、制數(shù)整數(shù)轉(zhuǎn)換二進(jìn)制?十六進(jìn)制數(shù)1.十六進(jìn)制數(shù)?二進(jìn)制數(shù)一位‘十六’用四位‘二進(jìn)制’表示。(3AB)16=3ABH=(001110101011)2=(1110101011)2(0.7A53)16=0.7A53H=(0.0111101001010011)22.二進(jìn)制數(shù)?十六進(jìn)制數(shù)四位‘二進(jìn)制’數(shù)用一位‘十六進(jìn)制’數(shù)表示。(1101111100011.100101111)2=(1BE3.978)16#以上未涉及符號(hào)（+，--）用一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)有符號(hào)數(shù)：D7D6D5D4D3D2D1D0符號(hào)位數(shù)字位D7=0正數(shù)1負(fù)數(shù)機(jī)器數(shù)真值01011011B=+9111011011B=?911

6、.1.2符號(hào)數(shù)的表示法一、機(jī)器數(shù)和真值機(jī)器可使用的帶符號(hào)數(shù)，稱為機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)所表示的真實(shí)數(shù)值，稱為真值1.原碼D7D6D5D4D3D2D1D0符號(hào)位數(shù)的大小0正數(shù)1負(fù)數(shù)[+105]原=01101001B[?105]原=11101001B二、帶符號(hào)數(shù)的三種表示方法(原碼、反碼和補(bǔ)碼)原碼的特點(diǎn)：(1)數(shù)值部分即為帶符號(hào)數(shù)的二進(jìn)制數(shù)(2)“0”有+0和?0之分(+0)原=00000000B(?0)原=10000000B(3)8位二進(jìn)制原碼表示數(shù)的范圍1111,1111B~01111111B即?127~+127即：數(shù)0的原碼不唯一。2.反碼（機(jī)器數(shù)）[+4]原=[+4]反=0000010

7、0B[?4]原=10000100B正數(shù)：反碼同其原碼負(fù)數(shù)：符號(hào)位不變，數(shù)字位按位取反[?4]反=11111011B[+127]原=[+127]反=01111111B[?127]原=11111111B[?127]反=10000000B真值？3.補(bǔ)碼（機(jī)器數(shù)）[+4]原=[+4]補(bǔ)=00000100B[?4]原=10000100B正數(shù)：補(bǔ)碼同其原碼。負(fù)數(shù)：反碼+1。補(bǔ)碼用途：減法轉(zhuǎn)為加法[?4]反=11111011B[?127]原=11111111B[?127]反=100