西安科技大学微机原理课件chap1.pptVIP

现代计算机接口技术 主讲： 桑亚群 单位： 计算机学院 时间： 2011－2012年度第二学期 课 程 简 介 学 习 形 式 第一章 概 论 1.1 计算机中的数制及其转换 计算机内部的信息分为两大类：控制信息和数据信息， 它们都要用“0”和“1”两个基本符号(即基2码)来编码表示。 其原因： (1) 基2码在物理上最容易实现。例如，用“1”和“0”表示 高、低两个电位，或表示脉冲的有无，还可表示脉冲的正、 负极性等等，可靠性都较高。 (2) 基2码用来表示二进制数，其编码、加减运算规则简单。 (3) 基2码的两个符号“1”和“0”正好与逻辑数据“真”与“假”相 对应，为计算机实现逻辑运算带来了方便。 1.1.1 数与数制 在计算机中除了使用二进制计数，还要常常要用到 八进制计数以及十六进制计数来表示二进制计数。 十进制数的特点是“逢十进一，借一当十”，需要用到 的数字符号为十个，分别是0～9。 二进制数的特点是“逢二进一，借一当二”，需要用到 的数字符号为二个，分别是0～1。 八进制数的特点是“逢八进一，借一当八”，需要用到 的数字符号为八个，分别是0～7 1. 十进制数与二进制数之间的转换 1) 十进制整数转换成二进制整数 方法：除 2 取余法。 2) 十进制小数转换成二进制小数 方法：乘 2 取整法。 2. 十进制与八进制之间的转换 1) 十进制整数转换成八进制整数 方法：除 8 取余法。 2) 十进制小数转换成八进制小数 方法：乘 8 取整法。 3. 十六进制与十进制的转换：总结 4. 二进制与八进制、十六进制数之间的转换 23=8，所以每三位二进制数对应一位八进制数； 24=16，所以每四位二进制数对应一位十六进制。 1) 二进制数转换成八进制数 方法：从小数点所在位置分别向左向右每三位一组进行 划分。 2) 八进制数转换二进制数 方法：将每一位八进制数分解成对应的三位二进制数， 即为八进制数对应的二进制数。 3) 二进制与十六进制之间的转换 （总结） 1.2.1 数值数据的编码及其运算 1. 二进制数的编码及运算 为了尽可能简化对二进制数值数据实现算术运算所用到的规则，机器将二进制数值数据进行编码表示，常用的编码有原码、反码和补码。 两个概念： 机器数：带符号的二进制数值数据在计算机内部的编码。 真值：机器数所代表的实际值。 方法： 当X≥0时，[X]原的最高位填0，其余n－1位填X的各数值位的位值。 例：[+1]原=0 0000001 当X≤0时，[X]原的最高位填1，其余n－1位填X的各数值位的位值。 例：[－1]原=1 0000001 结论： 二进制正、负数的原码就是符号化的机器数真值本身。 2) 二进制数反码编码方法 方法： 当X≥0时，[X]反的最高位填0，其余n－1位填X的各数值位的位值。例：[ + 1] 反 = 0 0000001 当X≤0时，[X] 反 = 2 n － 1 + X ( MOD 2 n )。 例：[ － 1 ] 反 = 1 1111110 结论： 二进制正数的反码就是其原码。二进制负数的反码就是机器数符号位保持不变，其余按位取反。 3) 二进制数补码编码方法 （补码概念的引入） 方法： 当X≥0时，[X]补的最高位填0，其余n－1位填X的各数值位的位值。 例： [+1]补= 0 0000001 当X≤0时，[X]补=2n－|X| (MOD 2n)。 例： [－1]补=1 1111111 结论： 二进制正数的补码就是其原码。二进制负数的补码就是机器数符号位保持不变，其余位取反码后末位加1。 注意： ① 在补码表示法中，0只有一种表示，即000…000。 ② 对个补码编码，其真值被