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微机原理及应用(第五版)

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微机原理及应用第五版

微机原理及应用第五版


微机在控制系统中的应用实例分析
工业自动化控制
微机作为控制器，通过采集传感器信号和执行器控制指令，实现 对生产过程的自动化控制。
智能家居系统
微机作为家庭控制中心，通过接收各种传感器的信号和用户的操作 指令，控制家居设备的运行。
交通信号控制
微机作为交通信号控制器，根据交通流量和路况信息，实时调整交 通信号灯的配时方案。
利用微机实现自动化生 产线的控制、监测和管
理。
信息技术
利用微机进行信息处理 、信息存储和信息传输
等。
人工智能
利用微机实现机器学习 、自然语言处理、图像 识别等人工智能技术。
02
微处理器结构与工作原理
典型微处理器结构
寄存器组：包括通用寄存 器、专用寄存器和控制寄 存器，用于暂存数据和指 令。
控制单元：负责指令的取 指、译码和执行控制。
USB总线
USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）是一种串行数据传输的总线标准，具有即插即用、热插拔 等特点，被广泛应用于计算机外部设备连接。
通信接口电路及数据传输方式
通信接口电路
通信接口电路是实现计算机与外部设 备之间数据传输的硬件电路，包括并 行接口电路和串行接口电路两种类型 。
06
总线与通信接口技术
总线概述及分类
01
总线定义
总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线。
02
总线分类
根据总线所处位置的不同，总线可分为内部总线和外部总线；根据总线
上传输信息类型的不同，总线可分为数据总线、地址总线和控制总线。
03
总线标准
为了解决不同设备之间的兼容性问题，计算机中采用了标准化的总线，
微型计算机原理(第5版)(章 (3)

微型计算机原理(第5版)(章 (3)

6
第3章 80X86寻址方式和指令系统 【例3.1】 MOV AL，100 指令执行后，
(AL)=64H 【例3.2】 MOV CL，01001100B 指令执行后，
(CL)=4CH 【例3.3】 MOV AX，1234H 指令执行后，
(AX)=1234H
7
第3章 80X86寻址方式和指令系统 此例说明，立即数如果是多字节数，则高位字节存放在高地 址中，低位字节存放在低地址中，如图3.1所示。 表3.1列举了一些立即寻址方式所用的示例。
10
第3章 80X86寻址方式和指令系统 2．寄存器寻址(Register Addressing) 寄存器寻址是一种最普遍的数据寻址方式，指令指定寄存器 号，操作数存放在指令规定的CPU内部寄存器中。可用于寄存器 寻址的为通用寄存器。在微处理器中，对于8位操作数，寄存器 可以是AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH和DL；对于16位操作数，寄 存器可以是AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI和DI。在80386及其后 继机型中，对于32位操作数，32位寄存器包括EAX、EBX、ECX、 EDX、ESP、EBP、EDI和ESI。在使用寄存器寻址方式时，MOV、 PUSH和POP指令也会使用到16位寄存器CS、ES、DS、SS、FS和GS。
26
第3章 80X86寻址方式和指令系统 【例3.11】 MOV AX，[BX][SI] 如果
(BX) = 0200H，(SI) = 0010H，(DS) = 3000H， 则
EA=(BX)+(SI)=0200H+0010H=0210H 物理地址=(DS)×10H+EA=3000H×10H+0210H
5
第3章 80X86寻址方式和指令系统 1．立即寻址(Immediate Addressing) 操作数包含在指令码中，由指令给出。汇编语言可用多种方 式描述立即数。立即操作数可以是常数，如果操作数以字母开头， 汇编程序要求操作数在其前加0。例如：在汇编语言中以0A2H描 述操作数A2H。ASCII码字符也可用于描述立即数，例如：MOV AH， ‘B’指令将ASCII码B所对应的数据42H放入寄存器AH中。 立即寻址通常用于给寄存器赋值，并且只适用于源操作数字 段，不能用于目的操作数字段，要求源操作数与目的操作数长度 一致。立即数可以是8位或16位的。在80386及其后继机型中，立 即数也可是32位操作数。
微型计算机原理(第5版)(章 (1)

微型计算机原理(第5版)(章 (1)

18
第1章 微型计算机基础知识 2．第二代处理器 1) 8080处理器 1973年8月，霍夫等人研制出8位微处理器Intel 8080，以N 沟道MOS电路取代了P沟道，第二代微处理器就此诞生。 从Intel 8008开始， 微处理器已经能够每次处理一个完整 的字节。8位微处理器Intel 8080标志着微处理器的发展进入第 二代，为微型计算机的诞生做好了最后的准备。 8080可寻址范围64 KB，运算速度是8008的10倍，同时还支 持TTL(晶体管—晶体管逻辑)电平模式。
13
第1章 微型计算机基础知识 图林发表于1940年的另一篇著名论文《计算机能思考吗？》， 对计算机的人工智能进行了探索，并设计了著名的“图林测验”。 1954年图林英年早逝，年仅42岁。 1944～1945年间，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(John von Neumann)在第一台现代计算机ENIAC尚未问世时注意到其弱点， 并提出一个新机型EDVAC的设计方案，其中提到了两个设想：采 用二进制和“存储程序”。这两个设想对于现代计算机至关重要， 也使冯·诺依曼成为“现代电子计算机之父”，冯·诺依曼机体 系延续至今。
1822年，英国数学家巴贝奇(Charles Babbage)发明差分机， 专门用于航海和天文计算。这是最早采用寄存器来存储数据的计 算机，体现了早期程序设计思想的萌芽。
4
第1章 微型计算机基础知识 1.1.2 电子时代
1889年，赫尔曼·霍勒斯(Herman Hollerith)研制了穿孔卡 片，这是电脑软件的雏形。制表机采用电气控制技术取代纯机械 装置，这是计算机发展中的第一次质变。以穿孔卡片记录数据， 体现了现代软件的思想萌芽。制表机公司的成立，标志着计算机 作为一个产业初具雏形。
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最新微机原理-第5版(周荷琴)-第二章-(1)教学讲义PPT课件

最新微机原理-第5版(周荷琴)-第二章-(1)教学讲义PPT课件

微机原理-第5版(周荷琴)-第二章 -(1)
2.1 8086结构
第2章 8086 CPU
本章主要内容： §2.1 8086 CPU的内部结构 §2.2 8086/8088 CPU的引脚功能 §2.3 8086的存储器组织 §2.4 8086的工作模式和总线操作
中国科学技术大学
2.1 8086结构
中国科学技术大学
2.1 8086结构
8086工作过程
第2章 8086 CPU
3）当指令队列已满，EU在执行指令，未向总线接 口单元BIU申请读/写内存或I/O操作时，BIU处 于空闲状态。
4）指令执行过程中，若需对存储器或I/O端口存取 数据，EU就要求BIU去完成相应的总线周期。
➢ 例如，EU执行从内存读1个数据的指令时，就经 内部16位数据总线将操作数偏移地址送到BIU， 与BIU中的段地址一起，由地址加法器形成存 储单元的物理地址，再从指定单元取出数据送到 控制器EU，由EU根据指令要求，发控制命令， 完成存储器读总线周期。
这些寄存器存放段内地址的偏移量（Offset），与 段寄存器配合后，可实现灵活的寻址。
主要在堆栈操作、字符串操作和访问存储器时使用 。
中国科学技术大学
2.1 8086结构
8086寄存器
第2章 8086 CPU
堆栈指针SP（Stack Pointer）和基址指针BP（ Base Pointer ） 可 与 堆 栈 段 寄 存 器 SS （ Stack Segment）联合使用，用于设置或访问堆栈段。
源变址寄存器SI（Source Index）和目的变址寄存 器DI（Destination Index）具有通用寄存器的功能 ，通过SI、DI以及基址寄存器BX，可在内存中灵 活寻找存储器操作数。
单片微型机第五版原理应用试验张友德课件第一章基础知识

单片微型机第五版原理应用试验张友德课件第一章基础知识

单片微型计算机原理及应用
主讲：陈晓燕 教材：复旦大学出版社 （第五版） 《单片微型机原理、应用与实验》
1
课程涉及内容
51系列单片机的基本硬件结构 程序设计 定时/计数器 中断系统 串行口 存储器 接口设计
2
课程要求
本课程是实践性较强的课程。通过课程 的学习，掌握软件编程和硬件电路设计 的方法，能够进行单片机应用系统的设 计、调试工作。
26
§1-5 单片机分类及应用
一 单片机分类
1 通用型/专用型的单片机 2 不同封装形式的单片机(DIP、SOIC、PLCC、 QFP、BGA等） 3 8位、16位、32位单片机
27
二单片机的应用
(1) 体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，它能方 便地组成各种智能化的控制设备和仪器 (2) 面向控制 (3) 抗干扰能力强，适用温度范围宽，在各种恶劣的环 境下都能可靠地工作。 (4) 可以方便地实现多机和分布式控制，使整个控制系 统的效率和可靠性大为提高。
10
§1-2 单片机内部结构
中央处理器CPU CPU是单片机的核心器件，包 括运算器和控制器。负责控制数据 的处理和整个单片机系统的操作。
11
存储器
地址总线A
地址寄存器
地址译码驱动器
读 信 号 存贮矩阵 读/写时序 控制逻辑 写 信 号 选择信号
（来自CPU）
数据寄存器
数据总线D
半导体存储器的结构
29
§1-6单片机应用系统的结构

30
一基本系统 即最小系统，该系统所选的单片机内部资源 已能满足系统的硬件需求，不需外接存储器 或I/O接口。
31
二扩展系统
通过单片机的并行扩展总线或串行扩展总 线在外部扩展ROM、RAM或I/0接口电路。
微机原理-第5版(周荷琴)-第五章PPT课件

微机原理-第5版(周荷琴)-第五章PPT课件

5.3.2 电可擦除可编程ROM （EEPROM）
第2页/共28页
5.3.1 可编程可擦除只读存储器（EPROM）
1. 基本存储单元
• 采用浮栅雪崩注入式半导体 技 术 ， 一 个 浮 栅 MOS 场 效 应管与一个MOS管（T）串 接，构成基本存储单元。
• 初始状态：浮栅被SiO2绝缘 层包围不带电荷，管子不导 通，位线Di为高电平，存储 了信息“1”。
第3页/共28页
存储原理
• 编程：在漏极D和源极S间，加 上25V高电压和编程脉冲，D、 S间被瞬时雪崩击穿，大量电 子通过绝缘层注入到浮栅，使 浮栅管导通，存储的信息变为0。 其余未编程单元仍保持1不变。
• 由于浮栅被绝缘层包围，注入 的电子不会泄露，保存的信息 也就不会丢失。
第4页/共28页
存储原理
1）( )内是24脚的2716和2732的引脚号； 2）原图中脚号（23）错标为（24）了。
第7页/共28页
2）27128的引脚信号
27128的容量为16K×8，28脚DIP封装
―A 1 3 ～ A 0 ： 1 4 根 地 址 线 ， 可 寻 址 1 6 K ―D 7 ～ D 0 ： 8 位 数 据 线 ， 编 程 时 输 入 ， 读 出 时 输 出
第12页/共28页
5.3.1 可编程可擦除ROM （EPROM）
5.3.2 电可擦除可编程ROM （EEPROM）
第13页/共28页
5.3.2 电可擦除可编程只读存储器
EEPROM 或E2PROM
1. EEPROM的原理与特点
• EPROM的缺点：虽可多次编程，但不容易修改局部内容，那 怕只想改变1个字节，也要拔下芯片，用紫外线擦除后重新编 程，使用不方便。
微机原理-第5版(周荷琴)-第一章

微机原理-第5版(周荷琴)-第一章

为便于阅读，书写2进制数时，从最低位（LSB）开 始，每 4 位用空格隔开，但数据输入计算机时，不 能留空格。

例如，1000 1010B = 8AH 例如，1011 0100 1101 1001B = B4D9H
中国科学技术大学
1.1 数的表示
第1章 绪论

Bit（比特），简称位
二进制数的每1位（0或1），是计算机和数字系统中信 息存储、处理和传送的最小单位。 Byte（字节） 8位二进制信息组成的信息单位 1 byte = 8 bit Word（字） 包含16位二进制数，即两个字节。 一个16位的字D15～D0 = 高字节D15～D8 + 低字节D7～D0
可编程计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator）



17000个电子管 500英里导线 重量超过30吨 运算速度10万次/秒
电子管的功耗大， 寿命低，维护难。 中国科学技术大学
1.1 数的表示
第1章 绪论


ENIAC推动世界进入了电子计算机时代。
中国科学技术大学
1.1 数的表示
第1章 绪论
Word Length（字长） 它决定计算机一次可处理的二进制数据的位数。 它取决于计算机的运算器、通用寄存器和数据总
线的位数。 根据字长将计算机分为8位机、16位机、32位机和 64位机等机型。 字长越长，计算机一次能传送和处理的数据就越 多，运算速度越快，精度也越高，但制造工艺也 越复杂。
由0～7共8个数字组成，基数为8，各位权值为8i。 8进制数必须加后缀O或Q。 例如，753Q = 782 +581 +380 = 491 每位8进制数由3位二进制数组成，容易转换。 例如，627Q=110 010 111B
微机原理及应用(055304)

微机原理及应用(055304)

24. 8255A占用（ ）个端又地址
A、1 B、2 C、3 D、4 答案： D
25. 下列数据中最大的数为（ ）
A、11011001 B、75 C、101Q D、57H 答案： A
二、 判断题
1. 存储器译码时采用全地址译码会浪费地址空间。
A、正确 B、错误 答案： 错误
2. 微机主存只要使用RAM芯片就可以了。
8. CPU响应可屏蔽中断的条件是（ ）
A、CF=1 B、IF=1 C、TF=1 D、DF=1
答案： B
9. 下列指令中，不合法的指令是（ ）
A、PUSH BL B、ADD BX，[DI] C、INT 21H D、IN AX，09H
答案： A
10. 完成将AX清零，并使标志位CF清零，下面错误的指令是（ ）
A、SUB AX，AX B、XOR AX，AX C、MOV AX，00H D、AND AX，00H
答案： C
11. 8088/8086CPU的复位信号至少维持（ ） 个时钟周期的高电平有效
A、1 B、2 C、3 D、4
答案： D
12. 设SP为0100H，SS为1000H，则执行PUSH AX 后，SP和SS的值分别为（ ）
一、 单选题 1. 计算机系统总线中，可用于传送读、写信号的是（ ）
A、地址总线 B、数据总线 C、控制总线 D、以上都不对
答案： C
2. 8086在最小模式下，对I/O进行读操作期间，其有效控制信号为（ ）
A、RD#低电平，WR#三态，M/IO#低电平 B、RD#三态，WR#低电平，M/IO#高电平 C、RD#低电平，WR#三态，M/IO#高电平 D、RD#三态，WR#低电平，M/IO#低电平
A、0100H和1000H B、00FEH和1000H C、00FEH和0FFEH D、0100H和0FFEH
微型计算机原理(第5版)(章 (8)

微型计算机原理(第5版)(章 (8)

7
第8章 中断和异常
图8.1 中断引起程序转移示意图 8
第8章 中断和异常 除此之外，中断技术还用来进行应急事件的处理，如电源掉 电、硬件故障、传输错、存储错、运算错以及操作面板控制等， 均需采用中断技术。 因此，计算机中断处理功能的强弱，是反映其性能好坏的一 个主要指标。 相对中断(外部中断)而言，异常是在指令执行期间检测到的 不正常的或非法的状态，使指令不能成功执行。它与所执行指令 有直接的联系，例如，指令执行期间检测到段异常或页异常时， 指令便不能执行下去。异常的发生源于微处理器内部，且总是与 微处理器操作同步。因而，一些文献将软件中断指令INT n及 INTO等也归类于异常。
10
第8章 中断和异常 微处理器对中断源的检测主要是通过三种中断技术，即单线 中断、多级中断和矢量中断来实现的。现代微处理器大多采用矢 量(亦称向量)中断技术，即由每个中断源(经接口)向CPU提供中 断源的设备标志码，将程序转向相应中断源设备的中断处理程序。 采用矢量中断技术，每种中断或异常都有它自己的中断矢量， 用8位二进制数表示。矢量号(或称中断类型号)用来从中断描述 符表(保护虚地址方式时)或中断矢量表(实地址模式时)中选择给 定中断的处理程序首地址。80386及80486已将矢量号0～31分配 给异常；中断及软中断指令的矢量号可在0～255范围内选择，但 为避免与异常矢量号冲突，最好在32～255的范围内选择。
13
第8章 中断和异常 80X86系统中，可屏蔽中断源产生的中断请求信号，通常通 过8259A可编程中断控制器进行优先权控制后，由8259A向CPU送 中断请求信号INTR和中断标识码(中断矢量)。 采用9个8259A芯 片，可支持64个中断源，并可对每个中断源分配不同的中断矢量 和判断它们的中断优先级。
微机原理-第5版(周荷琴)-第四章-(3)PPT课件

微机原理-第5版(周荷琴)-第四章-(3)PPT课件

4.3 汇编程序设计
第4章 汇编程序设计
中国科学技术大学
4.3 汇编程序设计
第4章 汇编程序设计
§4.3 汇编语言程序设计方 法与实例
中国科学技术大学
4.3 汇编程序设计
第4章 汇编程序设计
汇编语言程序设计
汇编语言程序设计采用结构化程序设计方法。
每个程序只有一个入口，必须要有出口，中间内容 不能含有死循环语句。
4.3.3 循环结构程序
例4.39 用循环程序设计方法，求A和B两个4字节BCD
4.3 汇编程序设计
第4章 汇编程序设计
4.3.3 循环结构程序
要求某段程序反复执行多次，直到满足某些条 件时为止，这种程序称为循环结构程序。
在循环程序中，常用计数器（如CX寄存器） 来控制循环次数。先将计数器置1个初值，用 来表示循环操作的次数，每执行一次循环操作 后，计数器1，减到0时，表示循环结束。
ASSUME CS：CODE，DS：DATA
START：MOV AX，DATA
MOV DS，AX
；设置数据段
MOV CH，COUNT ；CH 数组长度
MOV BX，0
；BX为基址指针,初值清0
MOV DX，0
；DH 数字个数，DL字母个数，初值清0
中国科学技术大学
4.3 汇编程序设计
例4.37
第4章 汇编程序设计
例4.34 由人机对话从键盘输入1个10进制数（0~9），查
表求键入数字的平方值，存入AL寄存器中，并显示 有关的提示信息。试编写汇编语言程序。 解：
➢ 数据段中，先给出数字0~9的平方值，逐个存入TABLE开 始的内存中，形成表格，以便查找，再给出等待显示的 提示信息。
➢ 代码段由3个部分组成：显示提示信息；等待键入数字； 查表求键入数字的平方值，并将结果存入AL中。
微机原理及应用(第五版)

微机原理及应用(第五版)


-2x109到2x109
长整数
Байду номын сангаас
64
-9x1018到9x1018
压缩BCD
80
-99…99到99..99(18位)
短实数
32
-3.39x10-38到3.39x1038
长实数
64
-1.19x10-308到1.19x10308
临时实数
80
-1.19x10-4932到1.19x104932
微机原理及应用
1.2.1 整型数 80387支持长整型数,而80386支持字节整型数.
微机原理及应用
2.1.3 输入/输出设备及其接口电路
输入设备:将程序、原始数据及现场信息以计算机能 识别的形式送到计算机中,供计算机自动计 算或处理。(键盘 鼠标 数字化仪 扫描仪 A/D等)
[-0]原=10000000 综上述
[X]原={
X 2n-1-X
X为正 X为负
微机原理及应用
2).补码和反码
举一实例:3点钟-7小时=8时
3点钟+5小时=8时
即:3-7=3+5
为什么?
答:时钟是以12为模,5是-7的补码.
在计算机中采用补码主要原因有二,一是 可以将减法变成加法来运算.二是补码的符号 位可以参加运算.
微机原理及应用
3).移码
针对补码不易比较大小的缺点而出现了移码
[X]移= 2n-1 -1+X 2n-1-1为偏移量
X>-2n-1 且X<=2n-1
例如:X=+10010B=+18,Y=-10010B=-18
[X]移= 26-1 -1+X=011111+010010=110001B [Y]移= 26-1 -1+Y=011111-010010=001101B

微型计算机原理(第5版)(章 (2)

22
第2章 微型计算机组成及微处理器功能结构 3．标志寄存器FLAGS 8086/8088的标志寄存器FLAGS为16位，共有9个标志，见图 2.4。其中6个为状态标志，3个为控制标志。状态标志用来寄存 ALU运算结果的特殊信息。每个特殊信息用FLAGS中的一位来表示， 称为一个状态标志位。运算类指令执行后处理器自动置位适当的 状态标志位，并可用程序对其测试和判断。6个状态标志分别为：
5
第2章 微型计算机组成及微处理器功能结构 2.1.3 输入/输出设备及其接口电路
输入/输出(Input/Output，I/O)设备统称为外部设备，简称 I/O设备，是微型计算机的重要组成部分。输入设备的任务是将 程序、原始数据及现场信息以计算机所能识别的形式送到计算机 中，供计算机自动计算或处理用。微型机中常用的输入设备包括 键盘、鼠标器、数字化仪、扫描仪、A/D转换器等。输出设备的 任务是将计算机的计算和处理结果或回答信号以人能识别的形式 表示出来。微型机中常用的输出设备包括显示器、打印机、绘图 仪、D/A转换器等。软磁盘、硬磁盘及其驱动器对微型机来说， 既是输入设备又是输出设备。只读激光盘(CD-ROM)及其驱动器属 于微型机的输入设备。软磁盘、硬磁盘及光盘又统称为计算机的 外存储器。
21
第2章 微型计算机组成及微处理器功能结构 需说明的是，这里提到的“总线周期”通常是指CPU通过外 部总线对存储器或I/O接口进行一次访问所需要的时间。对8086 来说，仅当BIU需要补充指令流队列中的空缺，或当EU在执行指 令过程中需要经外部总线访问存储单元或I/O端口时，才需要申 请并执行一个总线周期。 显然，指令流队列的设置使指令的取出和执行同时并行进行， 大大加快了程序的运行速度。
18
第2章 微型计算机组成及微处理器功能结构 EU是执行指令的部件，它从BIU的指令流队列中取指令，发 出相应的控制命令序列，从而执行指令。执行指令中所需操作数 地址由EU单元计算出16位偏移量部分送BIU，由BIU将其与段基址 (段寄存器内容)合成，最后形成一个20位的内存单元物理地址。 同时，BIU根据物理地址与内存单元交换数据。此外，BIU也可根 据EU请求与I/O接口电路交换数据。

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精选PPT课件
22
精选PPT课件
23
§3-4-1 内部数据一般传送指令
该类指令的功能是实现数在片内RAM单 元之间、寄存器之间、寄存器与RAM单元之 间的传送。所有指令具有统一的格式：
MOV <目的操作数>，<源操作数>；
操作码助记符都是"MOV"，目的操作数
和源操作数不同寻址方式的组合就派生出该类
地址和 部分SFR
精选PPT课件
20
§3-3 指令类型
51系列汇编语言是用42种操作码助记符描 述33种操作功能，一种功能可能有几种助 记符，与寻址方式结合共产生111条指令。
数据传送类：29条
算术运算类：24条
逻辑运算类：24条
控制转移类：17条
位操作类： 17条
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21
§3-4 数据传送指令
符号名 BIT 位地址
精选PPT课件
5或‘字符串’
Xi为单字节数据，它为十进制数或十六进 制数，也可为一个表达式。
6定义字伪指令
DW Y1,Y2,…,Yn Yi为双字节数据，它为十进制数或十六进
制数，也可为一个表达式
精选PPT课件
6
三 常用缩写符号
(1) Ri和Rn：表示当前工作寄存器区中的工作寄存器，i取 0或1，表示R0或R1。n取0~7，表示R0~R7。
精选PPT课件
9
二 直接寻址
直接寻址是指令直接给出操作数地址， 该地址指出了参与运算或传送的数据所在的 字节单元或位的地址。
例：MOV A， 65H
可访问SFR、内部数据存储器的低128 字节，位地址空间。
注意：若直接寻址的地址是SFR中的某一个时， 可用名称符号

单片微型机第五版原理应用试验张友德课件

•44
•45
注意： 对INC direct 和DEC direct两条指
令，若直接地址是P0—P3端口，则 进行“读—改—写”操作。其功能是 修改输出口的内容。即先读入端口 的内容，然后在CPU中加(减)1，再 输出到端口。读入内容来自端口锁 存器而不是引脚。
•46
例：设(A)=53H,(R0)=0FCH,执行指令： ADD A, R0
rel：以补码形式表示的8位相对偏移量，范围为 -128~127，主要用在相对寻址的指令中。
•6
(5)addr16和addr11：分别表示16位直接地址和11位直接地 址。
(6) direct：表示直接寻址的地址。 (7) bit：表示可位寻址的直接位地址。 (8) (X)：表示X寄存器中的内容。X为寄存器名。 (9) ((X))：表示以X寄存器的内容为地址的存储器单元内
用R0、R1来寻址内部RAM(00～0FFH)， 用R0、R1、DPTR来访问外部RAM。
强调：寄存器中的内容不是操作数本身，而是操作数 的地址，到该地址单元中才能得到操作数。寄存器 起地址指针的作用。
•10
例：MOV A，@R1 若R1中的内容为80H，片内RAM地址为80H 的单元中的内容为2FH，则执行该指令后， 片内RAM 80H单元的内容2FH被送到A中。
•21
•22
§3-4-1 内部数据一般传送指令
该类指令的功能是实现数在片内RAM单 元之间、寄存器之间、寄存器与RAM单元之 间的传送。所有指令具有统一的格式：
MOV <目的操作数>，<源操作数>；
操作码助记符都是"MOV"，目的操作数 和源操作数不同寻址方式的组合就派生出该类 的全部指令。记忆这类指令的关键在于掌握两 个操作数的各种寻址方式的组合关系。
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• 十进制:数的后面加后缀D或不加.
• 十六进制:数的后面加后缀H.
十六进制
二进制
十进制
十六进制
二进制
0
0
0
A
1010
1
1
1
B
1011
2
10
2
C
1100
3
11
3
D
1101
4
100
4
E
1110
5
101
5
F
1111
6
110
6
10
10000
7
111
7
11
10001
8
1000
8
等等
等等
9
1001
9
十进制 10 11 12 13 14 15 16 17 等等
微机原理及应用
3).移码
针对补码不易比较大小的缺点而出现了移码
[X]移= 2n-1 -1+X 2n-1-1为偏移量
X>-2n-1 且X<=2n-1
例如:X=+10010B=+18,Y=-10010B=-18
[X]移= 26-1 -1+X=011111+010010=110001B [Y]移= 26-1 -1+Y=011111-010010=001101B
计算机中是用2n为模—2补码.
[X]补=2n+X
微机原理及应用
若以2n-1为模的补码称1补码----反码
[X]反=2n-1+X
根据上面的公式得:
X为正时: [X]反=[X]补=[X]原 X为负时:求[X]补是将[X]原的符号位不变,其余各位
变反加1.
求[X]反是将[X]原的符号位不变,其余各位
变反. 微机原理及应用
微机原理及应用
例1.1用补码运算:①129-79 ②79-129
解: ①.设x=129,y=79则 [x]补=10000001B,[y]补=01001111B
[-y]补=[y]变补=10110001B [x-y]补=[x]补+[-y]补=00110010B 最高位有进位,
结果为正[x-y]补= [x-y]原=00110010B x-y=50
[-0]原=10000000 综上述
[X]原={
X 2n-1-X
X为正 X为负
微机原理及应用
2).补码和反码
举一实例:3点钟-7小时=8时
3点钟+5小时=8时
即:3-7=3+5
为什么?
答:时钟是以12为模,5是-7的补码.
在计算机中采用补码主要原因有二,一是 可以将减法变成加法来运算.二是补码的符号 位可以参加运算.
[x]补+[+y]补= [x+y]补 其中:x、y及（x+y）<2n • 加法:最高位没有进位.就有正确结果,并 为正. • 减法:1).若x>=y, [x]补+[-y]补最高位有 进位,结果为正. [x-y]补=[x-y]原
2).若x<y, [x]补+[-y]补最高位无进 位,结果为负.将[x-y]补再求一次补前边 加上负号就得到x-y的真值.
微机原理及应用
多字节数据的存储情况
例如字1234和双字3C5D7E9F的存储
地址 m+2 m+1 m m -1
×× 12 34 ××
(a) 字的存储
地址 m+4 m+3 m+2 m+1 m
×× 3C 5D
7E 9F
m-1 × ×
(b) 双字的存储
微机原理及应用
1.1.2 数的进位制表示约定
• 二进制:数的后面加后缀B.
补码没有+0和-0之分;反码有+0和-0之分
[+0]补=00…..00=0 [-0]补=00…..00=0 [+0]反=00…..00=0 [-0]反=00…..00=111…..11
例如:X=+1010011B
[X]反=[X]补=[X]原=01010011 X=-1010011B
[X]原=11010011 [X]补=10101101 [X]反=10101100
微机原理及应用
1.1.3 整数
1.无符号数
8、16、32位全部用来表示数值本身。
最低位LSB是0位，最高位MSB是7、15、31。
2.带符号整数
1).原码: 设X=+1011100B,Y=-1011100B
此时X和Y被称为真值.
则[X]原=01011100,[Y]原=11011100
而[+0]原=00000000,
微机原理及应用
1.1.1 数据在内存储器中的存储方式
字节:8个二进制位.一个字节也叫做一个存 储单元.
地址:对内存中存储单元的编号.从0开始直 到CPU能支持的最高地址.
字:相邻两个字节存放一个数.16位. 双字:相邻四个字节存放一个数.32位.
多字节数据的存储采取高位字节在高地址 的原则.数据所在地址是低字节所在的地址.
其中:|x|,|y|,|x+y|<2n-1 [-y]补=[y]变补
[y]变补就是将[y]补连同符号位一起各位变反加1.
• 反码:常用在求反逻辑运算中,其它运算不用. • 移码:优点:能很方便的比较出真值的大小.
适用:A/D和D/A转换器的双极性编码. 浮点数的阶码中.
微机原理及应用
4.无符号数运算(补码运算)
微型计算机原理
• 第一章 微型计算机基础知识 • 第二章 微型计算机组成及微处理器功能结构 • 第三章 80X86寻址方式和指令系统 • 第四章 汇编语言程序设计 • 第六章 半导体存储器及接口 • 第八章 中断和异常 • 第九章 输入/输出方法及常用的接口电路
第一章 微型计算机基础知识
常用数据类型 数学协处理器的数据格式
• 无符号数. 加法:结果必为正.只要不溢出(最高位没有 进位)结果就是正确的. 减法:补码运算结果有进位结果为正.否 则为负.
• 有符号数.加减法结果看符号位.是否溢
出用下述方法判别.
微机原理及应用
5.有符号数加减运算溢出判别
采用双高位判别法.在计算机内设置两个进位位分别是:
• CS:表示符号位向前进位情况.如有进位CS=1,否 则CS=0.
②.设x=79,y=129则 [x]补=01001111B,[y]补=10000001B
[-y]补=[y]变补=01111111B [x-y]补=[x]补+[-y]补=11001110B 最高位无进位,
结果为负 x-y=-50 微机原理及应用
总结:对于无符号数和有符号数的补码运算,计算 机运算的方法都是一样的.只是结果判断正负的方 法不同.
微机原理及应用
3.带符号数的运算
• 原码:类似于正负数的笔算 优点:直观. 缺点:减法过程非常繁锁. 适用:浮点数的有效数字. 二进制乘除法.
• 补码:优点:符号位和数值一起运算; 减法可以变成加法运算.
缺点:数值比较大小时易出错.算公式:[x+y]补=[x]补+[+y]补