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微机原理及应用(第五版)

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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。

单片微型机第五版原理应用试验张友德完整PPT课件

单片微型机第五版原理应用试验张友德完整PPT课件

精选PPT课件
22
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§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
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§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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§3-4 数据传送指令
符号名 BIT 位地址
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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
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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。
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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

微型计算机原理(第5版)(章 (1)

微型计算机原理(第5版)(章 (1)
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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)-第四章-(2)ppt课件

最新微机原理-第5版(周荷琴)-第四章-(2)ppt课件

第4章 汇编程序设计
若键入的字符串为“good morning.”，包括空格共13 （0DH）个字符，则缓冲区各单元存储的信息如图4.5 所示。要检查是否已在缓冲器中存入字符串，可用显 示字符的功能调用，将字符串显示在屏幕上。
中国科学技术大学
4.2 DOS功能调用
3. DOS系统功能调用举例
第4章 汇编程序设计
INT 21H
；AL 读入键值，并显示该字符
若有键压下, 读入键值, 并检查是否为Ctrl-Break键? 若是, 自动调用INT 23H中断, 执行退出命令；否则将 键值送入AL, 并显示该字符。
中国科学技术大学
4.2 DOS功能调用
3. DOS系统功能调用举例
第4章 汇编程序设计
例4.19 交互式程序中，用户键入字母键Y或N，分别转
若键入的字符数小于最大字节数，缓冲区其余部分都 填0；若大于最大字节数，则后键入的字符丢失，并发 出嘟嘟声。
中国科学技术大学
4.2 DOS功能调用
程序如下：
DATA SEGMENT BUFF DB 50
DB ？ DB 50 DUP(?)
DATA ENDS
第4章 汇编程序设计
；定义缓冲区最大50(32H)字节 ；存实际键入字节数 ；定义50个字节空间 ；存放键入字符的ASCII码
微机原理-第5版(周荷琴)-第四 章-(2)
4.2 DOS功能调用
第4章 汇编程序设计
§4.2 DOS系统功能调用和 BIOS中断调用
4.2.1 概述 4.2.2 DOS系统功能调用 4.2.3 BIOS中断调用
中国科学技术大学
4.2 DOS功能调用
4.2.1 概述
第4章 汇编程序设计

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
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§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。

单片微型机第五版原理应用试验张友德课件

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。

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

微机原理-第5版-周荷琴-第12章

微机原理-第5版-周荷琴-第12章
2021/8/17
第12章 总线技术
PCI-E 有 1 、 4 、 8 和 16等4种通道规格，而 2 用 于 内 部 接 口 。 它 们 代表不同信道数量和路 径宽度，即不同传输速 度 ， 1 速 度 250MB/s ， 16 是 1 的 16 倍 ， 即 4GB/s。
4种通道的插槽长度不一 样，短卡可插入长插槽。 常 用 1 、 4 和 16 三 种 插槽。
NVIDIA下一代的开普勒显卡也将对PCI-E3.0规 范提供全面支持。
还用在下一代Infiniband互连（一种支持多并发 链接的转换线缆技术）、固态硬盘等需要超高吞 吐量的领域。
2021/8/17
中国科学技2术8 大学
12.3 PCI-E总线
2）工作频率非常高
PCI总线频率33/66MHz，AGP最高频率533MHz， 而PCI-E基础总线频率100MHz，可由锁相环提高 到2.5GHz。
2021/8/17
中国科学技7术大学
12.3 PCI-E总线
第12章 总线技术
3）支持双向传输模式，可运行于全双工模式
PCI每周期发送1个数据，PCI-E每周期的上行、 下行都能传输数据，使带宽翻倍。
第12章 总线技术
Intel首先将PCI-E3.0用于X79芯片组和基于Sandy Bridge处理器的服务器上。
2012年1月，AMD公司推出了首款支持PCI-E3.0 的高档显卡AMD Radeon HD7970，随后又发布 了HD7950、HD7800系列显卡，均对PCI-E3.0提 供支持。
接着又发布了ExpressCard 2.0，与PCI-E及USB 3.0结合，提供多方面应用模式，解决大吞吐量数 据的传输瓶颈。
这项技术使台式机与笔记本共享更多外设，可在 两类计算平台间自由插拔和交换。
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• CP:表示数值部分最高位向符号进位情况,如有进位CP=1, 否则CP=0.
分析: CS CP 00 01 10 11
溢出情况 无溢出 正溢出 负溢出 无溢出
微机原理及应用
例1.2 01011010B +90 + 01101011B +107
11000101B 197 CS =0 CP =1 是正溢出
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
[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.
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
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. 适用:加减法的运算中.
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运算公式:[x+y]补=[x]补+[+y]补
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.
• 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.
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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.
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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,
[-0]原=10000000 综上述
[X]原={
X 2n-1-X
X为正 X为负
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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.
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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 ;3 m+2 m+1 m
×× 3C 5D
7E 9F
m-1 × ×
(b) 双字的存储
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1.1.2 数的进位制表示约定
• 二进制:数的后面加后缀B. • 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.
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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
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
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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.
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
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.
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4.无符号数运算(补码运算)