《微机原理与嵌入式系统》chapter1嵌入式系统概述课件

微机原理与嵌入式系统主讲李宥谋Email:lym@163.comTEL安邮电学院计算机系嵌入式教研室2010.212/27/20221西安邮电学院计算机系微机原理与嵌入式系统主讲李宥谋西安邮电学院计算机系12/1微机原理与嵌入式系统赵全良等编著西安电子科技大学出版社高等学校计算机类专业系列教材教材参考书周立功，ARM嵌入式基础教程王忠民，微型计算机原理12/27/20222西安邮电学院计算机系微机原理与嵌入式系统赵全良等编著高等学校计算机类专业系列教材

《ARM嵌入式系统实验教程》

周立功等编写（北京航空航天大学出版社）实验地点：计算机学院嵌入式实验室（2#实验楼3层）实验指导计划学时：64学时其中：授课54学时：实验16学时，其中ADS环境2学时，ARM汇编2学时，GPIO、定时器等6学时课内外比例：课内1：课外>1课程安排12/27/20223西安邮电学院计算机系《ARM嵌入式系统实验教程》实验指导计划学时：64学时考核要求考试成绩（课堂教学内容） 70％上机成绩（上机出勤及编程情况） 15％平时成绩（上课出勤及作业等学习情况）15％

12/27/20224西安邮电学院计算机系考核要求考试成绩（课堂教学内容）12/18/20224西安邮预备铃响后必须进教室；迟到的学生坐在第一排；

旷课4次平时分扣为零分；

着装得体，不得穿拖鞋、背心进教室；

不准在教室吃东西，值日生要擦黑板。

按时完成作业。

课堂要求12/27/20225西安邮电学院计算机系预备铃响后必须进教室；课堂要求12/18/20225西安邮电微机原理与嵌入式系统-课程介绍微机：IBMPC系列机，组成及机构嵌入式：ARM系列的体系结构

ARM7指令集及汇编程序设计硬件－－接口电路原理软件－－接口编程方法接口技术：12/27/20226西安邮电学院计算机系微机原理与嵌入式系统-课程介绍微机：IBMPC系列机，组成微机原理及嵌入式系统-网站资源钱晓捷之微服网/qwfw微机原理远程教学0/caicomputer/周立功单片机/home.aspARM公司网站/12/27/20227西安邮电学院计算机系微机原理及嵌入式系统-网站资源钱晓捷之微服网12/18/20微机原理及嵌入式系统-课程特点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嵌入式系统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特12/27/20228西安邮电学院计算机系微机原理及嵌入式系统-课程特点专业技术基础课课12/18/2微机原理及嵌入式系统-先修课程计算机文化课基础(全面了解)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高级语言程序设计熟悉C语言程序设计的方法掌握基本程序设计思想先修课12/27/20229西安邮电学院计算机系微机原理及嵌入式系统-先修课程计算机文化课基础(全面了解)先第1章目录1.计算机基础知识2.数制和数值表示与处理3.信息编码4.嵌入式系统概述12/27/202210西安邮电学院计算机系第1章目录1.计算机基础知识12/18/202210西第1章目录1.计算机基础知识2.数制和数值表示与处理3.信息编码4.嵌入式系统概述12/27/202211西安邮电学院计算机系第1章目录1.计算机基础知识12/18/202211西1.2计算机的发展自1946年世界上第一台电子计算机问世以来，计算机的发展已经历了四代：第一代：电子管计算机第二代：晶体管计算机第三代：集成电路计算机第四代：大规模、超大规模集成电路计算机目前，各国正加紧研制和开发第五代“非冯·诺依曼”计算机和第六代“神经”计算机。12/27/202212西安邮电学院计算机系1.2计算机的发展自1946年世界上第一台电子计算1.3冯.诺伊曼计算机体系结构冯•诺伊曼计算机体系结构的要点：计算机中的信息（程序和数据）以二进制方式表示。程序预存储，机器自动执行。计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。12/27/202213西安邮电学院计算机系1.3冯.诺伊曼计算机体系结构冯•诺伊曼计算机体系结构的1.中央处理器（CPU）中央处理单元（CentralProcessingUnit，简写为CPU）也称之为‘处理器’，是计算机的核心部件，主要功能是解释并执行计算机指令，完成数据处理和对计算机其他各部分进行控制。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。12/27/202214西安邮电学院计算机系1.中央处理器（CPU）中央处理单元（CentralPrCPU执行指令的过程大致可分为三个阶段：取指（fetch）:将待操作的指令码从存储器取到处理器。译码（decode）:对指令码进行分析译码。执行（execute）:产生指令码对应的操作信号。12/27/202215西安邮电学院计算机系CPU执行指令的过程大致可分为三个阶段：12/18/2022运算器控制器PCCPUcmd_ncmd_n+1cmd_n+2存储器…………取指指针cmd_n+1指令码cmd_n+1指令码cmd_n+2取指指针cmd_n+212/27/202216西安邮电学院计算机系运算器控制器PCCPUcmd_ncmd_n+1cmd_n+22.存储器（Memory）存储器（Memory）是计算机系统中用来存储程序和数据的信息记忆部件。在计算机内部，程序和数据都以二进制形式表示，8位二进制代码作为一个字节。为了便于对存储器进行访问，存储器通常被划分为许多单元，每个存储单元存放一个字节的二进制信息，每个存储单元分别赋予一个编号，称为地址。在处理器控制下，可以向地址指定的存储器单元存入数据（也称为写存储器）或从地址指定存储器单元取出数据（也称为读存储器）。12/27/202217西安邮电学院计算机系2.存储器（Memory）存储器（Memory）是计算机系E7H34HA5HF2H38H……4001H4002H4003H4004H4005H……地址指令或数据内容00111000图内存单元的地址和内容如图所示，地址为4005H的存储单元中存放了一个八位二进制信息00111000B。12/27/202218西安邮电学院计算机系E7H4001H地址指令或数据内容003.输入/输出接口与设备（IODevice）计算机通过执行程序完成信息的处理，这就需要有通道能将程序和待处理的数据送入到计算机中，计算机处理后的结果数据也能够通过某种通道被送出来。这些完成信息进出计算机的专用设备称为“输入/输出设备”（简称为外设）。在计算机原理上，我们所说的‘外设’主要是指这些“输入/输出接口”（简称为接口外设），它不特指某一具体的外设物理装置，更具有逻辑原理普遍性。12/27/202219西安邮电学院计算机系3.输入/输出接口与设备（IODevice）计算机通过执1.4计算机系统12/27/202220西安邮电学院计算机系1.4计算机系统12/18/202220西安邮电学院计算1.5计算机的工作过程12/27/202221西安邮电学院计算机系1.5计算机的工作过程12/18/202221西安邮电学院第1章目录1.计算机基础知识2.数制和数值表示与处理3.信息编码4.嵌入式系统概述12/27/202222西安邮电学院计算机系第1章目录1.计算机基础知识12/18/202222西十进制数表示法和运算规则基本规则用十个基本符号集{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}中的元素（称为基数）排列表示数据，并依此表示数值。加法运算时“逢十进一”，减法运算时“借一当十”。任何一个十进制数N的表示其中的Di为第i位上的基数，10i

为“权位”。123.45=1×102+2×101+3×100+4×10-1+5×10-212/27/202223西安邮电学院计算机系十进制数表示法和运算规则基本规则其中的Di为第i位上的基数十六进制数表示法和运算规则基本规则用十六个基本符号集{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F}中的元素（称为基数）排列表示数据，并依此表示数值。加法运算时“逢十六进一”，减法运算时“借一当十六”。任何一个十六进制数N的表示1A3.D8H=1×162+A×161+3×160

+D×16-1+8×16-2=1×162+10×161+3×160

+13×16-1+8×16-2=419.84375其中的Di为第i位上的基数，16i为“权位”。12/27/202224西安邮电学院计算机系十六进制数表示法和运算规则基本规则1A3.D8H=1×例1.1：十六进制数加、减运算：1DF.Ah+4C.3h；1DF.Ah－4C.3h12/27/202225西安邮电学院计算机系例1.1：十六进制数加、减运算：12/18/202225西安二进制数表示法和运算规则基本规则用两个基本符号集{0，1}中的元素（称为基数）排列表示数据，并依此表示数值。加法运算时“逢二进一”，减法运算时“借一当二”。任何一个二进制数N的表示其中的Di为第i位上的基数，2i为“权位”。101.01B=1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2=5.25

12/27/202226西安邮电学院计算机系二进制数表示法和运算规则基本规则其中的Di为第i位上的基数例1.2：二进制数加、减运算：1101.101b+100.1b；1011.1b－101.01b12/27/202227西安邮电学院计算机系例1.2：二进制数加、减运算：12/18/202227西安邮数制之间的转换进位计数制基数数码权重符号二进制数20，12iB八进制数80，1，2，3，4，5，6，78iQ十进制数100，1，2，3，4，5，6，7，8，910iD十六进制数160，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F16iH12/27/202228西安邮电学院计算机系数制之间的转换进位计数制基数数码权重二进制数与十六进制数的对应关系二进制数十六进制数二进制数十六进制数00000100080001110019001021010A001131011B010041100C010151101D011061110E011171111F12/27/202229西安邮电学院计算机系二进制数与十六进制数的对应关系二进制数十六进制数二进制数十十六进制数到二进制数的转换规则：以小数点为参照，分别转换整数部分和小数部分，每1位十六进制数直接转换为4位的二进制数即可。例1.3：1FA.Ch

=000111111010.1100b1FAC12/27/202230西安邮电学院计算机系十六进制数到二进制数的转换规则：以小数点为参照，分别转换整数二进制数到十六进制数的转换规则：以小数点为参照，分别转换整数部分和小数部分，整数部分向左（小数部分向右）每4位的二进制数划分为一个转换单元（不足部分补0），将4位的二进制数直接转换为1位十六进制数。例1.4：1010110101.011b

=001010110101.0110b

2B56=2B5.6h12/27/202231西安邮电学院计算机系二进制数到十六进制数的转换规则：以小数点为参照，分别转换整数二进制数、十六进制数到十进制数的转换

分别将十六进制数或二进制数展开，再按照十进制数运算法则计算，则即可直接计算出相应的十进制数。

例1.5：1FA.Ch

=1×162+15×161+10×160+12×16-1

=506.75例1.6：1010110101.011b=1×29+0×28+1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2+1×2-3

=693.37512/27/202232西安邮电学院计算机系二进制数、十六进制数到十进制数的转换例1.5：1FA.C十进制数到二进制数、十六进制数的转换 转换规则：分别转换整数部分和小数部分，之后合成即可。整数部分的转换：整数部分除基数取余（向二进制数转换时基数为2，向十六进制数转换时基数为16），商递归步骤①，直至商值等于0，先得到的“余”是整数部分的低位。小数部分的转换：小数部分乘基数取整（向二进制数转换时基数为2，向十六进制数转换时基数为16），小数部分递归步骤②，直至小数为0，先出的“整”是小数部分的高位。12/27/202233西安邮电学院计算机系十进制数到二进制数、十六进制数的转换12/18/20223例1.7：137.8125转换为二进制数整数部分137到二进制的转换

高位低位算式商余137÷268168÷234034÷217017÷2818÷2404÷2202÷2101÷201

137=10001001b

12/27/202234西安邮电学院计算机系例1.7：137.8125转换为二进制数高位低位算式商例1.7：137.8125转换为二进制数小数部分0.8125到二进制的转换高位低位算式整数部分小数部分0.8125×210.6250.625×210.250.25×200.500.5×210

0.8125=0.1101b

137.8125=10001001.1101b12/27/202235西安邮电学院计算机系例1.7：137.8125转换为二进制数高位低位算式整数部例1.8：137.8125转换为十六进制数整数部分137到十六进制的转换小数部分0.8125到十六进制表示的转换

低位高位算式商余137÷16898÷1608

137=89h

高位低位算式整数部分小数部分0.8125×1613（0xD）00.8125=0.Dh

137.8125=89.Dh

12/27/202236西安邮电学院计算机系例1.8：137.8125转换为十六进制数低位高位算式商2.2符号数的原码、反码和补码表示原码 约定：数值x的原码记为[x]原，假设机器（处理器）字长为n位对于一个n位的二进制数，其可表示的原码数值范围：-(2n-1-1)～(2n-1-1)。例如：n=8时，可表示的数值范围{-127～127}。数值0有两种表示方式：00000000（+0）和10000000（-0），在该码制中，人们习惯将0用+0方式表示。12/27/202237西安邮电学院计算机系2.2符号数的原码、反码和补码表示原码对于一个n位的二进制反码

约定：数值x的反码记为[x]反，假设机器字长为n位对于一个n位的二进制数，其可表示的反码数值范围：-(2n-1-1)～(2n-1-1)。例如：n=8时，可表示的数值范围{-127～127}。数值0有两种表示方式：00000000（+0）和11111111（-0），在该码制中，人们习惯将0用+0方式表示。12/27/202238西安邮电学院计算机系反码对于一个n位的二进制数，其可表示的反码数值求反码的真值运算也很简单，首先依据符号位（S=0或S=1）填写正负号，如果是正数（S=0），直接按原码算法求出其真值；如果是负数（S=1），先将‘数值位’按位取反，如此就得到了该数据的原码，再按原码求出其真值，加上符号即得。例1.12

n=8时，分别求[01000101b]反和[11000101b]反的真值。

①[01000101b]反的最高码位是“0”表明它的真值是正数，余下7位数据的值是69，那么[01000101b]反的真值就是+69即69； ②[11000101b]反的最高码位是“1”表明它的真值是负数，先将‘数值位’按位取反求出它的原码是[10111010b]原，再求出该原码的真值是-58，即得[11000101b]反的真值是-58。12/27/202239西安邮电学院计算机系求反码的真值运算也很简单，首先依据符号位（S=0或S=1补码

约定：数值x的补码记为[x]补，假设机器字长为n位

对于正数，其补码与原码、反码完全一样，而负数的补码则是2n的模补。在实际求某负数的补码运算时，其补码就等于它的反码加1。从补码定义可见，对于一个n位的二进制数据容器，其可表示的补码数据范围：-2n-1～(2n-1-1)。例如：n=8时，补码可表示的数据范围{-128～127}。12/27/202240西安邮电学院计算机系补码对于正数，其补码与原码、反码完全一样，而负数的补码12/例1.13：n=8时，分别求出87和-87的补码。 求87的补码：[87]补=01010111b； 求-87的补码：先求[-87]原=11010111b 再求[-87]反=10101000b 则[-87]补=10101001b例1.14：n=8时，分别求[01000101b]补和 [11000101b]补的真值； ①[01000101b]补的最高码位是“0”表明它的真值是正数，计算余下的7位数据值是69，那么[01000101b]补的真值就是+69即69； ②[11000101b]补的最高码位是“1”表明它的真值是负数，先求出它的原码是[10111011b]原，再求出它的真值是-59，即[11000101b]补的真值是-59。12/27/202241西安邮电学院计算机系例1.13：n=8时，分别求出87和-87的补码。12/2.3补码的运算、溢出及其判断方法1.补码的加法运算

在编码长度固定为n的补码值域内，对于符号数x、y，有：

[x+y]补=[x]补+[y]补

即在运算结果值不超出补码可表示的值域范围时，两个符号数之和的补码等于这两个数的补码和，运算结果以补码形式表示。

12/27/202242西安邮电学院计算机系2.3补码的运算、溢出及其判断方法1.补码的加法运算1例1.16n=8时，x=25，y=37；分别计算[x+y]补和[x]补+[y]补，并对比结果。解：[25]补=00011001b；[37]补=00100101b

对比两种运算结果有：[25]补+[37]补=00011001b+00100101b=00111110b=[62]补

12/27/202243西安邮电学院计算机系例1.16n=8时，x=25，y=37；分别计算[x+y例1.17n=8时，x=-25，y=-37；分别计算[x+y]补和[x]补+[y]补，并对比结果。解：[-25]补=11100111b；[-37]补=11011011b对比两种运算结果有：[-25]补+[-37]补=11100111b+11011011b=

11000010b

=[-25+(-37)]补=[-62]补12/27/202244西安邮电学院计算机系例1.17n=8时，x=-25，y=-37；分别计算2.补码的减法运算

在编码长度固定为n的补码值域内，对于符号数x、y，有： [x-y]补=[x]补-[y]补=[x]补+[-y]补

即在运算结果值不超出补码可表示的值域范围时，两个符号数之差的补码等于这两个数补码的差，等于被减数的补码与减数相反数补码的和，运算结果以补码形式表示。12/27/202245西安邮电学院计算机系2.补码的减法运算12/18/202245西安邮电学院计例1.19n=8时，x=25，y=37；分别计算[x-y]补、[x]补-[y]补和[x]补+[-y]补，并对比结果。

解：[25]补=00011001b；[37]补=00100101b；[-37]补=11011011b12/27/202246西安邮电学院计算机系例1.19n=8时，x=25，y=37；分别计算解：对比两种运算结果有：[25]补-[37]补=00011001b-00100101b=11110100b =[25-37]补=[-12]补。[25]补+[-37]补=00011001b+11011011b=11110100b==[25-37]补=[-12]补。12/27/202247西安邮电学院计算机系对比两种运算结果有：12/18/202247西安邮电学院计3.补码的溢出和判别方法

溢出就是运算结果超出了数据容器能表示数值的范围而造成容器数据出错的现象。例：n=8时，x=60，y=70；计算[x]补+[y]补并分析运算结果。补码运算说明12/27/202248西安邮电学院计算机系3.补码的溢出和判别方法例：n=8时，x=60，y=补码运算溢出的判断方法

从原理上来说，由于运算结果数值超出了数据容器的表示值域导致了数据溢出。发生运算溢出时，结果数据不可直接使用。但在计算机中并不是（也不能）根据溢出的定义去判断运算是否有溢出，而是通过判断下述进位情况的组合，来判断补码运算是否溢出。

运算结果数据是否溢出与CF和DF有以下逻辑关系：当CF异或DF结果为1时，补码运算有溢出，否则补码运算无溢出。

12/27/202249西安邮电学院计算机系补码运算溢出的判断方法运算结果数据是否溢出与CF和DF12例1.22n=8时，x=60，y=70；计算[x]补+[y]补并分析运算溢出情况。解：[60]补=00111100b；[70]补=01000110b；因为OF=CF⊕DF=0⊕1=1，可知该补码运算有溢出，数据容器中的结果出错。12/27/202250西安邮电学院计算机系例1.22n=8时，x=60，y=70；解：[例1.23n=8时，x=-25，y=-37；计算[x]补+[y]补并分析运算溢出情况。

解：[-25]补=11100111b；[-37]补=11011011b；因为OF=CF⊕DF=1⊕1=0，可知该补码运算没有溢出，数据容器中的结果正确。12/27/202251西安邮电学院计算机系例1.23n=8时，x=-25，y=-37；解：2.4真值与机器数

任何信息在计算机中都是以二进制数的形式表示。计算机中的二进制数据称之为“机器数”，机器数所代表的值含义称为该机器数的“真值”。广义的说“真值”可以是数值，也可以是字符，甚至是语音或图象等。在此，我们仅讨论数值型真值和机器数的对应关系。由前所述可知，同一个‘机器数’在不同的编码体制中具有不同的‘真值’含义。12/27/202252西安邮电学院计算机系2.4真值与机器数12/18/202252西安邮电学院计

8bit二进制机器数

无符号二进制数（真值）带符号数（真值）原码反码补码000000000000000100000010

01111110011111111000000010000001

111111011111111011111111012

126127128129

253254255+0+1+2

+126+127-0-1

-125-126-127+0+1+2

+126+127-127-126

-2-1-0+0+1+2

+126+127-128-127

-3-2-112/27/202253西安邮电学院计算机系

带符号数（真值）原码反码补码0+0+0+012/第1章目录1.计算机基础知识2.数制和数值表示与处理3.信息编码4.嵌入式系统概述12/27/202254西安邮电学院计算机系第1章目录1.计算机基础知识12/18/202254西计算机中的所有信息（指令、数值、文本、音像等）都是以二进制数据的形式表示，如何使用二进制数据表示不同的信息（字符、数值、音像等），这就是信息编码研究的问题。大千世界各种信息海量，其形式和内容很复杂，信息编码学等专业课程专题研究了相关的理论和技术，在此仅讨论计算机常用的BCD编码和ASCII编码两种编码，向大家介绍计算机中编码的基本知识。12/27/202255西安邮电学院计算机系计算机中的所有信息（指令、数值、文本、音像等）都是以二进制数3.1BCD编码

BCD编码（BinaryCodedDecimal——二进制编码十进制数）是一种综合了二进制数和十进制数特点的编码方式，采用二进制数据位表示十进制数据，即使用4bit的二进制数据位表示1位的十进制数据，并在此基础上，对任意的十进制数据分别对其各位逐位编码。十进制数012348421码00000001001000110100十进制数567898421码0101011001111000100112/27/202256西安邮电学院计算机系3.1BCD编码十进制数012348421码0000000简单直接的二进制运算不能保证BCD编码运算的正确性，有时需要修正。

修正的法则：两个4bit的BCD码相加，无进位并且结果码不大于1001b，则不需要修正；该4bit就是相加结果的BCD码。两个4bit的BCD码相加，有进位或者结果码大于1001b，则该4bit需要加0110b修正；修正后得到本单元的结果BCD码。进位计算入高位BCD码段。12/27/202257西安邮电学院计算机系简单直接的二进制运算不能保证BCD编码运算的正确性，有时需要计算机通常按字节（8bit/字节）组织存储器，如果每一个字节仅存放一个BCD码数据话，这样的BCD码称之为‘非压缩型BCD码’，此种方式下，用字节的低4bit存储BCD码数据，字节的高4bit总是0000b。为了提高存储器利用率，使用字节的高4bit和低4bit分别存放两个BCD码位，称这样表示的BCD码为‘压缩型BCD码’12/27/202258西安邮电学院计算机系计算机通常按字节（8bit/字节）组织存储器，如果每一个字节3.2字符ASCII编码在计算机应用中除了数值处理之外，还存在大量的非数值信息处理应用。计算机中所有的数据（数值、非数值信息）在存储和运算时，都要使用二进制数表示。美国有关的标准化组织就出台了所谓的ASCII编码----美国标准信息交换标准码(AmericanStandardCodeforInformationInterchange,ASCII)，统一规定了上述常用符号的二进制数表示方式。12/27/202259西安邮电学院计算机系3.2字符ASCII编码12/18/202259西安12/27/202260西安邮电学院计算机系12/18/202260西安邮电学院计算机系第1章目录1.计算机基础知识2.数制和数值表示与处理3.信息编码4.嵌入式系统概述12/27/202261西安邮电学院计算机系第1章目录1.计算机基础知识12/18/202261西4.1概述经过几十年的发展，嵌入式系统已经在很大程度改变了人们的生活、工作和娱乐方式，而且这些改变还在加速。嵌入式系统具有无数的种类，每类都具有自己独特的个性。例如，MP3、数码相机与打印机就有很大的不同。汽车中更是具有多个嵌入式系统，使汽车更轻快、更干净、更容易驾驶。12/27/202262西安邮电学院计算机系4.1概述经过几十年的发展，嵌入式系统已现实中的嵌入式系统即使不可见，嵌入式系统也无处不在。嵌入式系统在很多产业中得到了广泛的应用并逐步改变着这些产业，包括工业自动化、国防、运输和航天领域。例如神州飞船和长征火箭中肯定有很多嵌入式系统，导弹的制导系统也是嵌入式系统，高档汽车中也有多达几十个嵌入式系统。在日常生活中，人们使用各种嵌入式系统，但未必知道它们。事实上，几乎所有带有一点“智能”的家电（全自动洗衣机、电脑电饭煲…）都是嵌入式系统。嵌入式系统广泛的适应能力和多样性，使得视听、工作场所甚至健身设备中到处都有嵌入式系统。12/27/202263西安邮电学院计算机系现实中的嵌入式系统即使不可见，嵌入式系统也无处不在现实中的嵌入式系统12/27/202264西安邮电学院计算机系现实中的嵌入式系统12/18/202264西安邮电学院计算4.1基本概念目前，对嵌入式系统的定义多种多样，但没有一种定义是全面的。下面给出两种比较合理定义：

从技术的角度定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。12/27/202265西安邮电学院计算机系4.1基本概念目前，对嵌入式系统的定义多种简而言之，嵌入式系统就是嵌入到目标应用系统中、完成特定处理功能的专用计算机系统。嵌入性：一般包含两方面含义，①本系统是嵌入到另一目标大系统中为完成大系统功能服务的组成部分；②完成特定功能处理的软件代码也嵌入到了目标系统。专用性：本系统是专为该目标系统特别设计定制的；计算机系统：在体系结构和原理组成上，它是计算机系统。12/27/202266西安邮电学院计算机系简而言之，嵌入式系统就是嵌入到目标应用系统中、完成特定处理功嵌入式系统示例——汽车控制系统12/27/202267西安邮电学院计算机系嵌入式系统示例——汽车控制系统12/18/202267西安邮马达控制器车灯嵌入式系统示例——汽车控制系统尾灯控制系统后车门控制系统前车门控制系统座椅控制系统发动器控制系统所有的控制系统都是一个完整的嵌入式系统12/27/202268西安邮电学院计算机系马达嵌入式系统示例——汽车控制系统尾灯控制系统后车门控制系统4.2嵌入式处理器早期的嵌入式系统通常使用普通个人计算机（PC）中的通用处理器。近年来，随着大量先进的微处理器制造技术的发展，越来越多的嵌入式系统用嵌入式处理器建造，而不是用通用目的的处理器。这些嵌入式处理器可以大致分为以下几类：注重嵌入式处理器的尺寸、能耗和价格。

例如：应用于PDA等不注重计算的设备；注重嵌入式处理器的性能。例如：应用于路由器等计算密集型的设备；注重嵌入式处理器的性能、尺寸、能耗和价格。例如：应用于蜂窝电话等设备；——概述12/27/202269西安邮电学院计算机系4.2嵌入式处理器早期的嵌入式系统通常使1.分类

嵌入式处理器可以分为以下几大类：嵌入式微处理器（单板机）；嵌入式微控制器（单片机）；嵌入式DSP处理器；嵌入式片上系统（SOC、SOPC）。12/27/202270西安邮电学院计算机系1.分类嵌入式处理器可以分为以下几大类：12/嵌入式处理器嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点，但是在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件，从而降低了系统的可靠性，技术保密性也较差。嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在一块电路板上，称为单板计算机。如STD-BUS、PC104等。——嵌入式微处理器CPUROMRAM外设1外设2单板计算机12/27/202271西安邮电学院计算机系嵌入式处理器嵌入式微处理器的基础是通用计算机嵌入式处理器

嵌入式微控制器又称单片机，它是将整个计算机系统集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300、数目众多ARM芯片等。目前MCU占嵌入式系统约70％的市场份额。——嵌入式微控制器复位部件看门狗部件晶振部件I/O部件中断部件ROM部件SRAM部件定时器部件CPU核12/27/202272西安邮电学院计算机系嵌入式处理器嵌入式微控制器又称单片机，它是将嵌入式处理器DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式DSP处理器。嵌入式DSP处理器比较有代表性的产品是TexasInstruments的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列。TMS320系列处理器包括用于控制的C2000系列，移动通信的C5000系列，以及性能更高的C6000和C8000系列。DSP56000目前已经发展成为DSP56000，DSP56100，DSP56200和DSP56300等几个不同系列的处理器。另外PHILIPS公司近年也推出了基于可重置嵌入式DSP结构低成本、低功耗技术上制造的R.E.A.LDSP处理器，特点是具备双Harvard结构和双乘/累加单元，应用目标是大批量消费类产品。——嵌入式DSP处理器12/27/202273西安邮电学院计算机系嵌入式处理器DSP处理器对系统结构和指令进行嵌入式处理器随着EDA的推广和VLSI设计的普及化及半导体工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临，这就是SystemOnChip(SOC)。各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库，和许多其它嵌入式系统外设一样，成为VLSI设计中一种标准的器件，用标准的HDL等语言描述，存储在器件库中。用户只需定义出其整个应用系统，仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外，整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去，应用系统电路板将变得很简洁，对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。SoC可以分为通用和专用两类。通用系列包括Infineon的TriCore、Motorola的M-Core、某些ARM系列器件、Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。专用SoC一般专用于某个或某类系统中，不为一般用户所知。一个有代表性的产品是Philips的SmartXA，它将XA单片机内核和支持超过2048位复杂RSA算法的CCU单元制作在一块硅片上，形成一个可加载JAVA或C语言的专用的SOC，可用于公众互联网如Internet安全方面。——嵌入式片上系统(SOC)12/27/202274西安邮电学院计算机系嵌入式处理器随着EDA的推广和VLSI设计的嵌入式系统的未来早在1990年之前，嵌入式系统通常是很简单的且具有很长的产品生命周期的自主设备。近些年来，嵌入式工业经历了巨大的变革。产品市场窗口现在预计翻番的周期狂热到6～9个月。全球重新定义市场的机会和膨胀的应用空间。互联现在是一个需求而不是辅助性的，包括用有线和刚刚显露头角的无线技术。基于电子的产品更复杂化。互联嵌入式系统产生新的依赖网络基础设施的应用。微处理器的处理能力按莫尔定律（Moore’sLaw）预计的速度在增加。该定律认为集成电路和晶体管个数每18个月翻一番。12/27/202275西安邮电学院计算机系嵌入式系统的未来早在1990年之前，嵌入式系4.3嵌入式操作系统概述计算机系统由硬件和软件组成，在发展初期没有操作系统这个概念，用户使用监控程序来使用计算机。随着计算机技术的发展，计算机系统的硬件、软件资源也愈来愈丰富，监控程序已不能适应计算机应用的要求。于是在六十年代中期监控程序又进一步发展形成了操作系统(OperatingSystem)。发展到现在，广泛使用的有三种操作系统即多道批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统。12/27/202276西安邮电学院计算机系4.3嵌入式操作系统概述计算机系统由硬件1.发展历程监控程序操作系统实时操作系统分时操作系统多道批处理操作系统时间先后适用于多个用户共享系统资源适用于计算中心等较大的计算机系统适用于嵌入式设备和有实时性要求的系统中12/27/202277西安邮电学院计算机系1.发展历程监操实时操作系统分时操作系统多道批处理操作系1.发展历程监控程序操作系统实时操作系统分时操作系统多道批处理操作系统时间先后适用于多个用户共享系统资源适用于计算中心等较大的计算机系统适用于嵌入式设备和有实时性要求的系统中实时操作系统是我们介绍的重点12/27/202278西安邮电学院计算机系1.发展历程监操实时操作系统分时操作系统多道批处理操作系2.实时操作系统的特点总的来说实时操作系统是事件驱动的，能对来自外界的作用和信号在限定的时间范围内作出响应。它强调的是实时性、可剪裁性和可靠性,与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用,由它来管理和协调各项工作,为应用软件提供良好的运行软件环境及开发环境。

从实时系统的应用特点来看实时操作系统可以分为两种：一般实时操作系统和嵌入式实时操作系统。12/27/202279西安邮电学院计算机系2.实时操作系统的特点总的来说实时操作系统是事实时操作系统的特点一般实时操作系统应用于实时处理系统的上位机和实时查询系统等实时性较弱的实时系统，并且提供了开发、调试、运用一致的环境。

嵌入式实时操作系统应用于实时性要求高的实时控制系统，而且应用程序的开发过程是通过交叉开发来完成的，即开发环境与运行环境是不一致。嵌入式实时操作系统具有规模小(一般在几K～几十K内)、可固化使用实时性强(在毫秒或微秒数量级上)的特点。12/27/202280西安邮电学院计算机系实时操作系统的特点一般实时操作系统应用于实时处理3.常见的嵌入式操作系统μC/OS-II是一个源码公开、可移植、可固化、可裁剪、占先式的实时多任务操作系统。其绝大部分源码是用ANSIC写的，使其可以方便的移植并支持大多数类型的处理器。μC/OS-II通过了联邦航空局（FAA）商用航行器认证。自1992年问世以来，μC/OS-II已经被应用到数以百计的产品中。μC/OS-II占用很少的系统资源，并且在高校教学使用是不需要申请许可证。——μC/OS-II12/27/202281西安邮电学院计算机系3.常见的嵌入式操作系统μC/OS-II是一个源3.常见的嵌入式操作系统——VxWorksVxWorks操作系统是美国WINDRIVER公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等，甚至在1997年4月登陆火星表面的火星探测器上也使用到了VxWorks。12/27/202282西安邮电学院计算机系3.常见的嵌入式操作系统——VxWorksVxuClinux是一个完全符合GNU/GPL公约的操作系统，完全开放代码。uClinux从Linux

2.0/2.4内核派生而来，沿袭了主流Linux的绝大部分特性。它是专门针对没有MMU的CPU，并且为嵌入式系统做了许多小型化的工作。适用于没有虚拟内存或内存管理单元(MMU)的处理器，例如ARM7TDMI。它通常用于具有很少内存或Flash的嵌入式系统。它保留了Linux的大部分优点：稳定、良好的移植性、优秀的网络功能、完备的对各种文件系统的支持、以及标准丰富的API等。3.常见的嵌入式操作系统——嵌入式Linux12/27/202283西安邮电学院计算机系uClinux是一个完全符合GNU/GPL公约的3.常见的嵌入式操作系统

WindowsCE是微软开发的一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统，是基于掌上型电脑类的电子设备操作，它是精简的Windows95。WindowsCE的图形用户界面相当出色。WinCE具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口以及与处理器无关等特点。WinCE不仅继承了传统的Windows图形界面，并且在WinCE平台上可以使用Windows95/98上的编程工具（如VisualBasic、VisualC++等）、使绝大多数的应用软件只需简单的修改和移植就可以在WindowsCE平台上继续使用。

——WinCE12/27/202284西安邮电学院计算机系3.常见的嵌入式操作系统WindowsCE是微机原理与嵌入式系统主讲李宥谋Email:lym@163.comTEL安邮电学院计算机系嵌入式教研室2010.212/27/202285西安邮电学院计算机系微机原理与嵌入式系统主讲李宥谋西安邮电学院计算机系12/1微机原理与嵌入式系统赵全良等编著西安电子科技大学出版社高等学校计算机类专业系列教材教材参考书周立功，ARM嵌入式基础教程王忠民，微型计算机原理12/27/202286西安邮电学院计算机系微机原理与嵌入式系统赵全良等编著高等学校计算机类专业系列教材

《ARM嵌入式系统实验教程》

周立功等编写（北京航空航天大学出版社）实验地点：计算机学院嵌入式实验室（2#实验楼3层）实验指导计划学时：64学时其中：授课54学时：实验16学时，其中ADS环境2学时，ARM汇编2学时，GPIO、定时器等6学时课内外比例：课内1：课外>1课程安排12/27/202287西安邮电学院计算机系《ARM嵌入式系统实验教程》实验指导计划学时：64学时考核要求考试成绩（课堂教学内容） 70％上机成绩（上机出勤及编程情况） 15％平时成绩（上课出勤及作业等学习情况）15％

12/27/202288西安邮电学院计算机系考核要求考试成绩（课堂教学内容）12/18/20224西安邮预备铃响后必须进教室；迟到的学生坐在第一排；

旷课4次平时分扣为零分；

着装得体，不得穿拖鞋、背心进教室；

不准在教室吃东西，值日生要擦黑板。

按时完成作业。

课堂要求12/27/202289西安邮电学院计算机系预备铃响后必须进教室；课堂要求12/18/20225西安邮电微机原理与嵌入式系统-课程介绍微机：IBMPC系列机，组成及机构嵌入式：ARM系列的体系结构

ARM7指令集及汇编程序设计硬件－－接口电路原理软件－－接口编程方法接口技术：12/27/202290西安邮电学院计算机系微机原理与嵌入式系统-课程介绍微机：IBMPC系列机，组成微机原理及嵌入式系统-网站资源钱晓捷之微服网/qwfw微机原理远程教学0/caicomputer/周立功单片机/home.aspARM公司网站/12/27/202291西安邮电学院计算机系微机原理及嵌入式系统-网站资源钱晓捷之微服网12/18/20微机原理及嵌入式系统-课程特点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嵌入式系统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特12/27/202292西安邮电学院计算机系微机原理及嵌入式系统-课程特点专业技术基础课课12/18/2微机原理及嵌入式系统-先修课程计算机文化课基础(全面了解)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高级语言程序设计熟悉C语言程序设计的方法掌握基本程序设计思想先修课12/27/202293西安邮电学院计算机系微机原理及嵌入式系统-先修课程计算机文化课基础(全面了解)先第1章目录1.计算机基础知识2.数制和数值表示与处理3.信息编码4.嵌入式系统概述12/27/202294西安邮电学院计算机系第1章目录1.计算机基础知识12/18/202210西第1章目录1.计算机基础知识2.数制和数值表示与处理3.信息编码4.嵌入式系统概述12/27/202295西安邮电学院计算机系第1章目录1.计算机基础知识12/18/202211西1.2计算机的发展自1946年世界上第一台电子计算机问世以来，计算机的发展已经历了四代：第一代：电子管计算机第二代：晶体管计算机第三代：集成电路计算机第四代：大规模、超大规模集成电路计算机目前，各国正加紧研制和开发第五代“非冯·诺依曼”计算机和第六代“神经”计算机。12/27/202296西安邮电学院计算机系1.2计算机的发展自1946年世界上第一台电子计算1.3冯.诺伊曼计算机体系结构冯•诺伊曼计算机体系结构的要点：计算机中的信息（程序和数据）以二进制方式表示。程序预存储，机器自动执行。计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。12/27/202297西安邮电学院计算机系1.3冯.诺伊曼计算机体系结构冯•诺伊曼计算机体系结构的1.中央处理器（CPU）中央处理单元（CentralProcessingUnit，简写为CPU）也称之为‘处理器’，是计算机的核心部件，主要功能是解释并执行计算机指令，完成数据处理和对计算机其他各部分进行控制。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。12/27/202298西安邮电学院计算机系1.中央处理器（CPU）中央处理单元（CentralPrCPU执行指令的过程大致可分为三个阶段：取指（fetch）:将待操作的指令码从存储器取到处理器。译码（decode）:对指令码进行分析译码。执行（execute）:产生指令码对应的操作信号。12/27/202299西安邮电学院计算机系CPU执行指令的过程大致可分为三个阶段：12/18/2022运算器控制器PCCPUcmd_ncmd_n+1cmd_n+2存储器…………取指指针cmd_n+1指令码cmd_n+1指令码cmd_n+2取指指针cmd_n+212/27/2022100西安邮电学院计算机系运算器控制器PCCPUcmd_ncmd_n+1cmd_n+22.存储器（Memory）存储器（Memory）是计算机系统中用来存储程序和数据的信息记忆部件。在计算机内部，程序和数据都以二进制形式表示，8位二进制代码作为一个字节。为了便于对存储器进行访问，存储器通常被划分为许多单元，每个存储单元存放一个字节的二进制信息，每个存储单元分别赋予一个编号，称为地址。在处理器控制下，可以向地址指定的存储器单元存入数据（也称为写存储器）或从地址指定存储器单元取出数据（也称为读存储器）。12/27/2022101西安邮电学院计算机系2.存储器（Memory）存储器（Memory）是计算机系E7H34HA5HF2H38H……4001H4002H4003H4004H4005H……地址指令或数据内容00111000图内存单元的地址和内容如图所示，地址为4005H的存储单元中存放了一个八位二进制信息00111000B。12/27/2022102西安邮电学院计算机系E7H4001H地址指令或数据内容003.输入/输出接口与设备（IODevice）计算机通过执行程序完成信息的处理，这就需要有通道能将程序和待处理的数据送入到计算机中，计算机处理后的结果数据也能够通过某种通道被送出来。这些完成信息进出计算机的专用设备称为“输入/输出设备”（简称为外设）。在计算机原理上，我们所说的‘外设’主要是指这些“输入/输出接口”（简称为接口外设），它不特指某一具体的外设物理装置，更具有逻辑原理普遍性。12/27/2022103西安邮电学院计算机系3.输入/输出接口与设备（IODevice）计算机通过执1.4计算机系统12/27/2022104西安邮电学院计算机系1.4计算机系统12/18/202220西安邮电学院计算1.5计算机的工作过程12/27/2022105西安邮电学院计算机系1.5计算机的工作过程12/18/202221西安邮电学院第1章目录1.计算机基础知识2.数制和数值表示与处理3.信息编码4.嵌入式系统概述12/27/2022106西安邮电学院计算机系第1章目录1.计算机基础知识12/18/202222西十进制数表示法和运算规则基本规则用十个基本符号集{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}中的元素（称为基数）排列表示数据，并依此表示数值。加法运算时“逢十进一”，减法运算时“借一当十”。任何一个十进制数N的表示其中的Di为第i位上的基数，10i

为“权位”。123.45=1×102+2×101+3×100+4×10-1+5×10-212/27/2022107西安邮电学院计算机系十进制数表示法和运算规则基本规则其中的Di为第i位上的基数十六进制数表示法和运算规则基本规则用十六个基本符号集{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F}中的元素（称为基数）排列表示数据，并依此表示数值。加法运算时“逢十六进一”，减法运算时“借一当十六”。任何一个十六进制数N的表示1A3.D8H=1×162+A×161+3×160

+D×16-1+8×16-2=1×162+10×161+3×160

+13×16-1+8×16-2=419.84375其中的Di为第i位上的基数，16i为“权位”。12/27/2022108西安邮电学院计算机系十六进制数表示法和运算规则基本规则1A3.D8H=1×例1.1：十六进制数加、减运算：1DF.Ah+4C.3h；1DF.Ah－4C.3h12/27/2022109西安邮电学院计算机系例1.1：十六进制数加、减运算：12/18/202225西安二进制数表示法和运算规则基本规则用两个基本符号集{0，1}中的元素（称为基数）排列表示数据，并依此表示数值。加法运算时“逢二进一”，减法运算时“借一当二”。任何一个二进制数N的表示其中的Di为第i位上的基数，2i为“权位”。101.01B=1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2=5.25

12/27/2022110西安邮电学院计算机系二进制数表示法和运算规则基本规则其中的Di为第i位上的基数例1.2：二进制数加、减运算：1101.101b+100.1b；1011.1b－101.01b12/27/2022111西安邮电学院计算机系例1.2：二进制数加、减运算：12/18/202227西安邮数制之间的转换进位计数制基数数码权重符号二进制数20，12iB八进制数80，1，2，3，4，5，6，78iQ十进制数100，1，2，3，4，5，6，7，8，910iD十六进制数160，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F16iH12/27/2022112西安邮电学院计算机系数制之间的转换进位计数制基数数码权重二进制数与十六进制数的对应关系二进制数十六进制数二进制数十六进制数00000100080001110019001021010A001131011B010041100C010151101D011061110E011171111F12/27/2022113西安邮电学院计算机系二进制数与十六进制数的对应关系二进制数十六进制数二进制数十十六进制数到二进制数的转换规则：以小数点为参照，分别转换整数部分和小数部分，每1位十六进制数直接转换为4位的二进制数即可。例1.3：1FA.Ch

=000111111010.1100b1FAC12/27/2022114西安邮电学院计算机系十六进制数到二进制数的转换规则：以小数点为参照，分别转换整数二进制数到十六进制数的转换规则：以小数点为参照，分别转换整数部分和小数部分，整数部分向左（小数部分向右）每4位的二进制数划分为一个转换单元（不足部分补0），将4位的二进制数直接转换为1位十六进制数。例1.4：1010110101.011b

=001010110101.0110b

2B56=2B5.6h12/27/2022115西安邮电学院计算机系二进制数到十六进制数的转换规则：以小数点为参照，分别转换整数二进制数、十六进制数到十进制数的转换

分别将十六进制数或二进制数展开，再按照十进制数运算法则计算，则即可直接计算出相应的十进制数。

例1.5：1FA.Ch

=1×162+15×161+10×160+12×16-1

=506.75例1.6：1010110101.011b=1×29+0×28+1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2+1×2-3

=693.37512/27/2022116西安邮电学院计算机系二进制数、十六进制数到十进制数的转换例1.5：1FA.C十进制数到二进制数、十六进制数的转换 转换规则：分别转换整数部分和小数部分，之后合成即可。整数部分的转换：整数部分除基数取余（向二进制数转换时基数为2，向十六进制数转换时基数为16），商递归步骤①，直至商值等于0，先得到的“余”是整数部分的低位。小数部分的转换：小数部分乘基数取整（向二进制数转换时基数为2，向十六进制数转换时基数为16），小数部分递归步骤②，直至小数为0，先出的“整”是小数部分的高位。12/27/2022117西安邮电学院计算机系十进制数到二进制数、十六进制数的转换12/18/20223例1.7：137.8125转换为二进制数整数部分137到二进制的转换

高位低位算式商余137÷268168÷234034÷217017÷2818÷2404÷2202÷2101÷201

137=10001001b

12/27/2022118西安邮电学院计算机系例1.7：137.8125转换为二进制数高位低位算式商例1.7：137.8125转换为二进制数小数部分0.8125到二进制的转换高位低位算式整数部分小数部分0.8125×210.6250.625×210.250.25×200.500.5×210

0.8125=0.1101b

137.8125=10001001.1101b12/27/2022119西安邮电学院计算机系例1.7：137.8125转换为二进制数高位低位算式整数部例1.8：137.8125转换为十六进制数整数部分137到十六进制的转换小数部分0.8125到十六进制表示的转换

低位高位算式商余137÷16898÷1608

137=89h

高位低位算式整数部分小数部分0.8125×1613（0xD）00.8125=0.Dh

137.8125=89.Dh

12/27/2022120西安邮电学院计算机系例1.8：137.8125转换为十六进制数低位高位算式商2.2符号数的原码、反码和补码表示原码 约定：数值x的原码记为[x]原，假设机器（处理器）字长为n位对于一个n位的二进制数，其可表示的原码数值范围：-(2