第一章 微机基础知识

微机原理与测控接口技术北京邮电大学自动化学院叶平

Email:Ping.YE@ Tel:622825711教学计划•课堂教学：58学时•上机实验：3次（每次一个单元：2小时）•平时作业：8~10次，包括大作业•成绩：平时作业（15%） 上机实验（5%） 期中考试（20%）期末考试（60%）•答疑：鸿通楼203室2教材及参考书

•《微机原理与接口技术》王玉良、吴晓非等编著，北京邮电大学出版社，2006年9月第二版•《微机原理与接口技术实验指导》自编

•《深入理解计算机系统(修订版)》Bryant,O`Hallaron著，龚奕利、雷迎春译

•《Intel微处理器

》BarryB.Brey著，金惠华、艾明晶等译3各章授课学时安排•第一章微型计算机基础知识4学时•第二章微处理器与系统结构10学时•第三章指令系统8学时•第四章汇编语言及其程序设计8学时•第五章存储器及其子系统2学时•第六章总线技术2学时•第七章I/O接口与中断技术10学时•第八章接口技术14学时•总计58学时4学习目标通过本课程的学习，学生将会有以下收获。1.建立微型计算机的整体概念。2.掌握微处理器的内部结构、工作原理以及微型计算机的关键技术，包括接口技术和编程方法。3.掌握典型可编程接口芯片的工作原理、应用场合及相应的驱动程序的编程。4.通过本课程的学习和实验，培养学生的几种能力：系统软硬件综合设计、汇编语言编程、时序分析能力以及软硬件调试能力。5第一章微型计算机的基础知识6本章教学目标

学习完本章后将能够：简述微处理器、微型计算机以及微型计算机系统的基本组成。简述微型计算机的工作原理。进行二、八、十、十六进制数的表示及其相互转换。利用原码、反码、补码等表示方法对无符号数和带符号数进行表示和运算。利用ASCII码、BCD码等表示方法对十进制数进行表示、运算和修正。解释或分析无符号数与带符号数运算对标志位的影响。7第一节微机的基本组成

8主机、鼠标、键盘、显示器、打印机等微型计算机系统的组成文件管理器I/O驱动程序调试程序文本编辑器翻译程序连接程序装入程序系统程序库操作系统常驻监督程序系统软件应用软件应用程序应用程序库硬件IE,office,etc.LinuxUnixWindowsDOS9微机售系统蛛体现肚出层次键结构的特逗点。在不同缴的层嗽次针麦对不缘瑞同的锈用户寒和应窃用，毛体现睬出不窝同的突概念锅和表皂现。本课视程是予从硬件俯设计、汇编绿程序揉设计两个少角度旅出发环去研弃究硬杏件、压接口茅以及林汇编断语言却等相须关概平念、情方法性和技威术。硬件软件学生10微机泪的基丙本硬晓件构匹成微机四的基详本硬渐件由睁下列睛几部选分组吓成：运算颗器（AL肆U）存储捷器（ME骄M）输入变输出惕设备丢（I/税O）总线刺（BU尘S）控制制器（CT惹RL弟）11运算如器袖（AL缓U-羊Ar芦it喘hm借et佛ic拖L繁og获ic专U干ni阴t）进行超算术识运算培（加毅、减惑、乘她、除广与移婆位）鹅；进行全逻辑咽运算往（与偶、或登、非公、异象或等世）；为了膨提高油存取嫌数据庸的速绿度，惠与AL聚U有关轧的部丸件还剃有寄粒存器莫阵列垂。运算良器的剂字长：在宴同一寄时间估内能旧够处脊理的飘一组面二进散制数汽的位习数。饭有8位，16位，32位或64位。12存储龄器（ME认M-幕Me绑mo芹ry垂）记忆息部件椒。存宰储计它算机悔操作铺的命申令信碰息（贺指令涂）和静被处液理加咐工的砌信息裳（数析据）颜，包平括中情间结滴果与州最终献结果救。命令绩信息生，经爷译码稼并执偶行，畜放在代码圾区；数据山，放企在数据迈区；以二进筹制形幸式存放遥。应注末意：针内存苦中的掩代码哀区和糕数据己区中辆的信猛息具涝有不粉同的让性质适与功饱能，心两个醒区域价中的极某些文单元炮具有湿相同伐的信旧息，区却具尽有完全塞不同冰的含忌义。13寄存买器片上L1Ca基ch臭e估(S舞RA扰M)主存贫储器(D芹RA施M)本地诱二级串存储(本地阵磁盘)更大更慢牌速单位钻字节更便挎宜远程掏二级释存储(分布们式文漫件系哪统，We星b服务俘器)本地磁盘保存取自远程网络服务器上的数据主存储器保存取自本地磁盘的数据片外L2Ca稼ch赞e饱(S督RA割M)L1级Cache保存取自L2级Cache的数据CP开U寄存狐器保远存取所自L1级高消速缓绑存存禾储器（Ca盲ch馅e）的数枯据L2级Cache保存取自主存储器的数据L0慕:L1栋:L2博:L3煌:L4哪:L5约:更小更快忍速单位推字节更昂泡贵存储茂器层把次结虹构14位(肢bi宅t)计算摸机能司表示学的最晌基本哄最小偷的单厕位，肺“0”和阶“1”在计闯算机技中采茶用二进追制表示差数据较和指脏令字节(挑By潜te卵)相邻津的8位二沿进制绩数称恨为一惑个字姻节，1咱By洁te良=婆8掠b糟it，如11表00剩0征01钞1字和野字长在同仅一时蒜间内泰能够温处理根的一抗组二否进制抄数称蜜为一淋个字1挖Wo郑rd爷=恰2旗B量yt脱e役=献1爸6拢bi斑t（16位微汽处理集器）字长狼是CP桂U内部愚进行拿数据砖处理民的基喂本单蓬位，邻常与CP浆U内部雾的寄叨存器确、AL使U和数薄据总再线宽途度一命致，械有16位、32位或64位。1K志=1旋02引4陷By猎te；1M牛=1六02鬼4悲K；1G暮=1仇02脂4回M；1T否=1役02底4暂G15输入纷设备牺与输益出设天备称为外设，其辅作用伟是进舟行信喊息形偏式的坟转换绵，即域外界柱的语时言、荷文字纳、图钳像、妖机械疤动作代等信息垃转换成计铃算机缠能识前别的谨电信量号表粱示的倦二进牲制数爱形式暮，或鹊进行何相反舒方向尺的转谱换。输入命设备如：鹊键盘雹、鼠查标、诵磁盘婚、光背盘、包游戏识杆、驱扫描架仪等输出寺设备如：滚显示充器、丧打印扔机、皂音响婶、绘捷图机湾、磁陵盘、蛇光盘订等16总线筋（BU轰S）总线需是计踏算机信各部靠件间滑传送卵信息服的公共绍通路，它睬把计啄算机蒜的各蚂个部诉件连陈接成隔为一依个整灵体。分为数据先总线（DB疮US胜），地址潮总线（AB脉US牙），控制冤总线（CB句US米）。通常恨又称脉为三甘总线目。17控制屡器（CT宅RL协-C胸on倘tr忧ol灶le困r）是整感个系雨统的控制忙中心，发黄出计稼算机响工作货的各箭种命睁令，鬼协调桐计算妄机内封部以展及与这外设定之间间的工阔作。具有乘两个主虽要功职能：控制裙程序总的运喉行，只如从般内存土中取常出指殃令加撑以分葱析，扮然后膏执行递，最叶后将谅结果恶回写嘱到内紧存。对外凤部事术件做粱出响浇应，息外部宋事件衰包括稻：复情位、脆停机猪、中龙断请雀求、痒总线掘请求休、总贤线周荐期延炸长等缘瑞。18中央缩慧处理装器、下微处弟理器斜与微呼控制杰器微处理器MPU或CPU19微处锦理器CP抵U存储并器ME再MI/白O接口总线外部撤设备打印摸机键盘显示街器鼠标硬盘绑驱动惊器串行学通信……夹.微处节理器漫与微执控制权器CP逼U+踪蝶ME混M驱+编I/概O接口捏+BU腐S集成捕在一仿个芯员片上荡，称馆为微创控制任器，症或单警片机毙。201.中央才处理延器（CP努U:肆C虑en另tr作al揪P竹ro吃ce冷ss到in晃g才Un袄it倍）AL农U范+细CT载RL嫩+寄存萝器阵炮列微型拴计算裕机的CP痒U又称落为微创处理壶器，秧即MP篮U。2.微控陵制器恼（MC腾U:体M灿ic坊ro辜-C睬on悄tr周ol跟le吹r赴Un仇it）CP年U+弊ME疯M+黄I/航O接口公+BU眉S集成凡在一填个芯苍片。21主机（微型计算机

MC或μC）微处剂理器CP闹U微处雾理器运算器（算术逻辑运算单元ALU）控制器寄存器存储奔器（RO距M、RA涂M）输入巧输出骑接口岸（I/麦O慕in可te正rf嘴ac窑e）总线怪（BU默S）微型母计算且机外部窗设备底（I/辟O充de烟vi煤ce）软件丘系统微型派计算朵机系刮统电源光驱喘、鼠标毯、硬盘粘、软盘言、键盘仁、显示纹器、打印阔机等22第二船节僻微附机的肝工作娇原理23冯.幸诺依樱曼结弯构计赖算机微型拐计算怠机是墨采用驴“程粉序存扣储控搂制”呼的原绒理工走作的告。这京一原谱理是贫冯.绩诺依专曼1散94物6年袖提出沃的。碧因此添，计喝算机响体系厨结构耀又称挥为冯爆.诺泪依曼肾结构种。

CPU24冯.诺依营曼计寇算机抗的工巨作原件理可箭概述姥为：“存储是程序”+缓“程序酸控制”要点财：1．以二衰进制(汇编迫语言贵或高猫级语影言)表示馒数据膀和指影令(程序)2.把程苏序存逝入存游储器迁中3.由控遥制器旁自动喘读取泛程序披并执万行

CPU25EN魂IA震C19拢46无年第严一台零计算遥机（EN转IA弓C)诞生享，（骆电子礼数值冶集成勒计算慰机）唯，就铅是采篮用冯或.诺伪依曼挺结构崭框架括。投资蝴15趋0万狐美元步，占延地1且50话平米工，重粮30高吨，捉用了阿18行800个电闪子管斑，耗努电1施50KW篮，2嚷KB堤yt域es内存着，箭50萌00贼次/s，几小挪时出终一次贷故障沙。26微处理器CPU存储器MEMI/O接口外部设备打印机键盘显示器鼠标硬盘驱动器串行通信…….“存储耽程序”+“程序训控制”27扩展饥槽，泥预留舱给网攀络适免配器古等设宁备主存清储器I/脖O桥总线影接口AL芹U寄存抱器阵速列CP奶U系统篇总线存储爱器总提线磁盘岩控制挎器图形孟适配折器US谅B控制稍器鼠标键盘显示溉器磁盘I/卸O总线存储袍各种者文件孕和程赵序PC“存储耀程序”+“程序弃控制”28#i之nc适lu绒de宵<st层di银o.扩h>in泳tma犯in(){pr败in愉tf逆(“哑he鼓ll稀o,鸭wo朱rl只d!殃\n”)局;}预处暖理he共ll默o.鄙i编译戏器he讲ll胁o.裤s汇编开器he帮ll帆o.各o连接衔器(l沫d)he半ll播ohe率ll亩o.摄c源程咐序被修沙改的源程民序(文本)汇编略程序(文本)可重抛定位目标龟文件(二进靠制)可执懂行文雁件(二进陕制)pr选in介tf把.o“存储末程序”+“程序员控制”29扩展途槽，伏预留引给网稼络适探配器翻等设鼻备主存边储器I/绳O桥总线谱接口AL筑U寄存拾器阵兴列CP挠U系统剂总线存储锣器总浸线磁盘味控制拣器图形新适配均器US扩B控制延器鼠标键盘显示崭器磁盘I/累O总线he股ll伙o.去c,认he灭ll插oPC“存储犁程序”+“程序关控制”30主存储器I/O桥总线接口ALU寄存器阵列CPU系统总线存储器总线磁盘控制器图形适配器USB控制器鼠标键盘显示器磁盘I/O总线PC"hello"用户输入hello扩展槽，预留给网络适配器等设备从键偏盘上修输入he择ll皮o运行夏命令“存储毫程序”+“程序堡控制”31主存储器I/O桥总线接口ALU寄存器阵列CPU系统总线存储器总线磁盘控制图形适配器USB控制器鼠标键盘显示器DiskI/O总线helloPChellocode"hello,world\n"扩展槽，预留给网络适配器等设备从磁杯盘加铅载可爱执行围文件增到主盛存“存储稼程序”+“程序组控制”32CPU主存储器I/O桥总线接口ALU寄存器阵列系统总线存储器总线磁盘控制器USB控制器鼠标键盘显示器磁盘I/O总线PC扩展槽，预留给网络适配器等设备hello图形适配器"hello,world\n"从主存中输出字符串到显示器“存储货程序”+“程序虚控制”33冯.诺依型曼计砍算机智的工遇作原怠理可黑概述确为：“存储爹程序”+转“程序壮控制”要点包：1．以二量进制(汇编怪语言漫或高拔级语友言)表示婆数据榨和指烦令(程序)2.把程才序存恭入存借储器肥中3.由控筑制器两自动稼读取返程序钞并执眠行

CPU34第三万节笛微锹机的胳特点香、应济用及差发既展方案向35微机乞特点合与应她用运算刮速度弟快（川每秒吊几兆腾条指坑令到相几千恒兆条只指令趋或每躲秒几裙十亿评次运惊算。MI码PS汉（1后06），恢GI蚂PS民（1策09））处理括能力压强（半如各各种管互理、毁计算宾、决胖策）能连察续不朝间断施地工欣作（做多任页务、弯高效爽、高筐质量垂）能干伟几乎涌所有状的工胜作各行顽各业晌，无驴所不郑用科技悟、生蛇产、改学习市、日本常生粥活等静各个罢方面36发展替方向性能词：运处行速端度不大断提桂高，帜处理壶器字鼓长不锦断增块加（摩尔鞋定律指出第，每批18淋个月猾计算锻机的娱运算拼速度摘就大加体提肤高一测倍，街而价永格则指大约苍降低龄一半虏）功能懂：支护持多朋媒体衬技术绪，并盘与网勒络技项术全拔面结仗合体系唱结构租：向多处牛理器缝和网奴络化过渡肤；向客以通堵信为担中心昼的体采系结国构发青展；祝由冯佛.诺货依曼症体系匠结构泊向数钱据流胃结构遮发展可用猪性：宾从面角向过膨程的赛机制屡向面双向对云象的巧机制辽转变腹，向丽智能橡化方夫向发慨展制造规工艺纵：向蓬超高司集成浓度发键展，形制造械光集同成芯斥片、典生物僵芯片滨，设榆计超巧导、初量子唐、生腐物、沸光计沃算机37第四挪节渠计尚算机窝运算扮基础38主要骄内容进位欣计数元制各种量进制脖之间撕的转把换无符灵号数铺的运伏算带符填号数森（有各符号发数/符号图数）欢的表戴示和葛运算十进芹制数谢的二贵进制湿表示牌和运坑算逻辑纽奉变量召的表练示和痕运算394.伶1进位悠计数摘制计算驳机中熟全部爸信息白（包荒括指屑令和毫数据局）都印是采冲用二进示制数，洗为了零书写释方便评，又肤经常秤采用呆十六岭进制拳。而价人们舰在日旋常生骂活中含又广跳泛采柜用十进烦制。二赤进、躁十六毒进、攀十进江制都堂是进位搏计数脱制。4051挠88份.8尊8810+310-3其中水有5调位都煎是8谜，但退由于拒所在充位置呼不同亡，代守表不背同数而值。该数韵可看袖成两四部分岛组成被：数字锁值如5振，1殃，8番。位值（权晴值）忠，隐趁含，马如1韵0-3该十席进数漫可展涝开为断：51号88屑.8狡88是=男1版035+剪1021+叹1018+冤1008+粗10-18+捏10-28+嫩10-38对于领有n位整半数和m位小割数的稀十进疯制数N可表粱示为允：n-日1N猜=di10ii=押-伞m十进糟制41十进盯制数况有如番下特袍点※启每位潜数字di可取馒0，较1，贺2，豪3，玻…，9；※盛逢1饶0进卷1，辜即每躲位达杯到1滑0向商高位水进1盯，本杯位回折0，返相邻夏高位速的权答值是查本位鉴权值饰的1长0倍晶。对于大任意R进制大表示捧的数N，可写摊成n-汇1N宰=diRii=陡-字m其中印※di可取壳0，恰1，妖2，袍…，R-蛋1个值笨之一悉；※售逢R进1愁（R为进取位计晶数制云的基达数（Ra宗di肢x)螺)；※R是大逐于或傍等于葡2的贩整数毕，Ri称为di的权袜值或队位值闪。42当R矿=呈10为十钓进制猴数（De沃ci键ma爱l，书写奋后缀D或省狭略）当R堵=圾2为二蚕进制酬数（Bi刑na友ry康，书写旺后缀B）当R腐=剧3为三位进制周数（Tr辩in洽ar晴y，书写询后缀T）当R辉=按8为八俘进制监数（Oc毒ta笑l，书写召后缀O或Q）当R蛛=则16为十或六进呆制数匙（He创xa-d辩ec兽im脆al纷,书写配后缀H）4310亩1.反11此特点音：①荐只坑有两虏个数恨字符抓号0日，1222–2②逢2进1计算弟机中量广泛惊采用委二进裹制的讲原因容易在实现府，每萄位只当取两巴个值悦，易泊用两顿个逻牧辑状魔态的化器件粘表示仙；运算赏规则幸简单锻，只太有0与0，0与1，1与1相互差运算并；工作威可靠奸，不脊同状淡态之随间的秒转换励是质川变而搁非量杀变；电路孤设计着可借叼助布壤尔代饿数进乘行设厉计。二进到制44八进更制和渣十六劣进制八进颜制和缺十六阔进制八进断制每弯位可滥取0搅，1呆，2弯，…居，7勇八个航值之何一，幕逢八责进一过。十六墓进制千每位谦可取遥0，违1，祖2，六…，级9，A，B，C，D，E，F十六系个值领之一们，逢嫂十六词进一堵，大爱于9搂的数搭字借炭助于羽字母A~菊F表示暑。在走编程汗时，狼为了剖书写纷方便为，常波用十夜六进在制表朋示。454.承2进位四计数仔制间倍的转拒换P进制钓数N→R进制及数铃通常故把N分为整数与小数部分耻分别垃转换1.整数切部分纠转换①错把基妇数R表示命成P进制欲数②累对跨数N按P进制翠作除R取余如方法进行例1画.交把探八进旷制数N=叉30料3Q表示上成十俗进制星数（P疤=八进旦数，R名=十进绞数）解：赢①把R沸=啊10表示羽成八恳进数踏为草12Q②盛对N苍=匪30忽3Q按八欲进制甘作除米1上2Q取余魔运算4612Q3需0雁3Q2朝3Q2阶44般33活65Qd0=5余数12Q1Q0Q01Q

d2=1余数12Q23Q1Q1211Qd1=9余数303Q=195D上述除法与十进制除法没有什么不同，但是借位所得为8。每次除12Q之后取余数，而商再除以12Q，直到商为0停止。47例2臭.陷把1运0帝进制馆数2追9南转换刑成二仓进制较数解：膝①嗓由恋于2兄是十枪进制筑数集象内之袋数，远不必鹊作变密换；②唱对于N=幸29构D作除绝2弦取余车运算车。29214余数1（d0）

72232120余数0（d1）余数1（d2）余数1（d3）余数1（d4）

∴29D=11101B

48例3.把三午进制堡数10遥2转换业成八想进制桨数解：穿①柜用三诞进制羽表示8错=？②迁对于N涌=窄10希2锁T作除22欺T取余逃运算=兴22家T102T22T1T余数10T（d0）

022T余数1T（d1）

∴102T=13Q

d0=10T=131+030=3D=3Qd1=1T=1Q102T22T？先转茧化为虽十进刺制数再转梯化所隐要求双的计妥数制10息2T继=弱132+山031+230=骡11也D1181余数3Q（d0）

08余数1Q（d1）83

2余数2T（d0）

03余数2T（d1）22T102T1T22T492.侵小齐数部弹分的轨转换P进制哀纯小挤数→精转换驶为R进制补小数用乘R取整①把基此数R表示控成P进制姥数讲②补把数N按P进制超乘R取整例1鞭把0傲.6暖25剖转换恐成二渣进制克数解：①由于咱2是散十进轻制数弦集内知之数唉，不划必作讽变换攀；②不把粒0.事62舰5乘尖2取左整伯0.术62接5=馋0.抛10比1B0.625×2———1.250d-1=10.25×

2———0.50d-2=00.5×2———1.0d-3=1

P进制筐数N面→遭R进制牲数50用计栋算法读和其螺他方父法也解可进厦行转亏换例1烫.二进竞制→八进浸、十蚂六进采制10幻玉10醉01腰01默.0宿00串1B挽=无24耗5.墨04掩Q软=瞎A5锡.1缝H例2松.胸十敌六进时制→二进场制；续十六尊进制→十进俯制AB椅CF撒.5让87圆H=盏10息10淋1吉01晨1悟11荐00冻1院11疮1.锋01悼01蒜1区00圈0现01富11诱BA5哀.1匪H=励101戏61+5醋1曲60+1及弦16-1=1刻60抢+5搞+0扶.0旦62鹊5=1远65皇.0闹62砌551例2农.笛把1柏0淘进制享数2酱9牌转换纹成二用进制塑数解：①由于逆2是许十进尊制数报集内课之数俘，不有必作变换飘；②垦对于N=撑29属D作除剃2洲取余缩慧运算峰。2赞921削4余数券1涝（d0）72232120余数滋0驾（d1）余数里1茅（d2）余数逃1智（d3）余数究1山（d4）∴损2斤9D=剪11握10温1B*也哨可以丙先求染取8或16进制黎数29161余数13（d0）

016余数1（d1）∴悔2率9D岂=价1DH仆=稠1肆1淋10萍1B524.托3无符凳号数桌的表蜘示与幅运算计算屋机中奏的二烦进制踏数可腊以分见为符星号数司和无希符号航数，急它们交的表裹示与渣运算纪是不伟同的阵。无符肠号数油（纯策数值炮）：戴只表扫示数却值的灯大小绕，不敞涉及数离的正惑负号;（un敞si暖gn沾edin途t）符号胀数：下既庆表示印数的杨大小束，又抚要表墙示数菌的正刺负；青（in宰t）00镰11态01短01010010100100101153加法鉴运算（若怒运算这器为分8位朗）11瘦11医1她11斜1B例1棕.秀计歉算樱78H+门87便H=倍FF刘H例2盐.老计初算著78H+姐98冲H=灰10趴H78盏H78钩H+好87搁H幻玉+棒.9杰8H——螺——劳——亮——础—FF喷H110仰H比较陕：因为是是8暮位运欲算器帽，例拔2的低结果壁就溢出了，驼原因迹是结愤果只爬能存政放8饲位数久。为额了表炭示最狱高位唤的进脊位，印计算融机中记可用丽一个进位罢标志Cy=宪1（Ca盛rr广y蚊Fl纲ag）来照表示怨（若并把Cy=痰1考虑托在内农，结亮果为发11永0H，这样跪结果坝就正同确了选）。无符娇号数趣结果晋超出读表示取范围娇，溢拥出，Cy=154减法眯运算（若笔运算挂器为驴8位答）例1伍.绣计惨算匙78H荐-歪87例H=问F1幕H例2关.耳计萝算A8觉H膏-无98她H=野10趁H78伞H郊A8损H-油.8糠7H访-妻9瞎8H——贷——乒——俊——把—F1统H块10太H比较南：因为嘴是8帆位运局算器冻，例捐1的篮结果裹就是贵错误塑的了设，原州因是颗高位暮有借曲位。餐为了卫表示最高裂位的扫借位，计楚算机碰中可巴用一勿个借位线标志Bw（B尤or雷ro筋wFl着ag谁）=蛙1来表叮示（通常饭计算纤机中继把Cy与Bw用同嚼一标冲志来锡指示C）。（10迹0H述+许7衫8H）-津87角H誓=界F1项H无符号芽数结特果超并出表撕示范姑围，疤溢出共，Bw=1554.涨4符号搜数的鸦表示攀与运蜘算计算校机中苗的符峡号数谣也是弯用二欠进制趋数表墙示和跌运算索的。骄数值户与符独号都猛是用腹二进湿制数导表示躬。一般撇规定宝，约束定在区数的道最高严位表帮示符丈号位辰，0表示乖正号铅，1勒表示个负号亡。符号导数通风常有皮三种朋机器葵码表亚示法铃。即乌原码傻、反胡码和拼补码附。010010100100101156原码堂表示垮与运巧算（1抽）定某义[x]原=X瞎(敢X屡>绳=据0现)2N-费1–味X启(猎X谋<诊=饿0讯)表示哥范围单:厌(–贷2N-来1+氏1）住~（业+捕2N-奇1–伪1）4位二岸进制脾原码煮表示肤的整神数范万围为隔：–钉7急~光+7111魔1姐~011速18位辆二进胀制原鼓码表排示的每整数绑范围猴为：–12危7间~光+1幕27（2）举例用八位二进数写出X=+32和Y=–32的原码表示如下[X]原=00100000B=20H[Y]原=10100000B=A0H符号位数值符号位数值010010100100101157（3谷）0指的欣原码厚有两午种表撑示[+千0骄]原=春00累00谷0沃00扔0B[–0]原=两10团00陶0础00仁0B原码残表示港简单启直观机，但航运算诊时符猾号位邪与数荐值位僵要区昏别对挎待，卵不宜这作加杜减运嫌算。例1挠：[X]原+[Y]原=稠20H骑+指A0怨H涨=谢C0乡丰H获=劫11艺00蝴0挣00制0B显然扮是错筛误的壮结果惑。因良为两丢个数渐异号史应做乎减法鄙，所足得的酸结果掘的符筐号就施取决恰于绝舌对值大大的还数的苦符号肝。[X泼]原=001酬0蝴00讯00B甚=巡寿20货H葱[Y渔]原=101速0旧00狗00B凑=酿A0析H58反码来表示后与运未算（1驻）定璃义[X]反=X象(华X超>=酒0矿)(消mo撑d骆2N–1给)(线2N–1扣)型+教X评(贯X街<岁=族0)（2冷）举矿例封：用八励位二逗进制半数写初出X羊=误+3寨2与Y品=–32的反奸码表狼示[X啊]反=0扫0昂10凑0似00续0B（正数登的反纪码是东其自臂身）[Y耐]反=1爱1曾01贿1截11邮1B(负数丈的反窄码是额其对值应正乱数求浓反）59（3）反讲码运芽算规骄则[X+晕Y]反=符[X]反+借[Y]反+是循环喂进位[X–Y]反=鹅[X]反+[–Y]反+智循环箱进位例1屯.仁用密反码员计算蜻3霜3–蒙32瓶=？33的反吧码为弱(脖00失10寇0袜00陵1B午=培21贵H秘)-3剂2的反维码为神对3兽2求哲反（优对0辛01燥0俱00凯00B求反毅=1劝10挣1艇11腊11银=DF汉H逢)2令1铅H租0咽0+.D.FH+则1笛（循菌环进浸位）0浆00庙160（4）0配的请反码龙有两视种表棉示[+艇0雄]反=米0寻00标0览00园00B[–0]反=肤1昏11贩1无11随11BN位反付码可持表示蜻的整察数范课围为阀：–（2N-批1–1）当~（猪2N-猪1–1）8位二较进制轰反码惰表示葬范围患：–12终7窗~械+1足27反码继宜作坐加、忙减运史算，念但一泄次加疮法要广通过两次加法丛运算树来完贯成，猴降低览了计缘瑞算机栋的运雨算速咳度。计算欲机中丝式常用补码耻表示杠符号剧数。61补码迁表示更与运挂算（1栋）定义[X]补=（2蛮）举柜例用八占位二核进制屡数写抽出X乏=侄+3阵2和Y岁=–32的补南码表表示[X形]补=旅0汉01控0凡00豆00B理[Y帖]反=吸1梅101认1哗11闹1B[Y那]补=根1制11秃0括00染00B既（对应定正数殖3伴2落=诊20H求反慈加1殿）求负暂数的蕉补码牵有两决种方密法其一柴是：对应棵正数黎求反加1其二临是：挽模数–对应术的正富数宰（如械[Y]补=1玩00H-恢20魄H=旦E0说H脾)X很（X衡>拐=卫0）2N+飞X之（庆X研<=谈0坏）（蹦2N为模锋数）62（3违）0的补外码只感有一蜂种表倦示[+守0]补=聪00坝00挎0广00咸0B[–0]补=茎11吸11馆1薪11窑1拳+凡1=筒00规00烫0摘00沫0BN位二按进制元补码险表示茅的整篮数范圆围为猛：-您2N-岔1~合2N-黄1-1N住=拒8时，凤表示法范围娃：-眠12蝇8响~且+1叼27N锯=烈16时，乡丰表示意范围狱：-渣3丑27娱68娇~狂+恳32铅76替763（4乏）补眯码的宅运算盾规则[X+旺Y]补=群[X]补+毙[Y]补[X–Y]补=谨[X]补+[–Y]补用补放码可得以很死方便沫的进敢行符庄号数朽的加锹减运满算例1盗若X=辫65真，Y理=要-6厕6，用补组码计融算X足+给Y=跑?∵[X]补=里01兽00碑0别00妻1B[Y乓]补=1社00H-剖42近H=桃BE远H=屿1抵01泳1晚11声10笑B41旺H弦(内+6埋5)+韵BE绣H窃(颠-6医6)¯¯犯¯¯稍¯¯椅¯¯微¯¯FF办H厘(焰-1截)11粗1111青11-避111伸11慌1谜11复000杆00映0仿00判164用补摔码进所行加懂减运徒算比亮反码剑省去衣了循彼环进蜘位的社修正供运算魄，所熄以运嚼算速雷度提拌高了议。一般鉴计算维机中犯的符雨号数葵，均珍指用竿补码胶表示氧的数魄。利用前补码稍，连窗同符虏号位许一起珠，按贵无符糖号数滥进行判加减切，简弟化了蒙运算游器的汤设计叉。在喷计算楼机中珠，减法伍运算堵是通规过求埋负数广的补本码，窜而进新行加形法运喇算。65比较亩（若梨运算海器为多8位旨）零的防表示走方法[+顺0]原=择00圾00扬0戒00踢0B；[-0]原=已10赚00惊0右00稼0B[+膛0]反=者00钱00劣0互00淡0B；[-0]反=阅11有11波1腔11煤1B[+两0]补=罢00菌00俯0雀00终0B表示藏范围原码/反码霞：–1吐27仪~层+界12半7补码以：-矮12雄8确~旷+1匹27其他[-肠12闹8]补=稻10益00谅0惹00渡0B[-批1]补=梢11扬11麦1敬11备1B10竿00根0乞00比0出-准101挖11兵1椅11将110句00吐0处00努066符号览数运河算溢庄出的糊判别占方法例1用四巨位补旁码计博算-5气-介4焦=？-5H(拉01反01抢)惰10忽11+光-4棋H(灰01获00站)吗.牲11匹00——奔——鞭——尿——篮——芬——01驳11N符号最标志莲，反咸映运华算结洞果的雹正负嘱或符碰号。O算术祝溢出质标志疤，反续映运浆算结践果是贡否超次出了探结果垮单元浪所能锹表达订的范毙围。N耀=耽0，O穷=绢1价(-撕8汗~狱+求7)真正逃的运返算结益果为爬负数境，即-5宵<般4。-2N-纷1~冶2N-恰1-167例1用四板位补冤码计疯算5约-川6勇=？5H(很01亩01因)哀01绘01+倾-6荐H(警01吓10指)网10洪10——啄——循——略——墙——调——11大11N秃=是1，O浮=屿0，C湿=免1减法顶运算绍变为围减数托补码质的加骑法运仗算时绕，若最高鸽为没右有进爷位，则党表示原减扭法运信算有瘦借位，即C致=岩1；反赴之，足若加法笋最高券有进左位，则兵表示原减济法无场借位，即C盼=尽0。-2N-监1~昌2N-朋1-168CP猜U常设敌的标时志有纽奉：C（睁Ca捧rr凳y)进位表标志久，运悔算结丝式果的痒最高铜位产再生进皱位或挎借位耽。N或S（Ne贝ga劣ti景ve或Si拖gn）符吹号标乘志，榆反映熊运算蜘结果炮的符著号位好。O或V（萍OV务er决fl利ow）溢出凉标志涛，反殿映符翁号数抚运算召结果羞是否谱产生押溢出挨。Z（赏Ze陈ro）零标眯志，婶反映战运算肾结果扰是否比为0起。Z选=酒1表示铲结果催为0，Z亩=低0表示当结果休不为0。69无符罢号数柄运算C：进炕位或屿借位枣表示蜡溢出Z：结佩果是旗否为0符号焦数运胁算Z、N、O70下列连几种饰情况句，符素号数屠运算铸时会衡产生遗溢出‣正+先正=悬负匹（正享溢出戴）‣负+裹负=页正声（负执溢出患）‣正–负=锤负冈（正仪溢出姑）‣负–正=邮正哗（负鸭溢出钉）破（-5财-煎4糊=屑7）在计虹算机浅中，O置位熄是根扶据次扛高位爷和最膊高位下的进买位的敌异或精判别相的。慨即O=抛C7⊕C671值得既指出积的是萝：计归算机娇在进匆行运味算时迅，对蝇参与哀运算添的数并不茧知道是无符应号数或带符偿号数，所卡以它拜在运夫算后粱对4个吊标志寨都会毅置位，只泰有程始序员稳知道方参与咬运算杯的数熄是符亏号数斥还是赢无符疮号数碍。设置弃原则或：将运求算结伪果作颂为无东符号唱数设拔置C标志红位；灶将运掀算结赞果作装为符猪号数样设置N和O标志靠位。态为全忽零，毫则设看置Z=埋1。72例1X=抹FE宽H，浮Y=谷FF谦H，求X+旷Y=若?并判每断标李志位乖。FE毅H直C异=叹1均(有进醒位）+够.纹F.茶FH优N璃=豆1盼（为负猴数）¯¯译¯¯坝¯¯薯¯¯吃O亮=蝴0洲（没溢捧出）消（有进腥位不叉一定浑有溢鼓出）FD回H沿Z叶=堆0秃（结果巧不为顾0）例2X=沃70报H，乔Y=趁50种H，求X+耕Y=霞?并判封断标睬志位校。70H避C舰=秋0番(无进却位）+计5卡0H且N丘=留1气（为负漂数）¯¯唤¯¯离¯¯转¯¯瘦O镰=菜1趁（有溢评出）草（有溢危出不傲一定吃有进拿位）C0素H别Z左=陵0种（结果眠不为牙0）73例3X=睡30著H，是Y=冈40移H，求X+聚Y=馆?并判废断标旅志位卷。30H闸C定=脊0表(无进泥位）+墨40早H境N脂=睬0把（为正谨数）¯¯寄¯¯参¯¯甜¯¯统O合=乖0畅（没溢多出）灿（即无疫进位抵又无拌溢出）70H沟Z唤=绪0哑（结果宫不为豆0）例4X=坐80愤H，镇Y=胃80抱H，求X+恳Y=阔?并判凉断标游志位构。80H桑C膊=蚁1妨(有进煌位）+.80留H唯N咐=互0孤（为正遮数）¯¯译¯¯晃¯¯肃¯¯失O塌=拾1险（有溢中出）础（即有竹溢出歼又有志进位）00H睬Z同=融1合（结果符为0袖）要清暮楚C与O标志坐的区会别。C与O是两炭个不季同性抓质的校标志物，前惠者反封映运分算结催果有誉无进启（借蚂）位姐，后拢者反奇映运营算结灶果有晓无溢循出。74例5若已献知数A-湿B之后泄，结理果标寒志位NZ听OC边=0晒01伴1，问1）若A、B为无师符号淘数，辽是A>桐B，A<苦B还是A=弹B；2）若A、B为带以符号等数，映是A>估B，A<巧B还是A=糟B。解：1）NZ膀OC神=遣*艘0*纵1A<达B752）NZ担OC给=阳0虹01凡*A析<裤B负-正爹=汁正正-负=御负764.谋5十进蔬制数掉的二沸进制偶表示界与运议算表示志方法展—BC唱D码（Bi后na雨ry枣C硬od授ed勇D疯ec飘im店al个）要表稍示一引位十苗进制创数，煮至少磁要用坦4位延二进喜制数啦，常辅用下编面两洪种表假示方缺法：压缩尘的（朗组合各）BC掠D码：末一个郊字节躺表示精两位BC唤D码。非压迅缩（抱非组息合）BC利D码：聋一个格字节揪表示决一位BC晨D码,高令4位枕为0滋。运算肺方法由于BC技D码需聚10肺种4买位二隐进制确编码尿0茄00多0~惜10启01不，还早有6们种码幅10败10备~1裳11娃1是冒非法戚编码饲。若违出现王非法计编码叙，所炒得的桐结果借就要修正。计诞算机骡内十职进制济数（BC巾D码）唐运算珠仍采内用十六者进制秀加法补器来实缩慧现。3穷60挣60役377BC轮D码运野算（刊加法司）例1省若X、凡Y为十版进制圈数，X=轰38赢，Y坦=5圆7，计算X+方Y=堆?3荣8美H锄（B功CD码中碰没有日字母局，结掠果中布的F饶(1梁11呆1)为非伙法码夕，+币5冬7及H应在皆该位存加6即修正题，使匙其进微位）8F+冲0.69徒5例2遭若X药=降28惨，庭Y疏=揉79贡，计算X+就Y=夹?2犬8不H+著7.9躺HA假1因为末低4界位有印进位巩（A屿=道1）+咸6抽6漂高4强位A并>爸9，所以队+6肤610漂778BC想D码运未算（战减法出）例3阵若X、横Y为十蝴进制乐数，X=朽75羽，Y口=2