工业用微型计算机第一讲ppt课件

.,1,工业用微型计算机,第一章总复习,.,2,教学内容,第1章微型计算机基础第2章8088/8086指令系统第3章汇编语言程序设计第4章存储器及其接口第5章输入/输出及接口芯片的应用第6章数/模与模/数转换及其接口,.,3,第1章微型计算机基础,本章内容1.1微型计算机的发展1.2数制和码制1.3微型计算机系统的组成1.4微处理器1.5工业微型计算机的特点,.,4,计算机按其性能、规格和体积可以分为：超级计算机、大型计算机、小型计算机和微型计算机。,1.1微型计算机的发展,.,5,1.2数制和码制,1.十进制（DecimalSystem）,十进制数有几个主要特点:（1）有10个不同的数字符号:09;（2）低位向高位进位的规律是“逢十进一”；（3）按权展开时权的基数为10；（4）用后缀字母“D”表示，D可省略。,1.2.1十进制、二进制和十六进制,.,6,2.二进制（BinarySystem）,二进制数主要特点:（1）是“0”和“1”这样的数;（2）逢2进位；（3）按权展开时权的基数为2；（4）用后缀字母“B”表示。,.,7,3.十六进制（HexadecimalSystem）,十六进制数主要特点:（1）是“0”“9”，“A,B,C,D,E,F”之间的数;（2）逢16进位；（3）按权展开时权的基数为16；（4）用后缀字母“H”表示。,.,8,方法：对于整数部分，采用“除2取余法”；对于小数部分，采用“乘2取整法”。,1.2.2进制之间的转换,1.十进制数转换为二进制数,2009-02.将十进制数98转换为二进制数，其值为【】A01100010BB01101000BC10010001BD10011000B,A,.,9,2.二进制数转换为十进制数P27,1000000.001B=126+025+024+023+022+021+020+02-1+02-2+12-1=64.125D,将二进制数按权展开相加即为相应的十进制数。,2010-04二进制数1000000.001B对应的十进制数是【】A32.125B40.2C64.125D80.001,C,.,10,将二进制数以小数点为界四位一分，不足补0，用一位十六进制数代替四位二进制数。,例：将110101.011B转换为十六进制数。,00110101.0110,35.6,即110101.011B=35.6H,3.二进制数转换为十六进制数,.,11,将十六进制数以小数点为界，用四位二进制数代替一位十六进制数。,例：将4A5B.6CH转换为二进制数。,即4A5B.6CH=100101001011011.011011B,4.十六进制数转换为二进制数,.,12,例：43D=？H1643162B最低位02最高位例：0.75D=？H,43D=2BH,16,0.75,12.00整数部分为C(最高位),0.75D=0.CH,_,方法：对于整数部分，采用“除16取余法”；对于小数部分，采用“乘16取整法”。,5.十进制数转换为十六进制数,.,13,例求十进制数43.75的十六进制表示。解：由上面的结果可以得到：43.75D=2BH+0.CH=2B.CH,.,14,将十六进制数按权展开相加即为相应的十进制数。,57H=5161+7160=87,6.十六进制数转换为十进制数,2012-21.十六进制数57H转换为十进制数为_。,87,.,15,一、二进制的算术运算1.加法运算遵循法则：0+0=00+1=11+0=11+1=0（有进位）例：10110110B+01101100B=?B进位:11111100010110110被加数+01101100加数结果为:100100010和,_,1.2.3无符号二进制数的算术运算,.,16,2.减法运算遵循法则：0-0=01-0=11-1=00-1=1（有借位）例：11000100B-00100101B=?B借位:0111111011000100被减数-00100101减数结果为：10011111差,_,.,17,3.乘法运算遵循法则：00=001=010=011=14.除法运算遵循法则：01=011=1,.,18,1.2.4二进制数的逻辑运算1.与运算2.或运算3.非运算4.异或运算,.,19,与、或、异或运算的规则如下：,第一运算对象第二运算对象与的结果或的结果异或的结果,00000,01011,10011,11110,.,20,例（1）56H3FH=16H（2）56H3FH=7FH（3）56H3FH=69H（4）90H=6FH,01010110B00111111B,.,21,1.原码2.反码3.补码4.真值与机器数,1.2.5二进制有符号数的表示方法,.,22,1.原码数据的最高位用来表示符号,称为符号位（0表示正数,1表示负数）,其余位为数值位,用数据的绝对值表示。例1.15：(1)X=+85,X原=01010101(2)X=-85,X原=11010101(3)0有两种表示形式：+0原=00000000，-0原=10000000原码表示范围：8位二进制原码所表示数据范围：-127+127；16位二进制原码所表示数据范围：-32767+32767。,.,23,2.反码在反码表示中，仍用0表示正号,1表示负号。对于正数，其反码表示与其原码表示完全相同；对于负数，符号位为1，数值位用数据的绝对值按位取反表示。例1.16：(1)X=+85,X反=01010101B(2)X=-85,X反=10101010B(3)0有两种表示形式+0反=00000000B,-0反=11111111B反码表示范围：8位二进制反码所表示数据范围：-127+127；16位二进制反码所表示数据范围：-32767+32767。,.,24,3.补码在补码表示中，仍用0表示正号,1表示负号。对于正数，其补码表示与其原码表示完全相同；对于负数，符号位为1，数值位为数据的绝对值按位取反加1表示。例(1)X=+85,X补=01010101B(2)X=-85,X补=10101010B(3)0只有一种形式补码：0补=00000000B补码表示范围：8位二进制补码所表示数据范围：-128+127；16位二进制补码所表示数据范围：-32768+32767。注意：规定-128补=10000000B；-32768补=1000000000000000B。,.,25,数的表示方法,.,26,原码、反码、补码间的相互转换(1)对于正数X，X原=X反=X补；(2)对于负数X，三种编码则不同。(3)已知负数的原码转换为反码和补码转换为反码：符号位不变，数值位取反；转换为补码：符号位不变，数值位取反加1。(4)已知负数的反码转换为原码和补码转换为原码：符号位不变，数值位取反；转换为补码：反码加1。(5)已知负数的补码转换为原码和反码转换为原码：符号位不变，数值位取反加1；转换为反码：补码减1。注意：当补码表示的整数为-128（或-32768）时，不能用8（或16）位的原码和反码表示。,.,27,4、机器数与真值,机器数：计算机中以二进制形式表示的数。真值：机器数所代表的数值。,例如：机器数：10001010B,138（无符号数）,10（原码）,117（反码）,118（补码）,真值：,1）一个机器数，由于编码不同，可以有几种真值。2）在计算机内部存储的数就是机器数，可以代表有符号数、无符号数或者字符,.,28,在计算机中都是用补码表示一个带符号的数据。最高位是0：正数；最高位是1：负数。,（1）正数：因为：正数的补码与原码相同，所以：直接将其按权展开相加。,例如：有符号数：00010101B（最高位0：正数）=+21D,当给出一个补码表示的有符号二进制数（十六进制数）时，怎样得到其对应的十进制数，就是求真值的问题。,.,29,（2）负数：将补码表示的负数，按位取反，再+1，再按权展开相加，在得到对应的十进制数前加负号。,例如：有符号数：10100111B(最高位1：负数）所以：取反：01011000B加1：+1B=01011001B=89D因此：10100111B=-89D,练习：有符号数的补码：01111111B，10011101B求它们的真值（或十进制数）。,.,30,已知真值求补码201101.在计算机中，有符号数-8按字节存放，其补码存放的形式为【】A-0001000BB-1111000BC.10001000BD11111000B已知补码求真值2012-02.设01101100B为某有符号数的补码，该有符号数的真值为【】A-106B-20C-22D+1082010-068位补码0CH所代表的真值是【】A-243B-12C12D2432009-06十六进制补码88H所表示的真值为【】A-120B-8C88D1362011-21.8位数据40H与0A0H均为补码，两数之和的真值为_。2009-23.55H与OABH均为补码，这两个数和的真值为_。,D,D,C,A,-32,0,.,31,ASCII码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange美国信息交换标准码）用7位二进制代码表示（编码）128个字符编码。例：数字0-9的ASCII码为30H-39H.例：字母A-Z的ASCII码为41H-5AH.例：字母a-z的ASCII码为61H-7AH,1.2.6字符编码,.,32,必须记住的ASCII码,.,33,2009-29.字符8的ASCI1码是_。,201102.字符0在计算机中以ASCII码存放形式为【】A00000000BB00000011BC00001100BD00110000B,2010-19.ASCII码42H所代表的的字符为【】AABBC0D1,D,B,38H,.,34,1.2.7BCD编码,十进制数用二进制编码来表示，一位十进制数要用4位二进制编码来表示，这种编码称为二十进制编码，简称BCD（Binary-CodedDecimal)码，最常用的BCD编码是8421BCD码。用二进制对十进制0-9进行编码BCD码。用四位二进制数0000-1001表示0-9。,.,35,例：35.8的BCD码为：00110101.1000,.,36,2009-01.在汇编程序中定义一个名为VAR2的字节型变量，初值为45，若用BCD码表示，那么正确定义变量的伪操作为【】AVAR2DB2DBVAR2DW2DHC.VAR2DW45DVAR2DB45H,D,.,37,1.3微型计算机系统的组成,1.3.1术语1.3.2微型计算机的组成1.3.3微型计算机的工作过程,.,38,1.3.1术语,1.位(bit)位是计算机所能处理的最小数据单位，位只能有两种状态：“0”和“1”。Bit通常缩写为b。2.字节(byte)1字节包含8个二进制（8bit）位，通常写为B。字节是计算机存储器容量的基本单位。字节的最低位称为LSB（LeastSignificantBit）字节的最高位称为MSB（MostSignificantBit）3.字(word)字在不同的场合有不同的含义。一种是在计算机编程语言中，一个字代表2个字节，即16位；另一种是在计算机硬件中，字是CPU与（IO）设备和存储器之间传送数据的基本单位。,.,39,4.双字(DoubleWord)两个字构成一个双字，用DW表示。5.千字节(Kilobyte)简写为KB，1KB=210B=1024B。6.兆字节(Megabyte)简写为MB，1MB=220B=10241KB。7.十亿字节(Gigabyte)简写为GB，1GB=230B=10241MB。8.太字节(Terabyte)简写为TB，1TB=240B=10241GB。,.,40,B,2010-03存储器容量1KB代表的字节数是【】A.28B.210C.216D.220,2011-03计算机中一个字节能存储的二进制数的位数为【】A.1位B.8位C.16位D.取决于计算机的类型,2012-01.在计算机中，要组成一个字（WORD）需要二进制数【】A8位B16位C.32位D64位,B,B,.,41,1.4微处理器,1.4.18086/8088微处理器1.4.28086/8088的引脚分类1.4.38088的引脚信号1.4.48086/8088的工作模式1.4.58086/8088的寄存器1.4.6段和段内偏移1.4.7通用寄存器与使用约定,.,42,地址总线引脚：8086：AD0AD15,A16-A198088:AD0AD7,A8-A19共1M字节,1.4.28086/8088的引脚分类P39,数据总线引脚：8086：AD0AD15总线宽度16位8088：AD0AD7总线宽度8位,2012-26.8086CPU地址与数据复用的引脚共有_条。,2011-22.8086CPU共有条地址与数据复用线,C,16,2011-048086CPU可寻址的存储器的空间是【】A64KBB256KBC1MBD4MB,16,.,43,可屏蔽中断申请输入端，高电平有效，可以用软件屏蔽。,非屏蔽中断申请输入端，必须为上升沿，是不可用软件屏蔽的中断。,中断应答信号输出端，低电平有效。,2012-23.8086CPU引脚的功能是接受_信号。,可屏蔽中断请求,1.4.38088的引脚信号,.,44,读信号输出端。该信号是一个低电平有效的输出信号，当其为低电平时，表面CPU正在对内存或者外设进行读操作。,写信号输出端。,2012-24.当8086的引脚输出0，引脚输出0，引脚输出1，表明8086正对外设进行_操作。,读,.,45,RESET：系统复位信号输入端。高电平有效，有效时间至少为4个T状态。,表1-128086/8088复位时各寄存器的值P41,.,46,2011-068086CPU复位后，寄存器不为零的是【】ACSBDSCESDSS,2012-27.8086CPU复位后，从物理地址_开始执行程序。,2010-13.具有8086CPU的计算机上电后，所执行第一条指令的物理地址为【】A00000HB0FFFFHCFFFF0HDFFFFFH,A,FFFF0H,C,.,47,10）TEST：测试信号输入端。当CPU执行WAIT指令时，每隔5个时钟周期对该引脚进行一次测试。如果为高电平，则CPU就仍处于空转状态进行等待，直到该引脚变为低电平，CPU结束等待，执行下一条指令。,11）RD：读信号输入端。该信号是一个低电平有效的输出信号，当其为低电平时，表面CPU正在对内存或者外设进行读操作。12）MN/MX（低）：最小/最大模式控制信号输入端。,.,48,1.4.48086/8088的工作模式,最小模式：单处理器模式最大模式：多处理器模式,.,49,共有14个寄存器，分为六类：,1.4.58086/8088的寄存器,.,50,标志寄存器长度为16位，其中9个位有定义。,标志寄存器Flags,1.条件标志-共6位，用于寄存程序运行的状态信息，这些标志往往用作后续指令判断的依据。2.控制标志-共3位，用于控制机器或程序的某些运行过程。,.,51,段基地址和偏移地址组成了逻辑地址格式为：段基地址:偏移地址,物理地址=段基地址16+偏移地址,1.4.6段和段内偏移,2011-23.设DS=1234H,BX=0100H,由此两个寄存器值构成的存储器物理地址为。,12440H,.,52,8086约定了隐含的段寄存器P55,2012-03下列合法的存储器逻辑地址是【】A.CS:IPB.DS:IPC.ES:AXD.SS:AX,A,.,5