微机原理课件12

§1.3信息交换码计算机与外界设备交换的各种信息用二进制代码的形式去传送。约定的代码叫信息交换码。一、ASCII码：

美国信息交换码,七位二进制码，表示128个信息。字符编码有52个表示英文字母的大小写；还有标点符号、空格、括号等33个；和各种控制码共33个，数字码10.

表中“30H~39H”是“0~9”的ASCII码，“41H~46H”是“A~F”的ASCII码，要记牢！思考：如何把小些字母转换成大写字母？1§1.3信息交换码计算机与外界设备交换的各种信息用二进制MSDLSD0000100120103011410051016110711100000NULDELSP0@P、p10001SOHDC1!1AQaq20010STXDC2〞2BRbr30011ETXDC3#3CScs40100EOTDC4$4DTdt50101ENQNAK%5EUeu60110ACKSYN&6FVfv70111BELETBˊ7GWgw81000BSCAN(8HXhx91001HTEM)9IYiyA1010LFSUB*：JZjzB1011VTESC+；K[k{C1100FFFS，<L﹨l∣D1101CRGS-=M]m}E1110SORS﹒>N↑n～F1111SIUS/?O←oDEL2MSD0123456700000NULDELSP0二、奇偶校验

校验代码在生成、存取，传送和运算时否会发生错误编码原则：传送代码时增加一位奇偶校验位，使所传送的代码中“1”的个数为奇数（奇校验），或代码中“１”的个为偶数“偶校验”。

如：数字8的7位ASCII码是0111000B（38H），其奇校码是00111000B（仍为38H）；其偶校验码是10111000B（B8H）。3二、奇偶校验校验代码在生成、存取，传送和运算时否会发生错误三.汉字编码汉字在计算机中用若干位的二进制编码来表示，国家标准《信息交换用汉字编码》规定了汉字的编码，即国际码。用两个字节表示，每个字节的最高位用0来表示。

例如“啊”字国标编码为30H，2lH。即为00110000，0010000l这两个字节

b7b6b5b4b3b2b1b00×××××××b7b6b5b4b3b2b1b00×××××××汉字编码格式

4三.汉字编码汉字在计算机中用若干位的二进制编码来表示，b7§1.4微型计算机的组成及其中的信息传送

基本功能：运算和数据处理。计算机控制器运算器存储器

(M)输出设备输入设备一、微型计算机的功能及组成

微型计算机由微处理器、存储器和外设三部分组成。微处理器（CPU）外设（I/O接口）寄存器组5§1.4微型计算机的组成及其中的信息传送基本功能：

计算机的硬件组成

微机硬件采用冯·诺依曼结构

6计算机的硬件组成微机硬件采用冯·诺依曼结构62、存贮器(M)计算机能够自动运行的保征，存放程序和数据，各种信息存贮和交流的中心。3、输入/输出设备（也称I/O设备）

输入设备和输出设备的统称，简称外设。

1、微处理器（CPU）

CPU：算术和逻辑运算，协调系统工作。系统核心。由运算器、控制器和寄存器组等组成。72、存贮器(M)计算机能够自动运行的保二、总线及微型计算机中的数据传送

1、总线的概念：

逻辑部件之间传送信息的并行导线叫做总线。

控制信息传输方向的三态门。

三态门AEB双向三态门ABE1

E2

8二、总线及微型计算机中的数据传送1、总线的概念：逻辑部件2、总线传送信息原理借助于总线来完成某两个或几个部件间的信息传送，由控制信号来控制，不会造成混乱。MNFE1

E2

E3

CON=E1E2E3，控制字。图1-15总线传递信息原理图三总线：地址总线、数据总线和控制总线92、总线传送信息原理借助于总线来完成某两个或几个部件间的信CON=E1E2…En，控制字依次分别为1。10CON=E1E2…En，控制字依次分别为1。10§1.5微型计算机的基本逻辑部件包括：算术逻辑部件、寄存器、计数器、

存储器和地址译码器、指令译码器

一、算术逻辑部件（ALU）

A、B为输入数据，S为输出数据；C是控制信号。图1-16算术逻辑部件符号11§1.5微型计算机的基本逻辑部件一、算术逻辑部件（AL二、寄存器1、缓冲寄存器图1-17四位缓冲寄存器2、可控缓冲寄存器图1-18具有装入端的一位缓冲寄存器12二、寄存器1、缓冲寄存器图1-17四位缓冲寄存器2、可控缓三、计数器

2、可控计数器1、计数器图1-19计数器图1-20可控计数器13三、计数器2、可控计数器1、计数器图1-19计数器图1-23、环形计数器图1-21环形计数器143、环形计数器图1-21环形计数器14四、存储器和地址译码器

存放数据和程序的地方，基本存储单位是存储单元，存放8位二进制信息。

一个存储器可以有很多存贮单元对每个单元赋予一个编号，称为单元的地址。图1-22内存储器示意图15四、存储器和地址译码器存放数据和程序的地方，基本存储单位是图1-23带有译码器的存储器原理图16图1-23带有译码器的存储器原理图16存储器分为只读存储器ROM和随机读写存储器RAM。图1-24只读存储器的电路符号17存储器分为只读存储器ROM和随机读写存储器RAM。图1-24五、指令译码器

指令是可以被CPU识读后去完成一个基本操作的二进制代码（机器码）。通过指令译码器将二进制代码变成特定的控制信息。

一种计算机只能完成若干基本操作，每一个基本操作就有一条对应的指令。基本操作加减送数输出暂停机器码00010010000011101111助记符ADDSUBLDAOUTHLT

机器码用一个符号表示,叫做助记符。

18五、指令译码器指令是可以被CPU识读后去完成一

指令译码器将机器码转换为各种控制信号去控制各部件完成相应操作。若I7、I6、I5、I4输入0000时，则LDA=1。0000119指令译码器将机器码转换为各种控制信号去控制各部件完§1.6微型计算机的基本工作原理

一、简化微机的组成:

PCI7～I0

CP

CLKCLREP

MARLM

CLKRAMER

LI

CLKCLREI

IR控制字CONCLKCLRAALUBODLA

CLKEA

SU

EU

LB

CLKLO

CLKI3～I0

I3～I0I4～I7

20§1.6微型计算机的基本工作原理一、简化微机的组成:PC1、程序计数器PC：指示微机所要访问的程序地址。

2、存贮器地址寄存器MAR：暂存访问地址。3、存贮器RAM：存放程序和有关数据。4、指令寄存器IR：存放总线送来的指令代码。5、控制器CON：发出控制操作信号。6、累加器A：存放一个运算数或结果。7、算术逻辑部件ALU：进行加减运算。

8、寄存器B：存放一个运算数。9、输出寄存器O：存放由A送来的运算结果。10、显示器D：显示输出的数据。

211、程序计数器PC：指示微机所要访问的程序地址。2、存贮二、简化微机的总线及其各部分的信息传送

8条总线:I7~I0PC和MAR各有4个端子，分别与总线I3~I0联接；IR输出的八位数据信息之高、低四位分别接指令译码器的输入端（I7~I4）和总线的I3~I0。22二、简化微机的总线及其各部分的信息传送8条总线:I7~I各逻辑部件的控制端依次排列组成12位控制字CON。CON=CpEpLMERLIEILAEASUEULBLO。控制字决定总线上信息的流向。例如当CON=600H即控制字中EP=1，LM=1，其余各位为0时，时钟脉冲CLK前沿到来时刻PC的内容将通过总线传送到存储器地址寄存器MAR中。

23各逻辑部件的控制端依次排列组成12位控制字CON。23三、简化微型计算机的指令系统

指令的集合叫计算机的指令系统。不同的机器有不同的指令系统。

指令由操作码和操作数两部分组成，前者表示操作的性质，后者表示操作的对象。24三、简化微型计算机的指令系统指令的集合叫计算例如“LDAR9”是一条完整的指令，“LDA”是操作码，完成将数据传送到A，“R9”是操作数，表示要将内存地址为1001B单元的内容传送到A。对应指令的机器码为“00001001”，其中高四位“0000”是操作码，低四位“1001”叫地址码。25例如“LDAR9”是一条完整的指令，25四、程序设计

解决具体问题的一组有序指令叫程序。

1、根据设计要求选择指令，写出汇编语言程序（源程序）。

3、将目标程序和有关数据送入存贮器，使程序运行，发现和修改程序中的错误，使程序最终满足设计要求。

2、将汇编语言程序转换成对应的机器码（目标程序）。例：设计一个求“a＋b＋c－d”的值并显示出来的程序。26四、程序设计解决具体问题的一组有序指令叫程序。1解：（1）写汇编语言程序；a,b,c,d四个数分别置入R9，RA，RB，RC四个内存单元，编写如下程序：

源程序 注释LDA R9；A←R9ADD RA；A←A＋RAADD RB；A←A＋RBSUBRC；A←A－RCOUT ；显示运算结果HLT 停机27解：（1）写汇编语言程序；a,b,c,d四个数分别置入R9，（2）汇编并将程序和有关数据进行地址分配(设a=16D，b=20D，c=24D,d=28D)。28（2）汇编并将程序和有关数据进行地址分配(设a=16D，b=源程序

目标程序

分配地址LDAR9；0000100100HADDRA；0001101001HADDRB；00011011 02HSUBRC；00101100 03HOUT 1110××××04HHLT 1111××××05H16D 10H 09H20D 14H 0AH24D 18H 0BH28D 1CH 0CH程序存储区数据区（3）将程序数据装入，启动运行程序并调试之。

29源程序 目标程序分配五、运行程序——微型计算机的工作原理

六、控制矩阵

大家自学，主要了解指令周期、取指周期、执指周期的概念，了解机器时序的变化如何产生。了解其逻辑工作原理。30五、运行程序——微型计算机的工作原理六、控制矩阵练习：1.1）______和______合在一起称为CPU，中央处理器和______合在一起被称为主机。（2）在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通路称为____。就其所传送的信息的性质而言，在公共通路上传送的信息包括______、______和______信息。（3）采用二进制的补码形式表示的8位二进制整数，其可表示的数的范围为_____。2.下列二进制数转换为十六进制数和十进制数，再将十进制数转换成8421BCD码。1001.1B3.已知A=+1100010，B=-0011101。（1）分别求出它们的补码（2）求“A-B”之值，并判断是否有溢出发生。

31练习：1.1）______和______合在一起称为答：1.1）运算器和控制器合称为中央处理器或微处理器，CPU和内存储器（内存）合称为主机

2）.总线，地址，数据和控制。

3）-128～+127

2.10111101B=BDH=189，189=（000110001001）BCD

（2）1001.1B=9.8H=9.5，9.5=（1001.0101）BCD32答：1.1）运算器和控制器合称为中央处理器或微处理器，CPU已知A=+1101110，B=-0001101。

（1）

01101110+11110011

101100001

无溢出

所以，=01100001。

33已知A=+1101110，B=-0001101。

（1）0111101101101110+00001101

01111011无溢出A-B=01111011

340111101101101110§1.3信息交换码计算机与外界设备交换的各种信息用二进制代码的形式去传送。约定的代码叫信息交换码。一、ASCII码：

美国信息交换码,七位二进制码，表示128个信息。字符编码有52个表示英文字母的大小写；还有标点符号、空格、括号等33个；和各种控制码共33个，数字码10.

表中“30H~39H”是“0~9”的ASCII码，“41H~46H”是“A~F”的ASCII码，要记牢！思考：如何把小些字母转换成大写字母？35§1.3信息交换码计算机与外界设备交换的各种信息用二进制MSDLSD0000100120103011410051016110711100000NULDELSP0@P、p10001SOHDC1!1AQaq20010STXDC2〞2BRbr30011ETXDC3#3CScs40100EOTDC4$4DTdt50101ENQNAK%5EUeu60110ACKSYN&6FVfv70111BELETBˊ7GWgw81000BSCAN(8HXhx91001HTEM)9IYiyA1010LFSUB*：JZjzB1011VTESC+；K[k{C1100FFFS，<L﹨l∣D1101CRGS-=M]m}E1110SORS﹒>N↑n～F1111SIUS/?O←oDEL36MSD0123456700000NULDELSP0二、奇偶校验

校验代码在生成、存取，传送和运算时否会发生错误编码原则：传送代码时增加一位奇偶校验位，使所传送的代码中“1”的个数为奇数（奇校验），或代码中“１”的个为偶数“偶校验”。

如：数字8的7位ASCII码是0111000B（38H），其奇校码是00111000B（仍为38H）；其偶校验码是10111000B（B8H）。37二、奇偶校验校验代码在生成、存取，传送和运算时否会发生错误三.汉字编码汉字在计算机中用若干位的二进制编码来表示，国家标准《信息交换用汉字编码》规定了汉字的编码，即国际码。用两个字节表示，每个字节的最高位用0来表示。

例如“啊”字国标编码为30H，2lH。即为00110000，0010000l这两个字节

b7b6b5b4b3b2b1b00×××××××b7b6b5b4b3b2b1b00×××××××汉字编码格式

38三.汉字编码汉字在计算机中用若干位的二进制编码来表示，b7§1.4微型计算机的组成及其中的信息传送

基本功能：运算和数据处理。计算机控制器运算器存储器

(M)输出设备输入设备一、微型计算机的功能及组成

微型计算机由微处理器、存储器和外设三部分组成。微处理器（CPU）外设（I/O接口）寄存器组39§1.4微型计算机的组成及其中的信息传送基本功能：

计算机的硬件组成

微机硬件采用冯·诺依曼结构

40计算机的硬件组成微机硬件采用冯·诺依曼结构62、存贮器(M)计算机能够自动运行的保征，存放程序和数据，各种信息存贮和交流的中心。3、输入/输出设备（也称I/O设备）

输入设备和输出设备的统称，简称外设。

1、微处理器（CPU）

CPU：算术和逻辑运算，协调系统工作。系统核心。由运算器、控制器和寄存器组等组成。412、存贮器(M)计算机能够自动运行的保二、总线及微型计算机中的数据传送

1、总线的概念：

逻辑部件之间传送信息的并行导线叫做总线。

控制信息传输方向的三态门。

三态门AEB双向三态门ABE1

E2

42二、总线及微型计算机中的数据传送1、总线的概念：逻辑部件2、总线传送信息原理借助于总线来完成某两个或几个部件间的信息传送，由控制信号来控制，不会造成混乱。MNFE1

E2

E3

CON=E1E2E3，控制字。图1-15总线传递信息原理图三总线：地址总线、数据总线和控制总线432、总线传送信息原理借助于总线来完成某两个或几个部件间的信CON=E1E2…En，控制字依次分别为1。44CON=E1E2…En，控制字依次分别为1。10§1.5微型计算机的基本逻辑部件包括：算术逻辑部件、寄存器、计数器、

存储器和地址译码器、指令译码器

一、算术逻辑部件（ALU）

A、B为输入数据，S为输出数据；C是控制信号。图1-16算术逻辑部件符号45§1.5微型计算机的基本逻辑部件一、算术逻辑部件（AL二、寄存器1、缓冲寄存器图1-17四位缓冲寄存器2、可控缓冲寄存器图1-18具有装入端的一位缓冲寄存器46二、寄存器1、缓冲寄存器图1-17四位缓冲寄存器2、可控缓三、计数器

2、可控计数器1、计数器图1-19计数器图1-20可控计数器47三、计数器2、可控计数器1、计数器图1-19计数器图1-23、环形计数器图1-21环形计数器483、环形计数器图1-21环形计数器14四、存储器和地址译码器

存放数据和程序的地方，基本存储单位是存储单元，存放8位二进制信息。

一个存储器可以有很多存贮单元对每个单元赋予一个编号，称为单元的地址。图1-22内存储器示意图49四、存储器和地址译码器存放数据和程序的地方，基本存储单位是图1-23带有译码器的存储器原理图50图1-23带有译码器的存储器原理图16存储器分为只读存储器ROM和随机读写存储器RAM。图1-24只读存储器的电路符号51存储器分为只读存储器ROM和随机读写存储器RAM。图1-24五、指令译码器

指令是可以被CPU识读后去完成一个基本操作的二进制代码（机器码）。通过指令译码器将二进制代码变成特定的控制信息。

一种计算机只能完成若干基本操作，每一个基本操作就有一条对应的指令。基本操作加减送数输出暂停机器码00010010000011101111助记符ADDSUBLDAOUTHLT

机器码用一个符号表示,叫做助记符。

52五、指令译码器指令是可以被CPU识读后去完成一

指令译码器将机器码转换为各种控制信号去控制各部件完成相应操作。若I7、I6、I5、I4输入0000时，则LDA=1。0000153指令译码器将机器码转换为各种控制信号去控制各部件完§1.6微型计算机的基本工作原理

一、简化微机的组成:

PCI7～I0

CP

CLKCLREP

MARLM

CLKRAMER

LI

CLKCLREI

IR控制字CONCLKCLRAALUBODLA

CLKEA

SU

EU

LB

CLKLO

CLKI3～I0

I3～I0I4～I7

54§1.6微型计算机的基本工作原理一、简化微机的组成:PC1、程序计数器PC：指示微机所要访问的程序地址。

2、存贮器地址寄存器MAR：暂存访问地址。3、存贮器RAM：存放程序和有关数据。4、指令寄存器IR：存放总线送来的指令代码。5、控制器CON：发出控制操作信号。6、累加器A：存放一个运算数或结果。7、算术逻辑部件ALU：进行加减运算。

8、寄存器B：存放一个运算数。9、输出寄存器O：存放由A送来的运算结果。10、显示器D：显示输出的数据。

551、程序计数器PC：指示微机所要访问的程序地址。2、存贮二、简化微机的总线及其各部分的信息传送

8条总线:I7~I0PC和MAR各有4个端子，分别与总线I3~I0联接；IR输出的八位数据信息之高、低四位分别接指令译码器的输入端（I7~I4）和总线的I3~I0。56二、简化微机的总线及其各部分的信息传送8条总线:I7~I各逻辑部件的控制端依次排列组成12位控制字CON。CON=CpEpLMERLIEILAEASUEULBLO。控制字决定总线上信息的流向。例如当CON=600H即控制字中EP=1，LM=1，其余各位为0时，时钟脉冲CLK前沿到来时刻PC的内容将通过总线传送到存储器地址寄存器MAR中。

57各逻辑部件的控制端依次排列组成12位控制字CON。23三、简化微型计算机的指令系统

指令的集合叫计算机的指令系统。不同的机器有不同的指令系统。

指令由操作码和操作数两部分组成，前者表示操作的性质，后者表示操作的对象。58三、简化微型计算机的指令系统指令的集合叫计算例如“LDAR9”是一条完整的指令，“LDA”是操作码，完成将数据传送到A，“R9”是操作数，表示要将内存地址为1001B单元的内容传送到A。对应指令的机器码为“00001001”，其中高四位“0000”是操作码，低四位“1001”叫地址码。59例如“LDAR9”是一条完整的指令，25四、程序设计

解决具体问题的一组有序指令叫程序。

1、根据设计要求选择指令，写出汇编语言程序（源程序）。

3、将目标程序和有关数据送入存贮器，使程序运行，发现和修改程序中的错误，使程序最终满足设计要求。

2、将汇编语言程序转换成对应的机器码（目标程序）。例：设计一个求“a＋b＋c－d”的值并显示出来的程序。60四、程序设计解决具体问题的一组有序指令叫程序。1解：（1）写汇编语言程序；a,b,c,d四个数分别置入R9，RA，RB，RC四个内存单元，编写如下程序：

源程序 注释LDA R9；A←R9ADD RA；A←A＋RAADD RB；A←A＋RBSUBRC；A←A－RCOUT ；显示运算结果HLT 停机61解：（1）写汇编语言程序；a,b,c,d四个数分别置入R9，（2）汇编并将程序和有关数据进行地址分配(设a=16D，b=20D，c=24D,d=28D)。62（2）汇编并将程序和有关数据进行地址分配(设a=16D，b=源程序

目标程序

分配地址LDAR9；0000100100HADDRA；0001101001HADDRB；00011011 02HSUBRC；00101100 03HOUT 1110××××04HHLT 1111××××05H