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第一章第一章第一章第一章 微机基础知识微机基础知识微机基础知识微机基础知识1本讲稿第一页，共七十二页本章内容提要本章内容提要本章主要介绍：本章主要介绍：微机的基本概念、组成、工作原理、特点微机的基本概念、组成、工作原理、特点 计算机内的信息表示和运算计算机内的信息表示和运算 进位计数制的表示及其转换、进位计数制的表示及其转换、符号数和无符号数的表示及运算符号数和无符号数的表示及运算 十进制数的二进制表示及运算十进制数的二进制表示及运算 逻辑变量的表示及运算逻辑变量的表示及运算 文字在计算机内的表示文字在计算机内的表示2本讲稿第二页，共七十二页第一节第一节第一节第一节 微机的基本组成微机的基本组成微机的基本组成微机的基本组成 3本讲稿第三页，共七十二页一、微机的基本硬件构成一、微机的基本硬件构成v微机的基本硬件由下列几部分组成：微机的基本硬件由下列几部分组成：运算器（运算器（ALU）控制器（控制器（CTRL）存储器（存储器（MEM）输入设备（输入设备（INE）输出设备（输出设备（OUTE）总线总线（BUS）4本讲稿第四页，共七十二页微机的硬件构成框图微机的硬件构成框图5本讲稿第五页，共七十二页微机的基本硬件构成（续）微机的基本硬件构成（续）运算器运算器（ALU-Arithmetic Logic Unit）进行算术运算（加、减、乘、除与移位）；进行算术运算（加、减、乘、除与移位）；进行逻辑运算（与、或、非、异或等）；进行逻辑运算（与、或、非、异或等）；为了提高存取数据的速度，与为了提高存取数据的速度，与ALU有关的部件还有有关的部件还有 寄存器阵列寄存器阵列6本讲稿第六页，共七十二页 计算机的结构计算机的结构计算机工作原理计算机工作原理CPU 总线总线 内存内存标标 志志寄存器寄存器地址总线地址总线 AB程程序序数数据据数据总线数据总线 DB控制总线控制总线 CB地地址址译译码码器器、指令指令1指令指令2指令指令3指令指令4、数据数据1数据数据2数据数据3、指令寄存器指令寄存器数据暂存器数据暂存器控制电路控制电路指令译码器指令译码器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 针针寄存器寄存器R1R2R3R4寄存器组寄存器组运运算算器器PC7本讲稿第七页，共七十二页一些名词的解释（见第二章一些名词的解释（见第二章2.1节）节）地址寄存器地址寄存器 AR（Address Register）；存放的是内存单元的地址）；存放的是内存单元的地址数据寄存器数据寄存器DR（Data Register）：存放的是写入内存的数据或者从）：存放的是写入内存的数据或者从内存读出的数据；内存读出的数据；程序计数器程序计数器PC（Program Counter）：存放的是下一条指令在内）：存放的是下一条指令在内存中的访存地址存中的访存地址指令寄存器指令寄存器IR（Instruction Register）:存放的是从内存中读出的存放的是从内存中读出的指令；指令；标志寄存器标志寄存器 FLAG:存放的是运算结果的状态；存放的是运算结果的状态；指令指针指令指针IP（Instruction Pointer）:功能同功能同PC。我们用到的还有我们用到的还有AX，BX,CX，DX寄存器（寄存器（2.1节会详细介绍）节会详细介绍）8本讲稿第八页，共七十二页微机的基本硬件构成（续）微机的基本硬件构成（续）控制器（控制器（CTRL-Controller）它是计算机的控制中心，发布与控制计算机工作的各种命令，协它是计算机的控制中心，发布与控制计算机工作的各种命令，协调计算机内部以及主机与外设工作的各种关系。调计算机内部以及主机与外设工作的各种关系。它有两个主要功能：它有两个主要功能：一个是控制程序的运行；一个是控制程序的运行；另一个是对不同的外部事件做出相应响应的能力。另一个是对不同的外部事件做出相应响应的能力。（这些外部事件是指：复位、停机、中断请求、总线请求、总线（这些外部事件是指：复位、停机、中断请求、总线请求、总线周期延长等）周期延长等）上述上述ALU+CTRL+REG（寄存器阵列）（寄存器阵列）=CPU（中央处理器）（中央处理器）9本讲稿第九页，共七十二页微机的基本硬件构成（续）微机的基本硬件构成（续）存储器（存储器（MEM-Memory）记忆部件。它存储计算机操作的控制信息及各记忆部件。它存储计算机操作的控制信息及各种命令信息（指令）和被处理加工的信息（数据），种命令信息（指令）和被处理加工的信息（数据），包括存储加工的中间与最终结果。包括存储加工的中间与最终结果。存储器内有两类信息：存储器内有两类信息：一类是命令信息（即指令），经译码并执行，一类是命令信息（即指令），经译码并执行，放在代码区；放在代码区；另一类是数据，放在数据区。另一类是数据，放在数据区。它们都以二进制形式存放。它们都以二进制形式存放。10本讲稿第十页，共七十二页 信息的存储单位信息的存储单位位（位（BitBit）：度量数据的最小单位）：度量数据的最小单位;用用b b表示表示字节（字节（ByteByte）：最常用的基本单位）：最常用的基本单位;用用B表示表示1B=8b;1B=8b;K K 字节字节1KB=1024 Byte1KB=1024 ByteM M（兆）字节（兆）字节1MB=1024 KB1MB=1024 KBG G（吉）（吉）字节字节1GB=1024 MB1GB=1024 MB T T（太）字节（太）字节1TB=1024 GB1TB=1024 GBb7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 0 0 1 0 1 0 11 0 0 1 0 1 0 1计算机软件概述计算机软件概述11本讲稿第十一页，共七十二页内存存储示意图内存存储示意图第0个存储单元第11个存储单元存储器的容存储器的容量存储单量存储单元数元数位数位数/单元单元则此内存的则此内存的容量为容量为一般情况下一个存储单元的内容为一般情况下一个存储单元的内容为1B。12892b=12B12本讲稿第十二页，共七十二页微机的基本硬件构成（续）微机的基本硬件构成（续）输入设备与输出设备输入设备与输出设备 称为外设，其作用是进行信息形式的转换，即外界的语言、称为外设，其作用是进行信息形式的转换，即外界的语言、文字、图像、机械动作等信息转换成计算机能识别的电信号表示的文字、图像、机械动作等信息转换成计算机能识别的电信号表示的二进制数形式，或进行相反方向的转换。二进制数形式，或进行相反方向的转换。输入设备输入设备 如：键盘、鼠标、磁盘、光盘、游戏杆、扫描仪、数码相机、如：键盘、鼠标、磁盘、光盘、游戏杆、扫描仪、数码相机、A/D转转换器等换器等 输出设备输出设备 如：显示器、打印机、音响、绘图机、磁盘、光盘、如：显示器、打印机、音响、绘图机、磁盘、光盘、D/A转换器等转换器等13本讲稿第十三页，共七十二页微机的基本硬件构成（续）微机的基本硬件构成（续）总线（总线（BUS）总线是计算机各部件间传送信息的公共通路，总线是计算机各部件间传送信息的公共通路，它把计算机的各个部件连接成为一个整体。它把计算机的各个部件连接成为一个整体。分为内部总线，外部总线。分为内部总线，外部总线。计算机内部的基本总线分为计算机内部的基本总线分为 数据总线（数据总线（DBUS），地址总线（），地址总线（ABUS），控制总），控制总线（线（CBUS）。通常又称为三总线。）。通常又称为三总线。关于总线技术，将在第六章中专门介绍。关于总线技术，将在第六章中专门介绍。14本讲稿第十四页，共七十二页二、微机系统（见课本第二、微机系统（见课本第3页）页）微型计算机系统指由硬件、软件组成的微机系统微型计算机系统指由硬件、软件组成的微机系统硬件部分：硬件部分：（1）主机）主机 CPU，内存，内存，I/O接口，总线和电源接口，总线和电源（2）外设设备；）外设设备；输入输入/输出设备输出设备.15本讲稿第十五页，共七十二页软件分类系统软件操作系统 语言处理程序实用程序应用软件办公软件包数据库管理系统浏览器实时控制软件2、计算机软件软件软件=程序程序+数据数据+文档文档诊断程序反病毒程序备份程序文件压缩程序卸载程序图形图像处理软件其它应用软件16本讲稿第十六页，共七十二页第二节第二节第二节第二节 微机的工作原理微机的工作原理微机的工作原理微机的工作原理 17本讲稿第十七页，共七十二页一、工作原理一、工作原理微型计算机是采用微型计算机是采用“程序存储控制程序存储控制”的原理工作的。的原理工作的。这一原理是冯这一原理是冯.诺依曼诺依曼1946年提出的，它构成了计算年提出的，它构成了计算机系统的结构框架。因此，计算机体系结构又称为机系统的结构框架。因此，计算机体系结构又称为冯冯.诺依曼结构。诺依曼结构。世界：世界：1946年世界上第一台电子计算机在美国宾西年世界上第一台电子计算机在美国宾西法尼亚大学诞生法尼亚大学诞生,取名为埃尼阿克取名为埃尼阿克ENIAC，这台计算，这台计算机占地机占地170平方米，重平方米，重30吨，用了吨，用了18000多个电子管，多个电子管，每秒能进行每秒能进行5000次加法运算。该机用于美国陆军部次加法运算。该机用于美国陆军部的弹道研究实验室。世界上第一台由冯的弹道研究实验室。世界上第一台由冯.诺依曼设计诺依曼设计具有存储程序功能的计算机叫具有存储程序功能的计算机叫“爱达法克爱达法克”EDVAC，但是世界上第一台实现存储程序式的电子计算机，但是世界上第一台实现存储程序式的电子计算机是是EDSAC。18本讲稿第十八页，共七十二页冯冯诺依曼体系结构计算机的工作过程诺依曼体系结构计算机的工作过程或原理或原理如果让计算机完成一个任务，必须将此任务用高级如果让计算机完成一个任务，必须将此任务用高级语言（例如：语言（例如：JAVA，PASCAL，C等）编写成程序；等）编写成程序；然后将高级语言程序转化成功能等价的机器语言指然后将高级语言程序转化成功能等价的机器语言指令构成的程序；令构成的程序；将机器语言指令构成的程序装入到内存中。将机器语言指令构成的程序装入到内存中。CPU在执行内存中的程序时，一条指令一条指令的在执行内存中的程序时，一条指令一条指令的执行。执行。19本讲稿第十九页，共七十二页内存存储示意图内存存储示意图第0个存储单元第11个存储单元20本讲稿第二十页，共七十二页每个存储单元存放一个字节的数据，此内存共有每个存储单元存放一个字节的数据，此内存共有12个存储单元，它个存储单元，它的容量为的容量为12B。存储单元从存储单元从0H开始编号，第开始编号，第0个存储单元的内容为个存储单元的内容为8CH，EAH数据数据所在的存储单元地址为所在的存储单元地址为02H。内存可读也可写。例如：内存可读也可写。例如：CPU从地址总线发出的地址信息为从地址总线发出的地址信息为02H，从控制总线发出读命令，则从内存读出的数据为？，从控制总线发出读命令，则从内存读出的数据为？EAH;CPU从地址总线发出的地址信息为从地址总线发出的地址信息为02H，DR寄存器的内容为寄存器的内容为45H，从控制总线发出写命令，则内存的从控制总线发出写命令，则内存的02H存储单元的内容为？存储单元的内容为？45H问题，如果一个存储器的容量为问题，如果一个存储器的容量为2MB，说明此存储器共有多少个，说明此存储器共有多少个存储单元？存储单元的地址范围是？存储单元？存储单元的地址范围是？21本讲稿第二十一页，共七十二页一个存储单元的内容为一个存储单元的内容为1B，现在存储器的容量为，现在存储器的容量为2MB，因此，因此有有2M221个存储单元个存储单元.存储单元的地址范围为：存储单元的地址范围为：从第从第0个存储单元开始到第个存储单元开始到第2211个存储单元。个存储单元。0 对应的二进制数：对应的二进制数：0 0000 0000 0000 0000 0000 B0H2211对应的二进制数：对应的二进制数：1 1111 1111 1111 1111 1111B1FFFFFH因此存储单元的地址范围为：因此存储单元的地址范围为：0H1FFFFFH。22本讲稿第二十二页，共七十二页23计算机基本工作原理（考虑最简单的顺序执行计算机基本工作原理（考虑最简单的顺序执行的过程）的过程）一条指令的执行过程分为以下一条指令的执行过程分为以下4个步骤：个步骤：取指令：取指令：按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并送往指令寄存器。指令计数器加送往指令寄存器。指令计数器加1 分析指令：分析指令：对指令寄存器中存放的指令进行分析，由译码器对操作码进对指令寄存器中存放的指令进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。数地址。执行指令执行指令：由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制：由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。信息，去完成该指令所要求的操作。一条指令执行完成，然后回到一条指令执行完成，然后回到，顺序执行下一条指令，顺序执行下一条指令23本讲稿第二十三页，共七十二页计算机工作过程示例：计算机工作过程示例：完成下面的工作：完成下面的工作：710，并将运算结果写入到第，并将运算结果写入到第20H个存储单个存储单元中去。首先，将此任务编写成程序的形式，然后将此程序装入到元中去。首先，将此任务编写成程序的形式，然后将此程序装入到内存中。内存中。机器语言指令机器语言指令 汇编语言指令汇编语言指令 B0 07H MOV AL,07其中其中 B0是操作码，是操作码，07H是操作数是操作数 此条指令的功能：由操作码此条指令的功能：由操作码B0产生（产生（将将7写入写入AL寄存器这个操作所需要的）所寄存器这个操作所需要的）所有控制信号有控制信号 04 0AH ADD AL,10AL寄存器的当前内容与寄存器的当前内容与10做加法，并将结果写回到做加法，并将结果写回到AL中。中。A2 20H MOV 20H,AL将将AL寄存器的内容写到第寄存器的内容写到第20H个存储单元中去。个存储单元中去。24本讲稿第二十四页，共七十二页25本讲稿第二十五页，共七十二页第三节第三节第三节第三节 微机的特点、微机的特点、微机的特点、微机的特点、应用及发展方向应用及发展方向应用及发展方向应用及发展方向26本讲稿第二十六页，共七十二页微机特点微机特点运算速度快（每秒几兆条指令到几千兆条指令或每运算速度快（每秒几兆条指令到几千兆条指令或每秒几十亿次运算。）秒几十亿次运算。）处理能力强（如各种管理、计算、决策）处理能力强（如各种管理、计算、决策）能连续不间断地工作（多任务、高效、高质量）能连续不间断地工作（多任务、高效、高质量）能干几乎所有的工作能干几乎所有的工作27本讲稿第二十七页，共七十二页应用应用各行各业，无所不用各行各业，无所不用科技、生产、学习、日常生活等各个方面科技、生产、学习、日常生活等各个方面28本讲稿第二十八页，共七十二页发展方向发展方向性能：运行速度不断提高，处理器字长不断增加性能：运行速度不断提高，处理器字长不断增加（摩尔定律指出，每（摩尔定律指出，每18个月计算机的运算速度就大个月计算机的运算速度就大体提高一倍，而价格则大约降低一半）体提高一倍，而价格则大约降低一半）功能：支持多媒体技术，并与网络技术全面结合功能：支持多媒体技术，并与网络技术全面结合体系结构：向多处理器和网络化过渡；向以通信为体系结构：向多处理器和网络化过渡；向以通信为中心的体系结构发展；由冯中心的体系结构发展；由冯.诺依曼体系结构向数据诺依曼体系结构向数据流结构发展流结构发展可用性：从面向过程的机制向面向对象的机制转变，可用性：从面向过程的机制向面向对象的机制转变，向智能化方向发展向智能化方向发展制造工艺：向超高集成度发展，制造光集成芯片、制造工艺：向超高集成度发展，制造光集成芯片、生物芯片，设计超导、量子、生物、光计算机生物芯片，设计超导、量子、生物、光计算机29本讲稿第二十九页，共七十二页第四节第四节第四节第四节 计算机运算基础计算机运算基础计算机运算基础计算机运算基础30本讲稿第三十页，共七十二页一、进位计数制一、进位计数制计算机中全部信息（包括指令和数据）都是采用二计算机中全部信息（包括指令和数据）都是采用二进制数；进制数；为了书写方便，又经常采用十六进制。为了书写方便，又经常采用十六进制。而人们在日常生活中又广泛采用十进制。而人们在日常生活中又广泛采用十进制。因此需要进行相应的数值转换，二进、十六进、十因此需要进行相应的数值转换，二进、十六进、十进制都是进位计数制。进制都是进位计数制。31本讲稿第三十一页，共七十二页二、数制转换二、数制转换 几种不同的进制数的基本符号32本讲稿第三十二页，共七十二页331.4.1进位计数制进位计数制 N=aN=an-1n-1r rn-1n-1a an-2n-2r rn-2n-2a a0 0r r0 0a a-1-1r r-1-1a a-m-mr r-m-mr进制数进制数N可表示可表示 为为:(可按此公式转换成可按此公式转换成10进制数）进制数）R进制进制数用数用 r个基本符号（例如个基本符号（例如0，1，2，r-1）表示数值）表示数值基数基数权权数码数码678.34=6102+7101+8100+310-1+410-233本讲稿第三十三页，共七十二页思考题思考题16进制数进制数1B3.45对应的对应的10进制数为？进制数为？8进制数进制数127.2对应的对应的10进制数为？进制数为？(1B3.45)16 1B3.45H 表示此数是表示此数是16进制数进制数（127.2）8 127.2O 127.2Q 表示此数是表示此数是8进制数进制数（1234.56）10 1234.56D1234.56 表示此数是十进制数，其中十进制数的下标和后缀可以省略表示此数是十进制数，其中十进制数的下标和后缀可以省略1B3.45H=1*162+B*161+3*160+4*16-1+5*16-2 =256+11*16+3+4*16-1+5*16-2127.2O=1*82+2*81+7*80+2*8-134本讲稿第三十四页，共七十二页351.4.2 不同进位计数制间的转换不同进位计数制间的转换 1.r 进制转化成十进制进制转化成十进制r 进制转化成十进制：数码乘以各自的权的累加进制转化成十进制：数码乘以各自的权的累加 例：例：10101B=24+22+1=21 101.11B=22+1+2-1+2-2=5.75 101O=82+1=65 71Q=78+1=5 101AH=163+16+104106进制表示符号进制表示符号进制表示符号进制表示符号B B 二进制二进制二进制二进制OO（QQ）八进制）八进制）八进制）八进制DD十进制十进制十进制十进制HH十六进制十六进制十六进制十六进制T T 三进制三进制三进制三进制35本讲稿第三十五页，共七十二页 2.十进制转化成十进制转化成 r 进制进制 整数部分：除以整数部分：除以 r取余数，直到商为取余数，直到商为0，余数从右到左排列。，余数从右到左排列。小数部分：乘以小数部分：乘以 r取整数，整数从左到右排列。（直到乘积为取整数，整数从左到右排列。（直到乘积为0或达或达到要求的小数位数即可）到要求的小数位数即可）例 100.345(D)=1100100.01011(B)100(D)=144(O)=64(H)100(D)=144(O)=64(H)=1100100(B)10025022521226232100010010.34520.69021.3802 0.760 2 1.520 2 1008128180441100166046161 1.04最高位最低位36本讲稿第三十六页，共七十二页373.3.二进制、八进制、十六进制数间的相互转换二进制、八进制、十六进制数间的相互转换二进制、八进制、十六进制数间的相互转换二进制、八进制、十六进制数间的相互转换 64(H)=0110 0100(B)6 4144(O)=001 100 100(B)1 4 4一位八进一位八进制数对应三位二进制数制数对应三位二进制数一位一位十六进制数对应四位二进制数十六进制数对应四位二进制数二进制转化成八二进制转化成八(十六十六)进制进制)整数部分：从右向左按三整数部分：从右向左按三(四四)位进行分组位进行分组 小数部分：从左向右按三小数部分：从左向右按三(四四)位进行分组位进行分组 不足部分补零不足部分补零例如：例如：将下列二进制数转换成将下列二进制数转换成8进制数和进制数和16进制进制数数 1101101110.11010137本讲稿第三十七页，共七十二页001 101 101 110.110 101(B)=1556.65(O)1 5 5 6 6 50011 0110 1110.1101 0100(B)=36F.D4(H)3 6 F D 4作业：（下周交）1 将167.896转换成相应的16进制数和8进制数，小数点位数保留四位。2 14AH，47Q，164.82对应的二进制数为？小数点位数保留四位3 1101111010011.1010111（B）对应的8进制数和16进制数为？4 计算下列各数的原码，反码和补码计算下列各数的原码，反码和补码127，127，128，100，10038本讲稿第三十八页，共七十二页三、无符号数的表示与运算三、无符号数的表示与运算v 无符号数（纯数值）：无符号数（纯数值）：只表示数值的大小，不涉只表示数值的大小，不涉 及数的正负号及数的正负号v 符号数：符号数：既表示数的大小，又要表示数的正负既表示数的大小，又要表示数的正负 v 计算机中的二进制数可以分为符号数和无符号数，计算机中的二进制数可以分为符号数和无符号数，它们的表示与运算是不同的。它们的表示与运算是不同的。39本讲稿第三十九页，共七十二页三、无符号数的表示与运算（续）三、无符号数的表示与运算（续）加法运算加法运算 （若运算器为（若运算器为8位）位）例例1.计算计算 78H+87H=FFH 例例2.计算计算 78H+98H=10H 78H 78H +87H +98H FFH 10H 说明：说明：因为是因为是8位运算器，例位运算器，例2的结果就溢出了，原因是结果只能存放的结果就溢出了，原因是结果只能存放8位数。为了表示位数。为了表示最高位的进位，计算机中可用一个进位标志最高位的进位，计算机中可用一个进位标志CF（Carry Flag）=1来表示（若把来表示（若把CF=1考虑在考虑在内，结果为内，结果为110H，这样结果就正确了）。，这样结果就正确了）。40本讲稿第四十页，共七十二页三、无符号数的表示与运算（续）三、无符号数的表示与运算（续）减法运算减法运算 （若运算器为（若运算器为8位）位）例例1.计算计算 78H-87H=FFH 例例2.计算计算 A8H-98H=10H 78H A8H -87H -98H F1H 10H 说明：说明：因为是因为是8位运算器，例位运算器，例1的结果就是错误的了，原因是高位有借位。为了表的结果就是错误的了，原因是高位有借位。为了表示最高位的借位，计算机中可用一个借位标志示最高位的借位，计算机中可用一个借位标志BW（Borrow Flag）=1来表示（通常来表示（通常计算机中把计算机中把CF与与BW用同一标志来指示）。用同一标志来指示）。41本讲稿第四十一页，共七十二页四、符号数的表示与运算四、符号数的表示与运算计算机中的符号数也是用二进制数表示和运算的。计算机中的符号数也是用二进制数表示和运算的。数值与符号都是用二进制数表示。数值与符号都是用二进制数表示。一般规定，一般规定，0表示正号，表示正号，1表示负号，约定在数的最表示负号，约定在数的最高位表示符号位。高位表示符号位。符号数通常有三种机器码表示法。即原码、反码和符号数通常有三种机器码表示法。即原码、反码和补码。补码。42本讲稿第四十二页，共七十二页四、符号数的表示与运算（续）四、符号数的表示与运算（续）1.原码表示原码表示（1）定义）定义 x原原=X (X=0)2N-1X (X=0)(2N1)+X (X=0）2N+X （X=0;2n x,X9，所以，所以+66 10 7H 64本讲稿第六十四页，共七十二页五、十进制数的二进制表示与运算（续）五、十进制数的二进制表示与运算（续）BCD码运算（减法）码运算（减法）例例3 若若X、Y为十进制数，为十进制数，X=75，Y=26，用压缩，用压缩BCD形式计算形式计算X-Y=?75 H （BCD码中没有字母，结果中的码中没有字母，结果中的 F(1111)为非法码，为非法码，-2 6 H 应在该位应在该位-6修正，使借高位的数得到修正。）修正，使借高位的数得到修正。）例例4 X=30，Y=42，计算，计算X-Y=?30H -4 2H E E 因为低因为低4位有借位（位有借位（AF=1）-6 6 高高4位也有借位（位也有借位（CF=1）8 8 H 所以所以 66修正修正 4 F -0 6 4 9H65本讲稿第六十五页，共七十二页五、十进制数的二进制表示与运算（续）五、十进制数的二进制表示与运算（续）BCD码加法修正原则是：码加法修正原则是：若运算结果低位大于若运算结果低位大于9或或AF（半进位）（半进位）=1，则结果，则结果+06；若运算结果高位大于若运算结果高位大于9或或CF（进位）（进位）=1，则结果，则结果+60;若若 都满足时，则结果都满足时，则结果+66。BCD码减法修正原则是：码减法修正原则是：若运算结果低位大于若运算结果低位大于9或或AF（半借位）（半借位）=1，则结果，则结果-06；若运算结果高位大于若运算结果高位大于9或或CF（借位）（借位）=1，则结果，则结果-60;若若 都满足时，则结果都满足时，则结果-66。说明：微机的说明：微机的CPU中都有专门的十进制运算调整部件中都有专门的十进制运算调整部件DAA，还设有专门的十进制加减运算调整指令还设有专门的十进制加减运算调整指令DAA与与DAS等。等。66本讲稿第六十六页，共七十二页浮点数大纲不要求，所以课堂上不讲。浮点数大纲不要求，所以课堂上不讲。有兴趣的同学可以自学有兴趣的同学可以自学67本讲稿第六十七页，共七十二页七、逻辑变量的表示与运算七、逻辑变量的表示与运算 逻辑变量逻辑变量 只有两个值，只有两个值，“真真”或或“假假”，1bit 可以表示一个逻辑变量。若可以表示一个逻辑变量。若“1”表示表示 “真真”，“0”表示表示”假假”。逻辑运算逻辑运算 逻辑运算都是比特运算。与算术运算区别在于，前者只在对应的比特逻辑运算都是比特运算。与算术运算区别在于，前者只在对应的比特 之间之间进行，各位之间没有进进行，各位之间没有进/借位，本位运算结果不影响其它位。借位，本位运算结果不影响其它位。常用的逻辑运算有：逻辑与、逻辑非、逻辑或、逻辑异或。常用的逻辑运算有：逻辑与、逻辑非、逻辑或、逻辑异或。1.逻辑与运算（逻辑与运算（AND）与运算通常用于屏蔽掉某些位（清与运算通常用于屏蔽掉某些位（清0），保留某些位不变。），保留某些位不变。例如：例如：(A5H)AND(F0H)=A0H ;屏蔽低屏蔽低4位（清位（清0），保留高），保留高4位。位。2.逻辑或运算（逻辑或运算（OR）逻辑或运算通常把某些位置逻辑或运算通常把某些位置1，某些位不变。，某些位不变。例如例如:(A5H)OR (0FH)=AFH ;高高 4 位不变，低位不变，低 4 位置全位置全1。68本讲稿第六十八页，共七十二页七、逻辑变量的表示与运算（续）七、逻辑变量的表示与运算（续）3.逻辑非运算（逻辑非运算（NOT）把逻辑变量变成反码。把逻辑变量变成反码。例如：例如：NOT(A5H)=5AH4.逻辑异或运算（逻辑异或运算（XORExclusive OR）异或运算可以使某些位清异或运算可以使某些位清0，某些位变反。，某些位变反。通常用于寄存器或内存单元清通常用于寄存器或内存单元清0。例例1:(A5H)XOR（0FH）=AAH;高高4位不变，低位不变，低4位变反。位变反。例例2：（：（A5H）XOR（A5H）=00 H ；一个数自身异或，相当于清；一个数自身异或，相当于清0。逻辑运算中，标志位逻辑运算中，标志位CF、AF、SF、OF均无意义（虽然能置成某种状态）。均无意义（虽然能置成某种状态）。CPU中中设有专门的反映逻辑运算结果的标志。设有专门的反映逻辑运算结果的标志。69本讲稿第六十九页，共七十二页八、文字在计算机内的表示八、文字在计算机内的表示计算机中的文字信息计算机中的文字信息 计算机中的文字，不论外文或中文，都是用二进制编码表示的。计算机中的文字，不论外文或中文，都是用二进制编码表示的。文字信息主要用于人文字信息主要用于人-机接口设备。如键盘、显示器、打印机等设备。机接口设备。如键盘、显示器、打印机等设备。信息代码必须有约定，才能使不同厂家生产的计算机及外部设备相信息代码必须有约定，才能使不同厂家生产的计算机及外部设备相 互间交换信息，这种约定的信息代码称为信息交换码。互间交换信息，这种约定的信息代码称为信息交换码。常用的信息交换码有：常用的信息交换码有：ASCII码（码（7位）位）扩展的扩展的ASCII码（码（8位）位）EBCDIC码（码（8位）位）汉字编码（汉字编码（16位）等位）等 70本讲稿第七十页，共七十二页711.4.3 字符字符 1.西文字符西文字符（用八个二进数表示字符，其中最高位（用八个二进数表示字符，其中最高位恒为恒为0）ACSII码码(American Standard Code for Information Interchange)128个常用字符，个常用字符，用用7位二进制编码位二进制编码，从，从0到到127 控制字符：控制字符：032，127；普通字符：；普通字符：94个。个。例如：例如：“a”字符的编码为字符的编码为1100001B，对应的十进制数是，对应的十进制数是97；换行换行 0AH 10 回车回车 0DH 13 空格空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 9712271本讲稿第七十一页，共七十二页八、文字在计算机内的表示（续）八、文字在计算机内的表示（续）教材后面附录教材后面附录B有基本有基本ASCII码表，根据需要可以码表，根据需要可以查看。查看。作业：作业：P25 题题 1，6,7,20，21 72本讲稿第七十二页，共七十二页