大连理工823机械复试微机原理

1、大连理工大学自动化系微机原理2022/8/14 4:33计算机原理讲义2课程的性质、任务和目的：是计算机类的一门基础课程，是学习计算机硬件和汇编语言的入门课程。了解、掌握微型计算机的基本结构、工作原理、输入输出(I/O)接口、硬件连接及汇编语言程序设计的方法。建立起微机系统的整体概念，能够进行简单的微型计算机系统的软硬件设计。课程目标2022/8/14 4:33计算机原理讲义3戴梅萼，微型计算机技术及应用， 清华大学出版社沈美明、温冬婵， IBM-PC汇编语言程序设计， 清华大学出版社课程参考书目姓 名：刘文琦单 位：控制科学与工程学院电 话：84706002-3713办 公 室：创新园大厦B

2、713Email： 任课教师2022/8/14 4:33计算机原理讲义5第一章 微型计算机系统概论第二章 8086/8088微处理器第三章 8086微处理器的指令系统第四章 汇编语言程序设计第五章 存储器系统第六章 输入/输出接口第七章 中断与中断控制第八章 I/O接口技术第九章 串行通讯技术 课程目录2022/8/14 4:33计算机原理讲义6第一章 微型计算机系统概论1.1 微型计算机概述1.2 微型计算机的硬件系统结构和工 作原理1.3 微型计算机内信息的表示1.4 硬件知识回顾2022/8/14 4:33计算机原理讲义7 1.1.1 微型计算机的常用术语 1.1.2 微型计算机的发展

3、1.1.3 微型计算机系统 1.1.4 微型计算机的应用1.1 微型计算机概述2022/8/14 4:33计算机原理讲义81位和字节位(bit)是计算机所能表示的最小最基本的数据单位; 取值只能为0或1的一个二进制数值位。位作为单位时记作b。字节(byte)由8位二进制位组成，通常用作计算存储容量的单位；字节作为单位时记作B。 K 是kelo的缩写，1K=1024B=210； M是mega的缩写，1M=1024K=220； G 是giga的缩写，1G=1024M=230； T 是tera的缩写，1T=1024G=240。1.1.1 微型计算机的常用术语2022/8/14 4:33计算机原理讲义

4、92字长字长是微处理器一次可以直接处理的二进制数码的位数; 通常取决于微处理器内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度。微处理器的字长有4位、8位、16位和32位等等。 8086称为16位处理器，8088称为准16位微处理器，而80386SX称为准32位微处理器。2022/8/14 4:33计算机原理讲义10 3主频主频（时钟频率） 表示微处理器的运行速度; 主频越高表明微处理器运行越快，单位MHz。 早期微处理器：主频 = 外频 80486DX2开始：主频 = 外频倍频系数外频 外部总线频率; 外频越高说明微处理器与系统内存数据交换的速度越快，因而微型计算机的运行速度也越快，单位MHz 。倍频系

5、数 微处理器的主频与外频之间的相对比例系数。2022/8/14 4:33计算机原理讲义114MIPS (Millions of Instruction Per Second)表示微处理器的性能，即每秒钟能执行多少百万条指令。执行不同类型的指令所需时间长度不同，MIPS = AVG(不同指令出现的频度*系数) 。 主频为25MHz的80486其性能大约是20MIPS； 主频为400MHz的Pentium II的性能为832MIPS。2022/8/14 4:33计算机原理讲义12世界上第一台现代意义的电子计算机是1946年美国宾夕法尼亚大学设计制造的ENIAC 电子计算机的发展：电子管计算机晶体管

6、计算机中小规模集成电路计算机超大规模集成电路计算机1.1.2 微型计算机的发展2022/8/14 4:33计算机原理讲义13ENIAC(1946, 18000电子管，150千瓦，重30吨，5000次/秒，.)2022/8/14 4:33计算机原理讲义14微型计算机：以大规模、超大规模集成电路为主要部件集成的微处理器为核心而构造的计算机。采用字长和典型的微处理器芯片作为各阶段标志：第一代：1971年1972年 4位和低档8位微机 400440408008 MCS-8微型计算机 字长为4位或8位，集成度约为3500晶体管/片，微处理器的主频为0.5MHz。 基本指令48条。2022/8/14 4:

7、33计算机原理讲义15第二代：1973年1977年 中高档8位微机 Zilog Z80、Inter 8085、Motorola 6800，Apple-II微机(MC6502) 字长为8位，集成度约为6000晶体管/片，微处理器的主频为1MHz。 基本指令70多条。2022/8/14 4:33计算机原理讲义16Apple微型计算机Apple-IApple-II返回2022/8/14 4:33计算机原理讲义17 第三代：1978年-1984年 16位微机 8086808880286、M68000、Z8000，IBM PC系列机 字长16位，地址总线为2024位，从而使寻址空间达116MB。 采用了

8、31.5 m工艺，集成了29,000 134,000个晶体管，工作频率为4.776 MHz。2022/8/14 4:33计算机原理讲义18 第四代：1985年- 32位微机 8038680486PentiumPentium II / III / 4, 32位PC机、Macintosh机、PS/2机80386，第一个实用的32位微处理器，采用了1.5m工艺，集成了275,000个晶体管，工作频率达到16MHz。 80386的内部寄存器、数据总线和地址总线都是32位的。通过32位的地址总线，80386的可寻址空间达到4GB。2022/8/14 4:33计算机原理讲义1980486，采用1m工艺，集

9、成了120万个晶体管，工作频率为25MHz。80486微处理器由三个部件组成： 80386体系结构的主处理器 与80387相兼容的数学协处理器 8KB容量的高速缓冲存储器。2022/8/14 4:33计算机原理讲义20Pentium、 Pentium MMX 、Pentium Pro、Pentium II、Pentium III、 Pentium IV 0.8m -0.18m工艺技术，集成了310万-4200万个晶体管，工作频率为60MHz/66MHz-3GHz。采用二级高速缓存，2级超标量流水线结构，一个时钟周期可以执行3条指令。 体系结构上， Pentium在内核中采用了RISC技术，可以

10、说它是CISC和RISC技术相结合的产物。 指令采用IA-32指令架构，逐步增加了面向多媒体数据处理和网络应用的扩展指令集。2022/8/14 4:33计算机原理讲义21 第五代：2000年 64位微机 Itanium、64位RISC微处理器芯片 微机服务器、工程工作站、图形工作站采用显式并行指令计算的全新指令架构，IA-64架构。2022/8/14 4:33计算机原理讲义22 发展趋势： 从单处理器向多处理器发展 80486有一个定点处理器，一个浮点处理器 Pentium有二个定点处理器，一个浮点处理器； Pentium Pro有四个定点处理器，二个浮点处理器，支持多CPU; Pentium

11、 II片内集成了二级Cache。 2022/8/14 4:33计算机原理讲义23 指令系统由复杂指令系统向精简指令系统发展 复杂指令系统（CISC） 精简指令系统（RISC） MIPS R2000/R3000 Motorola 88000 INTEL 80860 Intel486以上计算机支持精简指令2022/8/14 4:33计算机原理讲义241.1.3 微型计算机系统微处理器 微型计算机 微型计算机系统 定义：微型计算机系统（MCS puter System）是以微型计算机（主机）为核心，配上外围设备、电源和软件等，能独立工作的完整计算机。2022/8/14 4:33计算机原理讲义25 微

12、处理器（严格讲，微处理器 CPU）CPU 计算机中执行运算和控制功能的区域，由算术逻辑部件(ALU)和控制部件(CU)两大主要部分组成微处理器 把CPU和一组称为寄存器（Registers）的特殊存储器集成在一片大规模集成电路或超大规模集成电路封装之中2022/8/14 4:33计算机原理讲义26微处理器实例一4004微处理器，1971，2300晶体管8008微处理器，1973，3500晶体管8086微处理器，1978，2.9万晶体管80286微处理器，1982，13.5万晶体管2022/8/14 4:33计算机原理讲义2780386微处理器，1985，32万晶体管微处理器实例二80486微处

13、理器，1990，120万晶体管Pentium微处理器，1993，320万晶体管Pentium4微处理器，2000，4200万晶体管2022/8/14 4:33计算机原理讲义28微处理器实例三处理器新革命ITANIUM（安腾）IA-64架构处理器ITANIUM 2 (2.14亿晶体管，1GHZ主频，0.18微米线宽，328个寄存器，.）2022/8/14 4:33计算机原理讲义29 微型计算机以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、输入输出接口电路及系统总线（计算机中连接各部件的一组公共通讯线）等所组成的计算机，称为微型计算机。将这些组成部分集成在

14、一片超大规模集成电路芯片上，称为单片微型计算机，简称单片机。2022/8/14 4:33计算机原理讲义30 微型计算机系统微型计算机系统 以微型计算机为中心，配以相应的外围设备以及控制微型计算机工作的软件（软件分为系统软件和应用软件两大类）构成的。微型计算机如果不配有软件，通常称为裸机。单板机 将微型计算机的各个部分都集成在一块印制电路板上，并配以简单的外设（如键盘）等，构成的一个简单的计算机系统。2022/8/14 4:33计算机原理讲义31算术逻辑单元(ALU)控制器内部总线微处理器存储器（RAM、ROM）I/O接口系统总线外围设备系统软件、应用软件、数据库等微 型 计 算 机 系 统微型

15、计算机寄存器组2022/8/14 4:33计算机原理讲义32MCS硬件软件主机外设 CPUMemory RAM，ROM I/O接口I/O设备 输入设备，输出设备数据通道 软盘，硬盘，光盘外部电路 ADC，DAC系统软件应用软件 Office，MSN，Protel 等 数据库 Oracle，Sybase，SQL Server，Foxpro 等操作系统内存管理, 进程管理, 文件管理, 外设管理; 如: Windows，Unix监控管理程序ROMBIOS语言编译程序区别3个概念2022/8/14 4:33计算机原理讲义33明确3个概念的区别微处理器（Microprocessor）一个大规模集成电路

16、芯片内含控制器、运算器和寄存器等微机中的核心芯片微型计算机（ puter）通常指微型计算机的硬件系统还有一般的说法：微机、微型机微型计算机系统（ puter system）指由硬件和软件共同组成的完整的计算机系统返回2022/8/14 4:33计算机原理讲义34可以分为两个主要应用方向用于数值计算、数据处理及信息管理方向通用微机，例如：PC微机功能越强越好、使用越方便越好用于过程控制及智能化仪器仪表方向专用微机，例如：工控机、单片机可靠性高、实时性强程序相对简单、处理数据量小 将CPU以及其他主要部件（如ROM、RAM、I/O接口）都集成在一个微处理器芯片中例如：常用的MCS-51、MCS-9

17、61.1.4 微型计算机的应用2022/8/14 4:33计算机原理讲义35 1.2.1微型计算机的硬件系统结构 1.2.2微型计算机的工作过程1.2 微型计算机的系硬件统结构和工作原理2022/8/14 4:33计算机原理讲义36冯诺依曼结构1.2.1 微型计算机的硬件系统结构数据和程序以二进制代码的形式表示数据和程序存放在存储器中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形式计算机在程序控制下自动执行，具体来说，即控制器根据存放在存储器中的指令序列（即程序）工作，并由一个程序计数器（PC）控制指令的执行。2022/8/14 4:33计算机原理讲义37冯诺依曼计算机由运算器、控制器、存储器、输入

18、部件和输出部件五大部分组成 控制器 输入部件 存储器 输出部件 运算器 2022/8/14 4:33计算机原理讲义38CPU (中央处理单元)Central Processing UnitALU (算术逻辑单元)Arithmetic Logic Unit控制器Memory(存储器)RAM (读写存储器)ROM (只读存储器)I/O接口 主机与外设的匹配连接BUS (总线)AB (地址总线)DB (数据总线)CB (控制总线)微型计算机的硬件结构2022/8/14 4:33计算机原理讲义39微型计算机的系统组成控制总线CB数据总线DB地址总线AB系统总线形成中央处理单元CPUI/O设备I/O接口

19、存储器系统总线BUS微处理器存储器I/O接口系统总线主机输入设备输出设备2022/8/14 4:33计算机原理讲义40 系统总线定义：总线是指传递信息的一组公共通信线；作为传送信息的公共通道，微机系统采用总线结构连接系统功能部件。总线信号可分成三组地址总线AB：传送地址信息数据总线DB ：传送数据信息控制总线CB ：传送控制信息总线还有电源、地线等其他辅助信号2022/8/14 4:33计算机原理讲义41地址总线AB 用于传递地址信息的通信线单向，成组使用指定寻址的存储器单元或I/O端口的地址地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围数据总线DB 用来传递数据信息的通信线双向，成组使用CPU读

20、操作时，外部数据通过数据总线送往CPU CPU写操作时，CPU数据通过数据总线送往外部数据线的多少决定了一次能传送数据的位数2022/8/14 4:33计算机原理讲义42控制总线CB 用来传输控制信号的通信线，以便控制计算机各部件协调工作有输入，也有输出，独立使用协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入状态等控制总线决定了系统总线的特点，例如功能、适应性等2022/8/14 4:33计算机原理讲义438086微处理器8288总线控制器I/O通道8259中断控制器随机存储器RAM只读存储器ROM8253定时控制器8237DMA控制器8255并行接口控制总线数据总线地址总线地址锁存器数据收发器扬声

21、器接口8284A时钟发生器键盘接口系统配置开关 微处理器子系统8086CPU：16位内部结构、16位数据总线、20 位地址总线、4.77MHz主频 存储器ROM-BIOS（基本输入输出系统）、主体为RAM I/O接口控制电路8259A、8253、8237A、8255等 I/O通道62线的IBM PC总线主机板结构2022/8/14 4:33计算机原理讲义44 冯诺依曼机存储程序工作原理存储程序工作原理：把程序存储在计算机内，使计算机能像快速存取数据一样地快速存取组成程序的指令。为实现控制器自动连续地执行程序，必须 先把程序和数据送到存储器中保存； 然后给出程序中第一条指令的地址； 控制器依据存

22、储程序中的指令顺序周而复始地取指令、译码、执行，直到完成全部指令操作为止，即控制器通过指令流的串行顺序驱动实现程序控制。1. 2.3 微型计算机的工作过程2022/8/14 4:33计算机原理讲义45微型计算机的工作过程就是执行程序的过程。程序由指令序列组成，执行程序的过程就是执行指令序列的过程，即逐条地从存储器中取出指令并完成指令所指定的操作。执行每一条指令，都包括取指、译码和执行三个基本步骤。微型计算机的工作过程，就是不断地取指令、译码和执行的过程，直到遇到停机指令时才结束机器的运行。 微型计算机工作过程2022/8/14 4:33计算机原理讲义462022/8/14 4:33计算机原理讲

23、义47计算1+2=?汇编语言程序对应的机器指令 对应的操作MOV AL, 1 10110000 将立即数1传送到 00000001 累加寄存器AL中ADD AL, 2 00000100 计算两个数的和， 00000010 结果存放到AL中MOV 0008, AL 10100010 将AL中的数传送到 00001001 地址单元 HLT 11110100 停机2022/8/14 4:33计算机原理讲义482022/8/14 4:33计算机原理讲义49 1.3.1 进位计数制及其相互转换 1.3.2 数值数据的表示 1.3.3 非数值数据的表示1.3 微型计算机内信息的表示2022/8/14 4:

24、33计算机原理讲义501、进位计数值 十进制符合人们的习惯 二进制便于物理实现 十六进制便于识别、书写 八进制均采用的都是进位计数制；进位计数制中用少量数码按次序排列成数位，并按由低到高的进位方式进行计数。1.3.1 进位计数制及其相互转换2022/8/14 4:33计算机原理讲义51基数和权是进位计数制的两个基本要素。基数：进位计数制中所用数码的个数；基数为r的进位计数制中需要r个数码，每个数位计满r就向高位进一，即逢r进一。进位计数制表示的数中，同一数字处在不同位置表示不同的值；权：不同位置的同一数字所表示的值等于该数字乘以一个所在数位对应的常数，这一常数就是该数位所具有的权。r进制数各位

25、的权是以r为底的幂。2022/8/14 4:33计算机原理讲义52任何一个r进制数N可以表示为：若r=10，十进制数，各位的权是以10为底的幂，(D) ；若r=2，二进制数，各位的权是以2为底的幂，(B) ；若r=8，八进制数，各位的权是以8为底的幂， (O) ；若r=16，十六进制数，其各位的权是以16为底的幂， (H)， 十六进制中共有16个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。2022/8/14 4:33计算机原理讲义532、进制的转换 r进制数转换为十进制数按照公式展开求和例1. 分别把二进制数1011.01和十六进制数F0.C用十进制表示2022/8/

26、14 4:33计算机原理讲义54 十进制数转换为r进制数整数部分和小数部分分别进行转换整数部分N的转换步骤：把r写成十进制数；将N除以r，记录商和余数，用r进制表示的余数便是r进制表示数的最低位数字；把商重复中的运算直到商为0，最后得到的余数即为十进制数N用r进制表示时的最高位数字。2022/8/14 4:33计算机原理讲义55例2. 把十进制数103用二进制表示例3. 把十进制数506用十六进制表示（1100111B）（1FAH）2022/8/14 4:33计算机原理讲义56小数部分M的转换步骤： 把r写成十进制数； 将M乘以r，记录积的整数部分和小数部分，r进制表示的整数部分即为转换后r进

27、制小数的最高位； 把上次积的小数部分进行中所述乘以r取整的运算；重复这种运算直到积的小数部分为0，或者达到所要求的位数，这时的整数部分即为十进制数N转换成r进制小数的最低位。例4. 把十进制0.8125用八进制表示（0.64O）2022/8/14 4:33计算机原理讲义57 二进制与八进制、十六进制的相互转换二进制十六进制：从小数点位置开始，整数部分向左，小数部分向右，每四位二进制数为一组用一位十六进制的数字来表示，不足四位的用0补足。例5. 二进制1011011010111.11101用十六进制表示16D7.E8H2022/8/14 4:33计算机原理讲义58二进制八进制：从小数点位置开始，

28、整数部分向左，小数部分向右，每三位二进制数为一组用一位八进制的数字来表示，不足三位的用0补足。例6. 把八进制数62.31用二进制表示（110010.011001B）2022/8/14 4:33计算机原理讲义59 几个概念真值：数的原始表示形式。机器数：在计算机中使用的数据的实际表示形式称为机器数。定点数：小数点的位置默认并固定的机器数。如果小数点的位置固定在机器数的最右侧，则为定点整数。无符号定点整数（无符号数）：此类机器数的表示范围为正数和零，不含负数。有符号定点整数（有符号数）：机器数的表示范围包括正数、负数和零。1.3.2 数值数据的表示 2022/8/14 4:33计算机原理讲义60

29、1、有符号数的表示 表示方法把二进制数的最高一位定义为符号位，符号位为0表示正数，符号位为1表示负数此时机器数是指在计算机中使用的、连同符号位一起数值化了的数。真值即机器数所表示的真实的数值。对于符号数，机器数常用的表示方法有原码X原、反码X反和补码X补三种。2022/8/14 4:33计算机原理讲义61原码表示法：最高位表示符号，数值位用二进制绝对值表示的方法。反码表示法：一个负数的原码符号位保持不变，其余位取反就是机器数。正数的反码与原码相同。补码表示法：将负数的反码加1，则得到机器数的补码表示。正数的补码与原码相同。即：一个正数的原码、反码和补码相同，而一个负数的原码、反码和补码不同。2

30、022/8/14 4:33计算机原理讲义62 补码加减法的运算规则XY补=X补+Y 补其中X，Y为正负数均可，符号位参与运算。计算机内有符号数默认用补码表示。一个字节表示有符号数的范围：原码表示：-127+127；有+0和-0； 01111111B+127D; 11111111B-127D;00000000B +0D; 10000000B -0D 反码表示：-127+127；有+0和-0；11111111B-0D; 10000000B -127D 补码表示：-128+127；0的表示唯一，不分+0和-0； 10000000B定义为-128D。2022/8/14 4:33计算机原理讲义63 如何

31、从反码得到原码，如何从补码得到原码？如果一个有符号二进制数的最高位为0，表明这是一个正数，那么此时原码、反码、补码三者相等。如果一个有符号二进制数的最高位为1，表明这是一个负数，那么此时反码按位取反（符号位除外）便得到了原码；补码则是按位取反（符号位除外）后再加1，便得到原码。2022/8/14 4:33计算机原理讲义64例7. 设X = 23，Y = 42，计算机字长为8位（以下各例同），用补码运算求X - Y。如果处理器进行补码运算产生了溢出，处理器会产生一个溢出标志，用O标识。当运算结果超出补码表示的数值范围时，补码运算就不正确了。这种现象称为溢出。2022/8/14 4:33计算机原理

32、讲义65例8：127+127=？ 0111 1111 B (127补码) + 0111 1111 B (127补码) 1111 1110 B = -2 (结果错误，产生溢出)。例9：-100100=？ 1001 1100 B (-100补码) + 1001 1100 B (-100补码) 1 0011 1000 B =+56 (结果错误，产生溢出)。处理器采用双高位的判别方法来产生溢出标志： 最高位（符号位）是否有进位Cs异或 次高位（数值的最高位）是否有进位Cp。 OF = Cs XOR Cp2022/8/14 4:33计算机原理讲义662、无符号数的表示 二进制无符号数 码值和数值相等。n

33、位二进制无符号数所能表示的范围是02n-1。 2022/8/14 4:33计算机原理讲义67 BCD码主要用于输入/输出这种编码形式利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快捷的进行。 压缩BCD码的每一位用4位二进制表示，00001001表示09，一个字节表示两位十进制数。非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数，高4位无效，一般总为0000，低4位的00001001表示09。2022/8/14 4:33计算机原理讲义68例： 0011 1001 b 压缩格式： 39 非压缩格式下：9 表面上看BCD码是二进制数据；本质上是十进制数据，各位的权重是8421 二进制

34、关系，但相邻的两个BCD码之间却逢十进一。四则运算先按二进制进行，然后调整为BCD码。2022/8/14 4:33计算机原理讲义69计算机内一个字节为 81H 1000 0001B二进制129 （二进制无符号数）BCD码 81 （压缩格式BCD码）原码 -1反码 -126（1111 1110b 1000 0001b）补码 -127（1111 1111b 1000 0000b 1000 0001b）一个代码，赋予不同类型，其数值不一样。而类型要由人指定。2022/8/14 4:33计算机原理讲义701、ASCII码 美国标准信息交换代码采用7位二进制代码对字符进行编码，包括字母、数字和命令符。第

35、032号、127号(共34个)是控制字符或通讯专用字符，如控制符：LF（换行0AH）、CR（回车0DH）、FF（换页0CH）、DEL（删除7FH）、BEL（振铃07H）、NUL(空操作00H)等；通讯专用字符：SOH（文头01H）、EOT（文尾04H）、ACK（确认06H）等； 1.3.3 非数值数据的表示2022/8/14 4:33计算机原理讲义71数字09的编码01100000111001，其高3位均是011,后4位与其对应的二进制代码相符（30H 39H）。英文字母AZ的ASCII码从1000001（41H5AH）开始顺序递增，字母az的ASCII码从1100001（61H7AH）开始顺

36、序递增，这样的排列对信息检索十分有利。 大写字母 + 20H = 所对应的小写字母计算机与外设（字符显示器、字符打印机）交换信息一般都用ASCII码表示。2022/8/14 4:33计算机原理讲义72在计算机的存储单元中，一个ASCII码值占一个字节(8个二进制位)，其最高位(b7)用作奇偶校验位。 所谓奇偶校验，是指在代码传送过程中用来检验是否出现错误的一种方法，一般分奇校验和偶校验两种。奇校验规定：正确的代码一个字节中1的个数必须是奇数，若非奇数，则在最高位b7添1；偶校验规定：正确的代码一个字节中1的个数必须是偶数，若非偶数，则在最高位b7添1。 2022/8/14 4:33计算机原理讲

37、义732022/8/14 4:33计算机原理讲义742、汉字编码汉字编码包括输入编码、内码和字模编码，分别用于输入、内部处理和输出。汉字的输入编码 为了使用西文标准键盘把汉字输入到计算机中，其编码方法主要有数字编码、拼音码和字形编码三类。 除了键盘输入以外，利用语音或图象识别技术自动将汉字输入到计算机内的方法也已经实现。2022/8/14 4:33计算机原理讲义75汉字内码 是用于汉字信息的存储、交换、检索等操作的机内代码，它采用两个字节的二进制形式表示一个汉字； 主要对6763个常用汉字、次常用汉字（其中一级字库3755字，二级字库3008字）和其他682个全角符号进行了编码； 为了能与AS

38、CII码兼容，又能相互区别，汉字机内代码中两个字节的最高位均规定为l。2022/8/14 4:33计算机原理讲义76汉字字模编码 是用来描述汉字字形的代码，它是汉字的输出形式。 汉字库有点阵字库、TrueType字库、矢量字库等类型2022/8/14 4:33计算机原理讲义77计算机的硬件主要由逻辑门，触发器（D触发器）和三态门构成，使用器件多为CMOS, TTL, NMOS。TTL和CMOS电平范围如下表所示：1.4 硬件知识回顾单位(V)GNDVoLViLViHVoHVCC5V TTL00.40.822.453.3V CMOS00.40.822.43.35V CMOS00.41.53.54

39、.4452022/8/14 4:33计算机原理讲义781、三态缓冲器计算机中与总线相连的输出部件均为三态缓冲器。 三态门OE为低电平，F=A OE为高电平，F浮空，可以由与F相连的其他输出器件输出2022/8/14 4:33计算机原理讲义79 三态缓冲器 单向三态缓冲器 74LS24474LS244为TTL的单向三态缓冲器，有两个三态控制使能引脚G1和G2，分别控制4个三态门。当G1为低电平，1A输出到1Y当G2为低电平，2A输出到2Y当G1、G2为高电平时，输出为三态2022/8/14 4:33计算机原理讲义80双向三态缓冲器 74LS24574LS245为TTL双向三态缓冲器，有控制引脚D

40、IR和EN当EN为低电平，三态门导通:DIR为低电平，由B传输到ADIR为高电平，由A传输到BEN为高电平时，A、B均为三态2022/8/14 4:33计算机原理讲义812、缓冲输出与非缓冲输出缓冲输出 驱动能力强。如果一个芯片是缓冲输出，那么输出拉电流可达15mA，灌电流可达20mA。2022/8/14 4:33计算机原理讲义82非缓冲输出非缓冲输出驱动能力较弱（拉电流能力很弱，灌电流能力较强）如果一个芯片是非缓冲输出，那么输出拉电流一般为几百微安，灌电流可达8mA。2022/8/14 4:33计算机原理讲义83缓冲输出的例子 缓冲输出带载能力输入为1时，LED能被点亮缓冲输出拉电流能力强输

41、入为0时，LED能被点亮缓冲输出灌电流能力强2022/8/14 4:33计算机原理讲义84非缓冲输出的例子 非缓冲输出带载能力输入为0时，LED不能被点亮非缓冲输出拉电流能力弱输入为1时，LED能被点亮非缓冲输出灌电流能力较强2022/8/14 4:33计算机原理讲义853、锁存器 D触发器1) 电平锁存2) 上升沿锁存3) 带异步清0的 上升沿锁存2022/8/14 4:33计算机原理讲义86具有异步清零的TTL上升沿锁存器74LS273当CLK上升沿到来时，将输入端的数据D0D7锁存到输出端Q0Q7，当CLR为低电平时将锁存器输出清零。2022/8/14 4:33计算机原理讲义87具有缓冲输出的TTL低电平