微机原理课件l1章节.PPTVIP

第1章 微型计算机基础 主要内容： 各种常用记数制和编码以及它们 相互间的转换； 二进制数的算术运算和逻辑运算； 符号数的表示及补码运算； 二进制数运算中的溢出问题 微型机的构成及工作原理 §1.1 计算机中的数制与码制 了解 特点； 表示方法； 相互间的转换。 一、常用计数法 十进制——符合人们的习惯 二进制——便于物理实现 十六进制——便于识别、书写 八进制 进位计数制的一般表示 二、数制之间的转换 1. 非十进制数到十进制数的转换 按相应进位计数制的权表达式展开，再按十进制求和。 例 = (?)10 13FAH = (?)10 2. 十进制到非十进制数的转换 十进制 → 二进制的转换： 整数部分：除2取余； 小数部分：乘2取整。 十进制 → 十六进制的转换： 整数部分：除16取余； 小数部分：乘16取整。 以小数点为起点求得整数和小数的各个位。 3. 二进制与十六进制间的转换 用4位二进制数表示1位十六进制数 例： 10110001001.110 = (?)H 0101 1000 1001.1100 5 8 9 . C 1.1.2 码制及补码运算 对于符号数，常用的表示方法有原码、反码、补码、偏移码四种，分别记作[X]原、 [X]反、[X]补、 [X]移。 　注意：对正数，前三种表示法均相同。 　　　 原码[X]原 定义 符号位：0表示正，1表示负； 数值位：真值的绝对值。 反码[X]反 定义 若X0 ，则 [X]反=[X]原 若X0， 则 [X]反= 对应原码的符号位 不变，数值部分按位求反 补码 定义： 若X0， 则[X]补= [X]反= [X]原 若X0， 则[X]补= [X]反+1 移码 定义: 特殊该数在原码中定义为： -0 在反码中定义为： -127 在补码中定义为： -128 在移码中定义为： 0 对无符号数：２ = 128 8位有符号数的表示范围： 对8位二进制数： 原码： -127 ~ +127 反码： -127 ~ +127 补码： -128 ~ +127 移码： -128 ~ +127 想一想：16位有符号数的表示范围是多少？ 2. 有符号二进制数与十进制的转换 对用补码表示的二进制数： 1）求出真值 2）进行转换 [例]： 将一个用补码表示的二进制数转换为十进制数。 1) [X]补 = 0 0101110B 真值为：+0101110B 正数　　　　　　　　 所以：X=+46 2) [X]补 = 1 1010010B 负数 X = [[X]补]补 = 补 = - 0101110B 所以：X = - 46 3. 补码加减法的运算规则 通过引进补码，可将减法运算转换为加法运算。规则如下： 　　　[X+Y]补=[X]补+[Y]补 [X-Y]补=[X]补+ [-Y]补 　 其中X，Y为正负数均可，符号位参与运算。 [例]： X=-0110100，Y=+1110100，求[X+Y]补 [X]原 [X]补= [X]反+1[Y]补= [Y]原所以： [X+Y]补= [X]补+ [Y]补 01110100 4. 符号数运算中的溢出问题 进(借)位—— 在加法过程中，符号位向更高位产生进位； 在减法过程中，符号位向更高位产生借位。 溢出—— 运算结果超出运算器所能表示的范围。 溢出的判断方法 方法１： 同号相减或异号相加——不会溢出。 同号相加或异号相减——可能溢出： 两种情况： 同号相加时，结果符号与加数符号相反——溢出； 　异号相减时，结果符号与减数符号相同——溢出。 方法２: (双高位溢出判别) 两个带符号二进制数相加或相减时，若 C7?C6＝1， 则结果产生溢出。 C7为最高位的进(借)位；C６为次高位的进(借)位。 [例]： 1.