微机原理第一章

1、 及 课程课程介绍介绍典型机型：典型机型：IBM PCIBM PC系列机系列机基本系统：基本系统：8086CPU8086CPU和半导体存储器和半导体存储器I/OI/O接口电路及与外设的连接接口电路及与外设的连接硬件接口电路原理硬件接口电路原理软件接口编程方法软件接口编程方法专业技术基础课硬件系列课程之一计算机组成原理微机原理及接口技术计算机体系结构指定选修课以技术为主面向应用软硬件相结合课程课程特点特点区别区别先修课程数字逻辑提供硬件基础计算机组成原理确立计算机部件功能掌握计算机工作原理汇编语言程序设计建立必备软件基础掌握指令系统、程序格式先修先修课程课程 学习方法很重要复习并掌握先修课的有关

2、内容课堂：听讲与理解、适当笔记课后：认真读书、完成作业实验：充分准备、勇于实践总成绩考试成绩 实验成绩平时成绩学习学习方法方法学习资源要利用 钱晓捷之微服网http:/ 微机原理远程教学0/caicomputer/u钱晓捷 陈涛，微型计算机原理及接口技术，北京：机械工业出版社，1999.1uBarry B.Brey著 陈谊等译，Intel系列微处理器结构、编程和接口技术大全80X86、Pentium和Pentium Pro，北京：机械工业出版社，1998.1学习学习资源资源第第1 1章章 微型计算机系统概述微型计算机系统概述教学目的教学目的 补充必要的基本知

3、识，如数制、编码等知识，为后面的学习作准备。 了解微型计算机的发展、应用及其分类 数制 逻辑电路 布尔代数 二进制运算及加法电路 计算机中的信息表示 1.1 微型计算机的发展、应用及其分类微型计算机的发展、应用及其分类 1.1.1 微机计算机的发展微机计算机的发展1971年，美国年，美国Intel公司研究并制造了公司研究并制造了I4004微处理器芯微处理器芯片。该芯片能同时处理片。该芯片能同时处理4位二进制数，集成了位二进制数，集成了2300个晶个晶体管，每秒可进行体管，每秒可进行6万次运算，成本约为万次运算，成本约为200美元。它是美元。它是世界上第一个微处理器芯片，以它为核心组成的世界上第

4、一个微处理器芯片，以它为核心组成的MCS-4计算机，标志了世界计算机，标志了世界第一台微型计算机第一台微型计算机的诞生。的诞生。微机概念：微机概念：以大规模、超大规模构成的微处理器作为核以大规模、超大规模构成的微处理器作为核心，配以存储器、输入心，配以存储器、输入/输出接口电路及系统总路线所输出接口电路及系统总路线所制造出的计算机。制造出的计算机。划分阶段的标志：划分阶段的标志：以字长和微处理器型号。以字长和微处理器型号。第一代第一代4位和低档位和低档8位机位机Intel 4004第二代第二代中高档中高档8位机位机8080/8085、Z80、MC6800第三代第三代16位机位机Intel 80

5、86、Z8000、MC6800第四代第四代32位机位机80386、80486第五代第五代64位机位机（1971-1973）（1974-1978）（1978-1981）（1981-2000）（2001后）后）特点：特点：1、芯片的发展遵循、芯片的发展遵循 摩尔定律摩尔定律2、速度越来越快。、速度越来越快。3、容量越来越大。、容量越来越大。4、功能越来越强。、功能越来越强。图片示例图片示例基于基于SoC的嵌入式核的结构的嵌入式核的结构1.1.2 微型计算机的应用微型计算机的应用1、科学计算和科学研究、科学计算和科学研究 计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出计算机主要应用于解决科学研究和工

6、程技术中所提出的数学问题（数值计算）。的数学问题（数值计算）。 2、数据处理、数据处理 （信息处理）（信息处理）主要是利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字主要是利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字信息进行加工。信息进行加工。 3、工业控制、工业控制 用单板微型计算机实现用单板微型计算机实现DDC级控制等。级控制等。 4 4、计算机辅助系统、计算机辅助系统 计算机辅助系统主要有计算机辅助教（计算机辅助系统主要有计算机辅助教（CAICAI）、计算）、计算机辅助设计（机辅助设计（CADCAD）、计算机辅助制造（）、计算机辅助制造（CAMCAM）、计算）、计算机辅助测试（机辅助测试（CATCA

7、T）、计算机集成制造（）、计算机集成制造（CIMSCIMS）等系）等系统。统。 5 5、人工智能人工智能 人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的为及其规律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的思维过程，计算机学习等等。其主要任务是建立智能思维过程，计算机学习等等。其主要任务是建立智能信息处理理论，进而设计可以展现某些近似于人类智信息处理理论，进而设计可以展现某些近似于人类智能行为的计算系统。能行为的计算系统。 1.2 数制数制数制是人们利用符号来记数的科学方法。1.2.1 1.2.1 数制的基与权

8、数制的基与权 基：数制所使用的数码的个数 权：数制每一位所具有的值通常使用进制：十进制、二进制、八进制和十六进制 十进制十进制十进制(decimal system)的基为“10”，即它所使用的数码为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，共有10个。十进制各位的权是以10为底的幂。十万 万 千 百 十 个 二进制二进制二进制(binary system)的基为“2”，即其使用的数码为0，1，共两个。二进制各位的权是以2为底的幂 八进制与十六进制八进制与十六进制八进制八进制(octave system)(octave system)的基为的基为“8”8”，即其数码共有，即其数码共有8 8个：个：

9、0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，7 7。八进制的权为以。八进制的权为以8 8为底的幂，有时也顺次称其各位为为底的幂，有时也顺次称其各位为0 0权位、权位、1 1权位、权位、2 2权位等。权位等。十六进制十六进制(hexadecimal system)(hexadecimal system)的基为的基为“16”16”，即其数码共有，即其数码共有1616个：个：0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，7 7，8 8，9 9，A A，B B，C C，D D，E E，F F。十六进制的权为以。十六进制的权为以1616为底的幂，有时也称其各位的权为为底的幂，有时也

10、称其各位的权为0 0权、权、1 1权、权、2 2权等。权等。例：二进制数例：二进制数1011.1表示如下：表示如下：(1011.1)B= 1 * 23 + 0 * 22 + 1 * 21 + 1 * 20 +1 * 2-11 1 0 1 1 125 24 23 22 21 20 32 16 8 4 2 1 二进制二进制十进制十进制1.2.2 各种数制的表示方法各种数制的表示方法 为了区分不同数制的表示，通常在数据的后面用括号加上该数据的数制。如： 1111(2)， 48(10)， 30(8)，FFAB9（16）1111(2)=F(16) (即15(10)11 0000(2)=30(16) (即

11、48(10)也有用字母符号来表示这些数制的，B二进制 ，H十六进制 ，D十进制， O八进制1.2.3 数制间的转换数制间的转换1、二进制数和十进制数之间的转换、二进制数和十进制数之间的转换（1）、二进制数转换为十进制数）、二进制数转换为十进制数方法：按二进制数的位权进行展开相加即可。方法：按二进制数的位权进行展开相加即可。例例:11101.101=124+123+122+021+120+12-1+02-2+12-3=16+8+4+0+1+0.5+0.25+0.125 =29.875 （2）、十进制数转换为二进制数）、十进制数转换为二进制数方法方法1：A、将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再

12、把转、将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再把转换结果进行相加。换结果进行相加。B、整数转换采用除、整数转换采用除2取余法：取余法：用用2不断地去除要转换的不断地去除要转换的数，直到商为数，直到商为0。再将每一步所得的余数，按逆序排列，。再将每一步所得的余数，按逆序排列，便可得转换结果。便可得转换结果。C、小数转换采用乘、小数转换采用乘2取整法：取整法：每次用每次用2与小数部分相乘，与小数部分相乘，取乘积的整数部分，再取其小数部分乘取乘积的整数部分，再取其小数部分乘2直到小数部分直到小数部分为为0。将所取整数顺序放在小数点后即为转换结果。将所取整数顺序放在小数点后即为转换结果。例：将（例：将

13、（136）D转换为二进制数。转换为二进制数。 2 136 - 0 余数（结果）余数（结果） 低位低位 2 68 - 0 2 34 - 0 2 17 - 1 2 8 - 0 2 4 - 0 2 2 - 0 1 高位高位转换结果：（转换结果：（136）D=（10001000）B例：将（例：将（0.625)D转换为二进制数。转换为二进制数。转换结果：转换结果：(0.625)D = (0.101)B方法方法2：（十进制数转换为二进制数）（十进制数转换为二进制数）降幂法 首先写出要转换的十进制数，其次写出所有小于此数的各位二进制数值，然后用要转换的十进制数减去与它最相近的的二进制权值，够减则此位记为1，

14、否则记为0，如此反复。 如：N=123.8125D 小于123的二进制权 26 25 24 23 22 21 20 64 32 16 8 4 2 1 123 59 27 11 3 3 1 1 1 1 1 0 1 1 小于0.8125小数部分的二进制权 21 22 23 24 0.5 0.25 0.125 0.0625 0.8125 0.3125 0.0625 0.0625 1 1 0 1 所以：123.8125D1111011.1101B注意事项：注意事项：(1) 一个二进制数可以准确地转换为十进制数，而一个带一个二进制数可以准确地转换为十进制数，而一个带小数的十进制数不一定能够准确地用二进制

15、数来表示。小数的十进制数不一定能够准确地用二进制数来表示。(2) 带小数的十进制数在转换为二进制数时，以小数点为带小数的十进制数在转换为二进制数时，以小数点为界，整数和小数要分别转换。界，整数和小数要分别转换。2、二进制数和八进制数、十六进制数间的转换、二进制数和八进制数、十六进制数间的转换（1）、二进制数到八进制数、十六进制数的转换）、二进制数到八进制数、十六进制数的转换A、二进制数到八进制数转换采用、二进制数到八进制数转换采用“三位化一位三位化一位”的方法。的方法。从小数点开始向从小数点开始向两边分别进行每三位分一组，向左不足三位的，从左边补两边分别进行每三位分一组，向左不足三位的，从左边

16、补0；向右不足三位；向右不足三位的，从右边补的，从右边补0。B、二进制数到十六进制数的转换采用、二进制数到十六进制数的转换采用“四位化一位四位化一位”的方法。的方法。从小数点开从小数点开始向两边分别进行每四位分一组，向左不足四位的，从左边补始向两边分别进行每四位分一组，向左不足四位的，从左边补0；向右不足；向右不足四位的，从右边补四位的，从右边补0。例：将例：将(1000110.01)B转换为八进制数和十六进制数。转换为八进制数和十六进制数。 1 000 110 . 01 001 000 110 . 010 ( 1 0 6 . 2 )O二进制数到十六进制数的转换：二进制数到十六进制数的转换：（

17、1000110.01）B = 100 0110 . 01 0100 0110 . 0100(4 6 . 4)H（2）、八进制、十六进制数到二进制数的转换）、八进制、十六进制数到二进制数的转换方法：采用方法：采用“一位化三位（四位）一位化三位（四位）”的方法。的方法。按顺序按顺序写出每位八进制（十六进制）数对应的二进制数，所写出每位八进制（十六进制）数对应的二进制数，所得结果即为相应的二进制数。得结果即为相应的二进制数。例：将例：将(352.6)o转换为二进制数。转换为二进制数。 3 5 2 . 6 011 101 010 110 =(11 101 010 . 11)B1.3 逻辑电路逻辑电路由

18、其3种基本门电路(或称判定元素)组成。基于这3个基本门电路，可发展成许多复杂的逻辑电路。如：异或门 异或非门ABYY=A B+ =AB+AB&000=1000ABY=000&000基本门电路可以扩展成以下的扩展逻辑电路最后一个叫作缓冲器(buffer)，为两个非门串联以达到改变输出电阻的目的。可以提高带负载的能力。布尔代数也称为开关代数或逻辑代数，可以写成下面的表达式：Y=f(A,B,C,D)特点：(1) 其中的变量其中的变量A，B，C，D等均只有两种可能的等均只有两种可能的数值：数值：0或或1。布尔代数变量的数值并无大小之。布尔代数变量的数值并无大小之意，只代表逻辑关系。意，只代表逻辑关系。

19、 当人们遇到一个因果问题时，常常把各种因素全部考虑进去，然后再研究结果。 真值表就是将输入的全部可能取值加以考虑，列表，研究结果取值，形成的一种表格形式。 例如，考虑两个一位的二进制数A和B相加，其和S及向高一位 进位C的结果如何? 同一逻辑函数可以用三种不同的方法描述，三种方法可以相互转换 真值表转换为逻辑表达式 真值表中每一组使函数值为1的输入变量都对应一个乘积项，在这些乘积项中，若对应变量取值为1，则写成原变量；若对应变量取值为0，则写成反变量。将这些乘积相加就得到了逻辑函数式。 现在可以由真值表写出上面的逻辑表达式 S0 = A0B0 + A0B0 = A0 B0 C1 = A0B01

20、）写布尔代数式先看真值表中结果为1的项，有几项就有几个或项2）每一项个因数之间是“与”的关系，写该项时每个因素都写上，输入为0的因素取“反”。ABCY00000011010101101001101011011110练习：写出右面真值表所练习：写出右面真值表所具有的逻辑函数式具有的逻辑函数式Y=ABC+ABC+ABC+ABC 例1， 算术的基本运算共有4种：加、减、乘和除。在微型计算机中常常只有加法电路，这是为了使硬件结构简单而成本较低。不过，只要有了加法电路，也能完成算术的4种基本运算。 现在的嵌入式微处理器中，可以包含十分复杂的算术处理部件。(1) 两个二进制数相加时，可以逐位相加。如二进制

21、数可以写成：A=A3A2A1A0B=B3B2B1B0则从最右边第1位(即0权位)开始，逐位相加，其结果可以写成： 其中各位是分别求出的：S0=A0+B0进位C1S1=A1+B1+C1进位C2S2=A2+B2+C2进位C3S3=A3+B3+C3进位C4最后所得的和是：(2) 右边第1位相加的电路称为半加器(half adder)。 输入量为两个，即A0及B0； 输出量为两个，即S0及C1。(3) 从右边第2位开始，各位可以对应相加，并有进位参与运算，称为全加器(full adder)。输入量为3个，即Ai,Bi,Ci；输出量为两个，即Si,Ci+1。其中i=1,2,3，n。1.5.2 半加器电路

22、具有两个输入端，两个电位输入（A0B0），有两个输出端，用以输出总和S0和进位C1，也就是前面所写的：S0=A0+B0 -C1 即：A0+B0=C1S01.5.3 全加器电路全加器电路的要求是：有3个输入端，以输入Ai，Bi和Ci，有两个输出端，即Si及Ci+1。其真值表如下图所示： 1.5.4 半加器与全加器的符号 1.5.5 二进制数的加法电路学到这里就可以利用学过的半加器和全加器电路来组织加法电路了例：设A=1010=10(10) B=1011=11(10) ，求加法电路 A与B相加，写成竖式算法如下：A：1 0 1 0B：1 0 1 1 (+S：10 1 0 1即其相加结果为S=101

23、01。 从加法电路，可看到同样的结果：S=C4S3S2S1S0=10101 微型计算机中，没有专用的减法器，而是将减法运算转微型计算机中，没有专用的减法器，而是将减法运算转换为加法运算，其原理为：将减数换为加法运算，其原理为：将减数B变成补码后，再与变成补码后，再与被减数相加，其和（如有进位舍弃）就是两数之差被减数相加，其和（如有进位舍弃）就是两数之差 补码部分，我们在本章的最后补充补码部分，我们在本章的最后补充利用补码可将减法变为加法来运算，因此需要有这么一个电路，它能将原码变成反码，并使其最小位加1。下图的可控反相器就是为了使原码变为反码而设计的。这实际上是一个异或门(异门)，两输入端的异

24、或门的特点是：两者相同则输出为0，两者不同则输出为1。SUB B0 YY与B0 的关系00101Y与B0相同 Y与B0相同同相10110 Y与B0相反 Y与B0相反反相 利用这个特点，在前面讲的4位二进制数加法电路上增加4个可控反相器，并将最低位的半加器也改用全加器，就可以得到4位二进制数加法器减法器电路。 如果有下面两个二进制数：A=A3A2A1A0B=B3B2B1B0 则可将这两个数的各位分别送入该电路的对应端，于是：当SUB=0时，电路作加法运算：A+B。当SUB=1时，电路作减法运算：A-B。 图1.9电路的原理如下：当SUB=0时，各位的可控反相器的输出与B的各位同相，所以图1.9和

25、图1.7的原理完全一样，各位均按位相加。结果S=S3S2S1S0，而其和为：C3S=C4S3S2S1S0。 当SUB=1时，各位的反相器的输出与B的各位反相。注意，最右边第一位(即S0位)也是用全加器，其进位输入端与SUB端相连，因此其C0=SUB=1。所以此位相加即为：A0+B0+1其他各位为：A1+B1+C1A2+B2+C2A3+B3+C3因此其总和输出S=S3S2S1S0，即：S=A+B+1 =A3A2A1A0+B3B2B1B0+1 =A+B =A-B当然，此时C4如不等于0，则要被舍去。 练习 求出101011(2) + 011110(2)的门电路图，并求其相加的结果。 已知X=010

26、0B Y=0011B请利用补码计算 X-Y,并画出实现这一功能的二进制补码加法/减法电路。 1.6 计算机中的信息表示计算机中的信息表示 主要内容：主要内容： 机器码与真值 机器数的种类和表示方法 计算机中常用的编码1.6.1 机器码与真值机器码与真值对于带符号的二进制数，通常将数学上的对于带符号的二进制数，通常将数学上的“+”和和“-”数字化，数字化，规定一个字节的第七位为符号位，规定一个字节的第七位为符号位，D0D6为数字位，在符号中为数字位，在符号中“1”表示负数，表示负数，“0”表示正数。表示正数。如：如： N=0101 1011 =+91D N=11011011 = -91D1.6.

27、2 机器数的种类和编码机器数的种类和编码 常用的编码方案：原码、反码、补码。常用的编码方案：原码、反码、补码。 1、原码、原码 原码：用最高位表示符号，其中：原码：用最高位表示符号，其中：0-正、正、1-负，其负，其它位表示数值的绝对值。它位表示数值的绝对值。【例例】有符号数的原码表示。有符号数的原码表示。X=45=00101101B X原= 00101101BX=-45, X原=10101101B 原码表示简单易懂，但若是两个异号数相加（或两个同号数相减）,就要做减法。为了把减法运算转换为加法运算就引进了反码和补码。 0的表示形式（的表示形式（8位）位）+0原原=00000000-0原原=1

28、0000000 特点特点A、原码与真值的对应关系简单。、原码与真值的对应关系简单。B、0的编码不唯一，处理运算不方便。的编码不唯一，处理运算不方便。C、8位二进制数，原码可表示的范围：位二进制数，原码可表示的范围：+127D-127D 2、反码、反码 正数的反码正数的反码与原码相同，符号位用与原码相同，符号位用0表示，数值位值不变。表示，数值位值不变。 负数的反码负数的反码符号位用符号位用1表示表示, 数值位由原码数值位按位取反形数值位由原码数值位按位取反形成，即成，即0变变1、1变变0。【例1.2】有符号数的反码表示。X=45=00101101B, X反=00101101BX=-45, X反

29、=11010010BA、0的表示有两种形式（的表示有两种形式（8位）位）+0反反 = 0000 0000-0反反 = 1111 1111B、8位二进制数，反码可表示的范围：位二进制数，反码可表示的范围：+127D-127DC、若一个带符号数用反码表示时，最高位为符号位，若符号位为、若一个带符号数用反码表示时，最高位为符号位，若符号位为0，后面的后面的7位是数值，若符号位为位是数值，若符号位为1，后面的，后面的7位并不是此负数的数值，位并不是此负数的数值，必须取反后，得到必须取反后，得到7位的二进制数值。位的二进制数值。如：一个数的反码为如：一个数的反码为1001 0100B（反）（反） 其实际

30、表示值为其实际表示值为-107D3、补码、补码 正数的补码和原码相同。正数的补码和原码相同。 负数的补码负数的补码=反码反码+1。【例1.3】有符号数的补码表示。X=45=00101101B X补=00101101BX=-45 X补=11010011B【例1.4】求127和 0的三种编码表示。+127原原 = 0 1111111 +0原原 = 0 0000000-127反反 = 1 0000000 -0反反 = 1 1111111-127补补 = 1 0000001 -0补补 = 0 0000000 正数补码等于它本身，只有负数才有求补码的问题，补正数补码等于它本身，只有负数才有求补码的问题，

31、补码的计算可以有以下方法：码的计算可以有以下方法： 根据定义求：根据定义求：X补补=2n+X=2n-|X|，X X1补补 = 1010 1001B X2补补 = 1001 0000B 补码的加法补码的加法 可以证明：两个补码形式的数（无论正负）相加，只可以证明：两个补码形式的数（无论正负）相加，只要按二进制运算规则运算，得到的结果就是其和的补要按二进制运算规则运算，得到的结果就是其和的补码。即有：码。即有：X+Y补补=X补补+Y补补例：用补码进行下列运算 1）、（+18）+（-15） 2）、（-18）+（-11） 解 1）、0001 0010B +18补 + 1111 0001B -15补 1

32、0000 0011B +3补 符号位的进位，舍弃2)、 1110 1110B -18补 + 1111 0101B -11补 11110 0011B -29补 符号位的进位，舍弃溢出判断溢出判断 当两个带符号位的二进制数进行补码运算时，若运算结果的绝对值超过运算装置的容量，数值部分便会发生溢出，占据符号位的位置，引起计算出错。 补码运算过程也存在，正常溢出是以2n（n为二进制的位数）为模的溢出，它被自然丢失，不影响结果的正确性。设Cs用于表征最高位（符号位）的进位情况，Cs=1表示有进位，Cs=0表示无进位；Cp用于表示数值部分最高位的进位情况，如有进位，Cp=1，否则，Cp=0。设微型计算机字

33、长为n，则两个带符号数的绝对值都应当小于2n-1，因而只有当两个数同为正或同为负，并且和的绝对值又大于2n-1时，才会发生溢出。两个正数相加，若数值部分之和大于2n-1，则数值部分必有进位Cp=1，而符号位却无进位Cs=0，这种溢出称为“正溢出”。例如： 0101 1010B +90 +）0110 1011B +107 1100 0101B -59 两个负数相加，若数值部分绝对值之和大于2n-1，则数值部分补码之和必小于2n-1，Cp=0，而符号位肯定有进位Cs=1，这时称为负溢出例如： 1001 0010B -110补 +）1010 0100B -92补 10011 0110B +54求补求

34、补Cs=0 Cp=1 正溢出，结果出错正溢出，结果出错Cs=1 Cp=0 负溢出，结果出错负溢出，结果出错 双高位判别法可以总结如下：当Cs和Cp的状态不同时，产生溢出；Cp和Cs的状态相同时，不发生溢出。通常用异或线路来判别有无溢出发生，即若Cs Cp=1，表示有溢出发生，否则便无溢出。常用的编码方式为美国标准信息交换（常用的编码方式为美国标准信息交换（American Standard Card for Information Interchange，ASCII码）。码）。 、 标准标准ASCII码用码用7位二进制数编码，共有位二进制数编码，共有128个。个。 计算机存储器基本单位为计算机

35、存储器基本单位为8位，位，ASCII码的最高位通常为码的最高位通常为0，通信时，最高位用作奇偶校验位。通信时，最高位用作奇偶校验位。 ASCII码表中的前码表中的前33个和最后个和最后1个编码是不能显示的控制个编码是不能显示的控制字符，用于表示某种操作。字符，用于表示某种操作。 ASCII码表中码表中20H后的后的94个编码是可显示和打印的字符，个编码是可显示和打印的字符，其中包括数码其中包括数码09，英文字母，标点符号等。，英文字母，标点符号等。 1.6.3 计算机中常用的编码计算机中常用的编码1、ASCII码码 0000 1001 2010 3011 4100 5101 6110 7111

36、00000NULDLESP0P、p00011SOHDC1!1AQaq00102STXDC2”2BRbr00113ETXDC3#3CScs01004EOTDC4$4DTdt01015ENQNAK%5EUeu01106ACKSYN&6FVfv01117BELETB7GWgw10008BSCAN(8HXhx10019HTEM)9IYiy1010ALFSUB*:JZjz1011BVTESC+;Kk1100CFFFS,Nn1111FSIUS/?OoDEL高位高位b6b5b4低位低位b3b2b1b07位位ASCII码编码表码编码表 2、BCD码码 虽然二进制数实现容易虽然二进制数实现容易,但不符合人们的使

37、用习惯但不符合人们的使用习惯,且书且书写阅读不方便，所以在计算机输入输出时通常还是采写阅读不方便，所以在计算机输入输出时通常还是采用十进制来表示数，这就需要实现十进制与二进制间用十进制来表示数，这就需要实现十进制与二进制间的转换。为了转换方便的转换。为了转换方便,常采用二进制编码的十进制常采用二进制编码的十进制,简简称为称为BCD码。码。BCD码是一种用码是一种用4位二进制数字来表示一位十进制位二进制数字来表示一位十进制数字的编码，也成为二进制编码表示的十进制数数字的编码，也成为二进制编码表示的十进制数（Binary Code Decimal），简称），简称BCD码。表码。表1-2示示出了十进

38、制数出了十进制数0-15的的BCD码。码。表表1.1 十进制数字的十进制数字的8421BCD码码十进制数字十进制数字8421BCD码码十进制数字十进制数字8421BCD码码00000501011000160110200107011130011810004010091001 BCDBCD码有两种格式码有两种格式：（1 1）压缩）压缩BCDBCD码格式（码格式（Packed BCD FormatPacked BCD Format）（也叫组合式）（也叫组合式BCDBCD码）码） 用用4个二进制位表示一个十进制位，就是用个二进制位表示一个十进制位，就是用0000B-1001B来表示十进制数来表示十进制

39、数0-8。例如：十进制数例如：十进制数4256的压缩的压缩BCD码表示为：码表示为：0100 0010 0101 0110 B (即即4256H)（2）非压缩）非压缩BCD码格式（码格式（Unpacked BCD Format）（也叫分离式）（也叫分离式BCD码）码） 用用8个二进制位表示一个十进制位，其中，高四位无意义，我们一般用个二进制位表示一个十进制位，其中，高四位无意义，我们一般用xxxx表示，低四位和压缩表示，低四位和压缩BCD码相同。码相同。 例如：十进制数例如：十进制数4256的非压缩的非压缩BCD码表示为：码表示为： xxxx0100 xxxx0010 xxxx0101 xxx

40、x0110 B 有时，要求非压缩有时，要求非压缩BCD码的高码的高4位为位为0，这时，这时，4256（10）的非压缩的非压缩BCD码为码为04020506H。计算机中的数制、码制。 BCD码和ASCII的概念。 二进制加减电路。 本章小结第第1 1章章 学习要求学习要求1.掌握掌握p数制及其转换，补码运算、ASCII码、BCD码p二、十转换，二、十六进制转换p二进制运算的加法/减法电路2.熟悉p计算机数制中二进制、十六进制、十进制的制式及转换p二进制的原码、反码和补码，及其在8位和16位字长下的范围3.了解pASCII码及数字和大写字母AZ的ASCII码表述第第1 1章章 主要外语词汇主要外语

41、词汇 ASCII BCD本章习题课1.十进制数30.375表示成十六进制数为_,写出计算过程2.8位二进制补码11011101所表示的十进制符号数为_.3.无符号二进制数1111 1010转换为BCD码为_. 4.使一个二进制位置1的方法是该位和1相_.(填与、或、非)5.若x=-1，y=-127,则 x补=_, x+y补=_6.用补码进行计算：1）96-197.用双高位判别法判断下列补码运算是否发生溢出 1）45+45 2）(-27)+(-112)8.用学过的电路知识，做出1010(2)+0011(2)的门电路图，并求出计算过程。9.课后作业：课后作业：P17 1.2 1.8 1.10 习题

42、课解答1. 十进制数30.375表示成十六进制数为_,写出计算过程解：首先将十进制数转化为二进制数：解：首先将十进制数转化为二进制数：整数部分：整数部分： 2 30 0 小数部分：小数部分：0.375 2 15 1 2 2 7 1 0.75 0 2 3 1 2 1 1.5 1所以：所以：30(10)=11110(2) 2 0.375(10) = 0.011(2) 1 1 即：即： 30.375(10) = 1 1110.0110(2) = 1E.6(H) 2 . 8位二进制补码11011101所表示的十进制符号数为_.解：补码的补码等于原码解：补码的补码等于原码（11011101）补补 =（10100011）原