計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)1教材教材1、微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用、微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 許立梓等主編，機(jī)械工業(yè)出版社許立梓等主編，機(jī)械工業(yè)出版社2 、微機(jī)原理與接口技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù) 3、微計(jì)算機(jī)原理、微計(jì)算機(jī)原理 潘民蓮等主編，電子工業(yè)出版社潘民蓮等主編，電子工業(yè)出版社2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)2 1. 1. 課程性質(zhì)及教學(xué)目的課程性質(zhì)及教學(xué)目的 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用是學(xué)習(xí)微型計(jì)算機(jī)是學(xué)習(xí)微型計(jì)算機(jī)基本知識(shí)基本知識(shí)和應(yīng)用技能和應(yīng)用技能的重要課程。本課程幫助學(xué)生的重要課程。本課程幫助學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)

2、用學(xué)會(huì)運(yùn)用指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；掌握微型計(jì)算機(jī)的硬件組成及使進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；掌握微型計(jì)算機(jī)的硬件組成及使用；熟悉各種用；熟悉各種典型的接口芯片和接口技術(shù)典型的接口芯片和接口技術(shù)及其具體應(yīng)用及其具體應(yīng)用；為為后繼后繼計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)及工程實(shí)際應(yīng)用計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)及工程實(shí)際應(yīng)用打好基礎(chǔ)。打好基礎(chǔ)。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)32. 課程教學(xué)安排總學(xué)時(shí)：64；其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：16考試形式：筆試+實(shí)踐操作 3. 學(xué)習(xí)好本課程的方法復(fù)習(xí)好已學(xué)內(nèi)容，及時(shí)完成作業(yè)；預(yù)習(xí)好下一堂課的內(nèi)容；保持良好的學(xué)習(xí)心態(tài)；2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知

3、識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)4第一章 微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí) 主要介紹微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，基本組成原理以主要介紹微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，基本組成原理以及運(yùn)算基礎(chǔ)。及運(yùn)算基礎(chǔ)。 一、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概論一、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概論 二、數(shù)制及轉(zhuǎn)換二、數(shù)制及轉(zhuǎn)換 三、計(jì)算機(jī)中的數(shù)及編碼三、計(jì)算機(jī)中的數(shù)及編碼 四、計(jì)算機(jī)中數(shù)的運(yùn)算方法四、計(jì)算機(jī)中數(shù)的運(yùn)算方法 作業(yè)作業(yè) 2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)5一、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概論一、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概論1、微處理器、微處理器2、微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)3、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要

4、技術(shù)指標(biāo)5、微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用概況、微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用概況2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)6 一般指的是由一片或幾片大規(guī)模集成電路芯片組成的一般指的是由一片或幾片大規(guī)模集成電路芯片組成的中央處理部件。中央處理部件。 （Central Processing Unit，俗稱俗稱 CPU ） 基本組成：算術(shù)邏輯單元、控制器、寄存器組基本組成：算術(shù)邏輯單元、控制器、寄存器組 發(fā)展簡(jiǎn)況發(fā)展簡(jiǎn)況(MPC) P1、微處理器（、微處理器（Microprocessor）2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)7微處理器發(fā)展簡(jiǎn)況微處理器發(fā)展簡(jiǎn)況 由上個(gè)世紀(jì)由

5、上個(gè)世紀(jì)70年代發(fā)展至今，經(jīng)歷了五代，它的劃分是以年代發(fā)展至今，經(jīng)歷了五代，它的劃分是以其其數(shù)據(jù)總線的寬度為標(biāo)志的。的寬度為標(biāo)志的。 1971年，年，4位位微處理器，典型產(chǎn)品是微處理器，典型產(chǎn)品是Intel4004； 1972年，年，8位位微處理器，典型產(chǎn)品是微處理器，典型產(chǎn)品是Intel8008；時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率0.50.8Mhz，其集成度是其集成度是30000個(gè)晶體管個(gè)晶體管/片。片。1974年年，8位位微處理器，典型產(chǎn)品是微處理器，典型產(chǎn)品是Intel8080/8085、MC6800、Z80； 時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率28MHz，其集成度是其集成度是9000晶體管晶體管/片。片。 2022-3-

6、24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)8微處理器發(fā)展簡(jiǎn)況微處理器發(fā)展簡(jiǎn)況 （接上頁(yè)）（接上頁(yè)）1978年年，16位位微處理器，典型產(chǎn)品是微處理器，典型產(chǎn)品是Intel8086/8088，MC68000，Z8000；1982年，年， Intel80286（13萬(wàn)）萬(wàn)） 。時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率516Mhz，集成度為集成度為29000個(gè)晶體管個(gè)晶體管/片。片。1985， 32位位微處理器，典型產(chǎn)品微處理器，典型產(chǎn)品Intel80386, Intel80486（120萬(wàn)）萬(wàn)），Z80000， MC68020；時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率1633Mhz, 集成度為集成度為27.5萬(wàn)個(gè)晶體管萬(wàn)個(gè)晶體管/片。

7、片。1992年以來(lái)年以來(lái),，64位位微處理器，微處理器，Pentium Pro（高能奔騰），高能奔騰）， Pentium ；時(shí)鐘頻率達(dá)時(shí)鐘頻率達(dá)1501000Mhz, 其集成度為其集成度為2100萬(wàn)個(gè)晶體管萬(wàn)個(gè)晶體管/片片。 2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)92、微型計(jì)算機(jī)（、微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer） 微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)是指以微處理器為基礎(chǔ)，配以內(nèi)存是指以微處理器為基礎(chǔ)，配以內(nèi)存(內(nèi)存儲(chǔ)器）和輸入內(nèi)存儲(chǔ)器）和輸入/輸出接口電路。（裸機(jī)）輸出接口電路。（裸機(jī)） CC P微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器微處理器微處理器輸入輸入/輸出接口輸出接

8、口2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)102、微型計(jì)算機(jī)（、微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer） 典型的微機(jī)硬件系統(tǒng)，典型的微機(jī)硬件系統(tǒng)，CPU通過(guò)三組總線將內(nèi)通過(guò)三組總線將內(nèi)存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器、I/O接口連接起來(lái)。接口連接起來(lái)。 微型計(jì)算機(jī)的組成圖： C微處理器CPU內(nèi)存I/O接口I/O設(shè)備數(shù)據(jù)總線控制總線地址總線2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)113、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(Microcomputer System) 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 是指由微型計(jì)算機(jī)配以相應(yīng)的外部設(shè)備是指由微型計(jì)算機(jī)配以相應(yīng)的外部設(shè)備（如

9、打印機(jī)、顯示器、鍵盤，硬盤、光盤等）、一些專用電（如打印機(jī)、顯示器、鍵盤，硬盤、光盤等）、一些專用電路、電源和相關(guān)的軟件。路、電源和相關(guān)的軟件。（1）微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類型（2）微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)系微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)系CS2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)12微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類型 單片機(jī)單片機(jī)又稱又稱“微控制器（微控制器（Microcontroller）”和和“嵌入式計(jì)算機(jī)嵌入式計(jì)算機(jī)”。它是把構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)的所有部件集成。它是把構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)的所有部件集成在一塊芯片上。其體積小，功耗低，

10、在智能化儀表及控制領(lǐng)在一塊芯片上。其體積小，功耗低，在智能化儀表及控制領(lǐng)域應(yīng)用極廣；域應(yīng)用極廣； 單板機(jī)單板機(jī)這是將構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)的一些功能部件安這是將構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)的一些功能部件安裝在一塊印刷電路板上。用于生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和教學(xué)實(shí)裝在一塊印刷電路板上。用于生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；驗(yàn)平臺(tái)； 個(gè)人計(jì)算機(jī)個(gè)人計(jì)算機(jī)這是一種通用的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，廣這是一種通用的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，廣泛用于辦公室和家庭、個(gè)人使用。個(gè)人計(jì)算機(jī)在商業(yè)、家庭、泛用于辦公室和家庭、個(gè)人使用。個(gè)人計(jì)算機(jī)在商業(yè)、家庭、科學(xué)、工業(yè)和教學(xué)領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用?？茖W(xué)、工業(yè)和教學(xué)領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦

11、微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)13微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)系微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)系 控制器控制器 算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元 寄存器組寄存器組 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器 輸入輸入/輸出接口輸出接口 輸入輸入/輸出設(shè)備和外存儲(chǔ)器輸出設(shè)備和外存儲(chǔ)器 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 電源電源 PCCS2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)144、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)（1）字長(zhǎng)）字長(zhǎng)（2）運(yùn)算速度）運(yùn)算速度（3）存儲(chǔ)容量）存儲(chǔ)容量（4）主頻）主頻（5）指令系統(tǒng)）指令系統(tǒng)（6）外部設(shè)備的配置）外部設(shè)備

12、的配置（7）軟件的配置）軟件的配置2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)15（1）字長(zhǎng)）字長(zhǎng) 計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)字長(zhǎng)是指是指CPU與輸入與輸入/輸出設(shè)備或內(nèi)存輸出設(shè)備或內(nèi)存儲(chǔ)器之間儲(chǔ)器之間一次傳送一次傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。 通常通常CPUCPU的數(shù)據(jù)總線的位數(shù)與計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)是一的數(shù)據(jù)總線的位數(shù)與計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)是一致的致的。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)16（2）運(yùn)算速度）運(yùn)算速度 運(yùn)算速度運(yùn)算速度是以每秒鐘能執(zhí)行多少條指令來(lái)表示是以每秒鐘能執(zhí)行多少條指令來(lái)表示的，用來(lái)衡量計(jì)算機(jī)運(yùn)算的快慢程度。的，用來(lái)衡量計(jì)算機(jī)運(yùn)

13、算的快慢程度。 以以MIPS（Million Instruction Per Second，每秒每秒百萬(wàn)條指令）為單位。百萬(wàn)條指令）為單位。 2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)17（3）存儲(chǔ)容量）存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量是衡量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)能力的一個(gè)指是衡量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)能力的一個(gè)指標(biāo)，包括內(nèi)存容量和外存容量。標(biāo)，包括內(nèi)存容量和外存容量。內(nèi)存容量以字節(jié)為單位，分內(nèi)存容量以字節(jié)為單位，分裝機(jī)容量裝機(jī)容量和和最大容量最大容量。 * 最大容量最大容量是由是由CPU的地址總線決定。的地址總線決定。 * 裝機(jī)容量裝機(jī)容量是由實(shí)際裝機(jī)情況決定，或者由用戶所是由實(shí)際裝機(jī)

14、情況決定，或者由用戶所要求的軟件環(huán)境決定。要求的軟件環(huán)境決定。外存容量是指硬盤、光盤及軟盤等容量。外存容量是指硬盤、光盤及軟盤等容量。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)18內(nèi)存的最大容量和裝機(jī)容量?jī)?nèi)存的最大容量和裝機(jī)容量例例1：8088是是20條地址線，則條地址線，則最大內(nèi)存容量最大內(nèi)存容量為為 220 = 10241024=1M；例例2：Pentium Pro是是36條地址線，則條地址線，則最大內(nèi)存容量最大內(nèi)存容量為為 236 = 64 1024 10241024=64G。事實(shí)上，目前事實(shí)上，目前PC機(jī)的實(shí)際裝機(jī)容量一般為機(jī)的實(shí)際裝機(jī)容量一般為512M 、 1

15、G 、 2G等等。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)19（4）主頻）主頻 主頻主頻指計(jì)算機(jī)工作時(shí)指計(jì)算機(jī)工作時(shí)CPU的的時(shí)鐘頻率(Clock Rate)，單位為單位為MHz，是計(jì)算機(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)，用是計(jì)算機(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)，用于協(xié)調(diào)整機(jī)的操作。于協(xié)調(diào)整機(jī)的操作。 8086/8088的時(shí)鐘頻率為的時(shí)鐘頻率為310MHz。 主頻主頻的高低在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算的高低在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。速度。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)20（5）指令系統(tǒng)（）指令系統(tǒng)（Instruction Sets) 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是指

16、是指CPU所能執(zhí)行的全部指令的集合。所能執(zhí)行的全部指令的集合。（芯片制造商已完成芯片制造商已完成） 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)功能是否齊全、尋址方式是否方便，功能是否齊全、尋址方式是否方便，直接影響計(jì)算機(jī)的工作能力。直接影響計(jì)算機(jī)的工作能力。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)21（6）外部設(shè)備的配置）外部設(shè)備的配置 外部設(shè)備的配置外部設(shè)備的配置是衡量一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的綜合是衡量一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的綜合性能的重要指標(biāo)。性能的重要指標(biāo)。 1、允許配置的外設(shè)數(shù)量，一般所配的外設(shè)越多，、允許配置的外設(shè)數(shù)量，一般所配的外設(shè)越多，系統(tǒng)功能越強(qiáng)；系統(tǒng)功能越強(qiáng)； 2、外設(shè)接口的標(biāo)準(zhǔn)和類型，接口

17、性能的好壞直、外設(shè)接口的標(biāo)準(zhǔn)和類型，接口性能的好壞直接影響系統(tǒng)的功能。接影響系統(tǒng)的功能。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)22（7）軟件的配置）軟件的配置 軟件和硬件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中兩大資源軟件和硬件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中兩大資源。 軟件配置軟件配置直接影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用和性能的發(fā)直接影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用和性能的發(fā)揮。必須配置的軟件：揮。必須配置的軟件：1、系統(tǒng)軟件（操作系統(tǒng)、診斷程序、編輯程序等）；、系統(tǒng)軟件（操作系統(tǒng)、診斷程序、編輯程序等）；2、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言，高級(jí)語(yǔ)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言，高級(jí)語(yǔ)言）；言）；3、應(yīng)用軟件（軟件包、數(shù)據(jù)庫(kù)

18、）。、應(yīng)用軟件（軟件包、數(shù)據(jù)庫(kù)）。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)235、微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用概況、微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用概況（1）科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）（2）信息處理）信息處理（3）過(guò)程控制）過(guò)程控制（4）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（5）人工智能）人工智能（6）計(jì)算機(jī)仿真）計(jì)算機(jī)仿真2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)24（1）科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算） 科學(xué)研究和工程技術(shù)領(lǐng)域中有大量復(fù)雜的數(shù)值科學(xué)研究和工程技術(shù)領(lǐng)域中有大量復(fù)雜的數(shù)值運(yùn)算問(wèn)題，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最早的領(lǐng)域。運(yùn)算問(wèn)題，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最早的領(lǐng)域。如

19、：人造衛(wèi)星的軌跡計(jì)算；如：人造衛(wèi)星的軌跡計(jì)算； 建筑設(shè)計(jì)中房屋抗震強(qiáng)度的計(jì)算；建筑設(shè)計(jì)中房屋抗震強(qiáng)度的計(jì)算； 氣象預(yù)報(bào)中描述大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律的微分方程的氣象預(yù)報(bào)中描述大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律的微分方程的求解等。求解等。特點(diǎn)：計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，精度要求高特點(diǎn)：計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，精度要求高。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)25（2）信息處理）信息處理 用計(jì)算機(jī)對(duì)信息及時(shí)地加以記錄、整理和計(jì)算，用計(jì)算機(jī)對(duì)信息及時(shí)地加以記錄、整理和計(jì)算，并加工為人們所要求的形式。并加工為人們所要求的形式。 如：數(shù)據(jù)處理、事務(wù)處理、企業(yè)管理和情報(bào)檢如：數(shù)據(jù)處理、事務(wù)處理、企業(yè)管理和情報(bào)檢索等都屬于信息處理的范

20、疇。索等都屬于信息處理的范疇。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)量很大，計(jì)算過(guò)程比較簡(jiǎn)單：數(shù)據(jù)量很大，計(jì)算過(guò)程比較簡(jiǎn)單。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)26（3）過(guò)程控制）過(guò)程控制 過(guò)程控制過(guò)程控制是指將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)。是指將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)。 所謂自動(dòng)控制系統(tǒng)是一種不需要人工干預(yù)的過(guò)所謂自動(dòng)控制系統(tǒng)是一種不需要人工干預(yù)的過(guò)程（包括機(jī)械加工過(guò)程、熱力學(xué)過(guò)程和化學(xué)過(guò)程等）程（包括機(jī)械加工過(guò)程、熱力學(xué)過(guò)程和化學(xué)過(guò)程等）和對(duì)象進(jìn)行控制的系統(tǒng)。和對(duì)象進(jìn)行控制的系統(tǒng)。特點(diǎn)：實(shí)時(shí)性特點(diǎn)：實(shí)時(shí)性要求及時(shí)采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)要求及時(shí)采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算后及時(shí)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行自

21、動(dòng)控制和調(diào)節(jié)。算機(jī)計(jì)算后及時(shí)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)27（4）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)包括：包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD，Computer Aided Design)；計(jì)算機(jī)輔助制造計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM，Computer Aided Manufacturing);計(jì)算機(jī)輔助教育計(jì)算機(jī)輔助教育(CAI， Computer Assisted Instruction); 等等。等等。特點(diǎn)：綜合利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算、邏輯判斷、信息處特點(diǎn)：綜合利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算、邏輯判斷、信息處理的功能，并具有很強(qiáng)的人機(jī)交互特性。理

22、的功能，并具有很強(qiáng)的人機(jī)交互特性。 2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)28（5）人工智能）人工智能 人工智能人工智能是研究如何制造出智能機(jī)器和智能系統(tǒng)是研究如何制造出智能機(jī)器和智能系統(tǒng)來(lái)模擬人類的智能活動(dòng)，以延伸人的智能的科學(xué)。來(lái)模擬人類的智能活動(dòng)，以延伸人的智能的科學(xué)。 研究領(lǐng)域包括計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)證明、景物分研究領(lǐng)域包括計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)證明、景物分析、模擬人的思維過(guò)程、自然語(yǔ)言理解、自動(dòng)程序設(shè)析、模擬人的思維過(guò)程、自然語(yǔ)言理解、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、及機(jī)器人學(xué)等。計(jì)、及機(jī)器人學(xué)等。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)29（6）計(jì)算機(jī)

23、仿真）計(jì)算機(jī)仿真 計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真是一門建立仿真模型和進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)是一門建立仿真模型和進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的技術(shù)。的技術(shù)。 科研人員根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)建立模型系統(tǒng)，并通過(guò)對(duì)科研人員根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)建立模型系統(tǒng)，并通過(guò)對(duì)模型系統(tǒng)的研究實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到研制和開(kāi)發(fā)實(shí)際系統(tǒng)的模型系統(tǒng)的研究實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到研制和開(kāi)發(fā)實(shí)際系統(tǒng)的目的。目的。 應(yīng)用范圍包括航空、航天、核能及其他工業(yè)控制應(yīng)用范圍包括航空、航天、核能及其他工業(yè)控制等領(lǐng)域。等領(lǐng)域。 目前已推廣到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生物等領(lǐng)域。目前已推廣到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生物等領(lǐng)域。 利用計(jì)算機(jī)仿真可以方便、有效地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分利用計(jì)算機(jī)仿真可以方便、有效地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、操作、預(yù)測(cè)和統(tǒng)籌等控

24、制。析、設(shè)計(jì)、操作、預(yù)測(cè)和統(tǒng)籌等控制。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)30 二、二、 數(shù)制及轉(zhuǎn)換數(shù)制及轉(zhuǎn)換 1、數(shù)制、數(shù)制 2、各種數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換、各種數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)311、數(shù)制、數(shù)制（1）十進(jìn)制數(shù)）十進(jìn)制數(shù)（2）二進(jìn)制數(shù)）二進(jìn)制數(shù)（3）十六進(jìn)制數(shù)）十六進(jìn)制數(shù)2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)32（1）十進(jìn)制數(shù)（）十進(jìn)制數(shù)（Decimal)具有具有10個(gè)數(shù)字符號(hào)個(gè)數(shù)字符號(hào)0 ， 1 ， 2 ， ， 9；由低位向高位進(jìn)位是按由低位向高位進(jìn)位是按“逢逢10進(jìn)進(jìn)1”的規(guī)

25、則進(jìn)行的規(guī)則進(jìn)行的；的；基數(shù)為基數(shù)為10，第第i位的權(quán)為位的權(quán)為10i。 其中其中 i=n，n-1， ，2，1，0，-1，-2， 規(guī)定整數(shù)最低位的位序號(hào)規(guī)定整數(shù)最低位的位序號(hào)i=0。例：例：(6543.21)10 =6543.21D =6103 + 5102 + 4101 + 3100 + 210-1 +110-22022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)33（2）二進(jìn)制數(shù)）二進(jìn)制數(shù)(Binary)具有具有2個(gè)數(shù)字符號(hào)個(gè)數(shù)字符號(hào)0，1；由低位向高位進(jìn)位是按由低位向高位進(jìn)位是按“逢逢2進(jìn)進(jìn)1”的規(guī)則進(jìn)行的；的規(guī)則進(jìn)行的；基數(shù)為基數(shù)為2，第第i位的權(quán)為位的權(quán)為2i。 其中其

26、中 i=n，n-1， ，2，1，0，-1，-2， 規(guī)定整數(shù)最低位的位序號(hào)規(guī)定整數(shù)最低位的位序號(hào)i=0例：例：(1010.101)2 =1010.101B =123+0 22 + 121 + 020 + 12-1 + 02-2 + 12-3 2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)34（3）十六進(jìn)制數(shù)）十六進(jìn)制數(shù)(Hexadecimal) 1、具有具有16個(gè)數(shù)字符號(hào)個(gè)數(shù)字符號(hào)0 ， 1 ， 2 ， ， 9 ，A ， B ， C ， D ， E ， F；2、由低位向高位進(jìn)位是按、由低位向高位進(jìn)位是按“逢逢16進(jìn)進(jìn)1”的規(guī)則進(jìn)行的；的規(guī)則進(jìn)行的；3、基數(shù)為、基數(shù)為16，第第

27、i位的權(quán)為位的權(quán)為 16i。 其中其中 i=n，n-1， ，2，1，0，-1，-2， 規(guī)定整數(shù)最低位的位序號(hào)規(guī)定整數(shù)最低位的位序號(hào)i=0例：例：(19BF.ABE)16 =19BF.ABEH = 1163+ 9 162+ 11161+ 15160+ 1016-1+ 1116-2+ 1416-32022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)352、各種數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換、各種數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換（1）二進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制）二進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制（3）二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制）二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)

28、知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)36（1 1）二進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制）二進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制按權(quán)展開(kāi)求和。按權(quán)展開(kāi)求和。如：如：10101.101B = 1 24 + 122 + 120 + 12-1 + 12-3 = 16 + 4 + 1 + 0.5 + 0.125 =21.625D 19B.ABH = 1162+ 9 161+ 11160+ 1016-1+ 1116-2 = 256 +144 +11 + 0.625 +0.04296875 =411.66796875D 2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)37（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制

29、 整數(shù)部分整數(shù)部分 小數(shù)部分小數(shù)部分2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)38（3）二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換）二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換四位二進(jìn)制數(shù)正好等于一位十六進(jìn)制數(shù)四位二進(jìn)制數(shù)正好等于一位十六進(jìn)制數(shù) 0001 1111 B1 ( 120=1)2 ( 121=2)4( 122=4)8 ( 123=8)16 ( 124=16)2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)39四位二進(jìn)制與一位十六進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系四位二進(jìn)制數(shù)四位二進(jìn)制數(shù)一位十六進(jìn)制數(shù)一位十六進(jìn)制數(shù)0000B1001B1000B5H4H3H2H6H0H0010B0011B0100

30、B0101B0110B7H0111B1111B1110B1101B1100B1011B1010BCHBHAH9H8H1HDHEHFH0001B四位二進(jìn)制數(shù)四位二進(jìn)制數(shù)一位十六進(jìn)制數(shù)一位十六進(jìn)制數(shù)2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)40二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)例：例：1110110101100.10101B = ?H 1110110101100.10101 0001110110101100.10101000 1 D A C . A 8 1110110101100.10101B = 1DAC.A8H2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)41十

31、六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)例：例：39F.E1AH = ?B 3 9 F . E 1 A001110011111 . 111000011010 = 11 1001 1111.1110 0001 101B39F.E1AH = 0011 1001 1111.1110 0001 1010B2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)42整數(shù)部分整數(shù)部分除除2取余法取余法 例：例：19D = ?B 高高 低低 余數(shù)余數(shù) 19D = 所以，我們可以得到：所以，我們可以得到：10011B192 =9 1 92 = 4 142 =2 0 22 =1 0 12 = 0 12022-3-24計(jì)算

32、機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)43小數(shù)部分小數(shù)部分乘乘2取整法取整法例：例：0 .625D = ?B0.6252 = 1.25 1 0.25 2 = 0.5 00.5 2 = 1.0 1 低低 高高 整數(shù)整數(shù) 0.625D = 所以我們可以得到：所以我們可以得到：0.101B2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)44 三、三、 計(jì)算機(jī)中的數(shù)及編碼計(jì)算機(jī)中的數(shù)及編碼1、機(jī)器數(shù)與真值、機(jī)器數(shù)與真值2、帶符號(hào)數(shù)、無(wú)符號(hào)數(shù)、帶符號(hào)數(shù)、無(wú)符號(hào)數(shù)3、原碼、補(bǔ)碼及反碼、原碼、補(bǔ)碼及反碼4、真值與補(bǔ)碼之間的轉(zhuǎn)換、真值與補(bǔ)碼之間的轉(zhuǎn)換5、補(bǔ)碼的運(yùn)算、補(bǔ)碼的運(yùn)算6、二進(jìn)制

33、編碼、二進(jìn)制編碼2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)451、機(jī)器數(shù)與真值、機(jī)器數(shù)與真值（1）在計(jì)算機(jī)中）在計(jì)算機(jī)中數(shù)數(shù)是用二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示的。是用二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示的。 （高電平代表（高電平代表“1”，低電平代表，低電平代表“0”)（2）數(shù)的符號(hào)數(shù)的符號(hào)在計(jì)算機(jī)中也是用二進(jìn)制數(shù)表示的。在計(jì)算機(jī)中也是用二進(jìn)制數(shù)表示的。 “”用用“0”表示，表示， “”用用“1”表示。表示。例：有兩個(gè)數(shù)：例：有兩個(gè)數(shù)： 真值真值機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)N1=1101001N2=1101001在計(jì)算機(jī)中的表示形式在計(jì)算機(jī)中的表示形式：N1：01101001N2：111010012022-3-24計(jì)算機(jī)電

34、腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)462、帶符號(hào)數(shù)、無(wú)符號(hào)數(shù)、帶符號(hào)數(shù)、無(wú)符號(hào)數(shù)（1）帶符號(hào)數(shù)）帶符號(hào)數(shù) 用用0表示表示正數(shù)正數(shù)，用，用1表示表示負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)，這種表示數(shù)的方法，稱為帶符，這種表示數(shù)的方法，稱為帶符號(hào)數(shù)的表示方法，所表示的數(shù)稱為帶符號(hào)數(shù)。號(hào)數(shù)的表示方法，所表示的數(shù)稱為帶符號(hào)數(shù)。帶符號(hào)數(shù)的表示形式：帶符號(hào)數(shù)的表示形式： 22 2210 01011000010110符符號(hào)號(hào)位位數(shù)值部分?jǐn)?shù)值部分符符號(hào)號(hào)位位數(shù)值部分?jǐn)?shù)值部分2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)472、帶符號(hào)數(shù)、無(wú)符號(hào)數(shù)、帶符號(hào)數(shù)、無(wú)符號(hào)數(shù)（2）無(wú)符號(hào)數(shù)）無(wú)符號(hào)數(shù)如果把全部有效位都用來(lái)表示

35、數(shù)的大小，即沒(méi)有符號(hào)位，這如果把全部有效位都用來(lái)表示數(shù)的大小，即沒(méi)有符號(hào)位，這種方法表示的數(shù)，叫種方法表示的數(shù)，叫無(wú)符號(hào)數(shù)。無(wú)符號(hào)數(shù)表示形式：無(wú)符號(hào)數(shù)表示形式： 22 15010 0101100001 01108位全部用來(lái)表示數(shù)值大小位全部用來(lái)表示數(shù)值大小8位全部用來(lái)表示數(shù)值大小位全部用來(lái)表示數(shù)值大小2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)483、原碼、反碼及補(bǔ)碼、原碼、反碼及補(bǔ)碼思考：在計(jì)算機(jī)中一個(gè)數(shù)的大小和符號(hào)都用二進(jìn)制來(lái)在計(jì)算機(jī)中一個(gè)數(shù)的大小和符號(hào)都用二進(jìn)制來(lái)表示，那么在計(jì)算機(jī)中是如何進(jìn)行運(yùn)算的？表示，那么在計(jì)算機(jī)中是如何進(jìn)行運(yùn)算的？（1）原碼）原碼（2）反碼）

36、反碼（3）補(bǔ)碼）補(bǔ)碼2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)49思考思考? 在計(jì)算機(jī)中一個(gè)數(shù)的大小和符號(hào)都用二進(jìn)制來(lái)表在計(jì)算機(jī)中一個(gè)數(shù)的大小和符號(hào)都用二進(jìn)制來(lái)表示，那么在計(jì)算機(jī)中是如何進(jìn)行運(yùn)算的？示，那么在計(jì)算機(jī)中是如何進(jìn)行運(yùn)算的？ 例：例： 有一個(gè)鐘顯示時(shí)間是有一個(gè)鐘顯示時(shí)間是6點(diǎn)鐘，而正確時(shí)間是點(diǎn)鐘，而正確時(shí)間是1點(diǎn)鐘，請(qǐng)問(wèn)如何校正這個(gè)鐘？點(diǎn)鐘，請(qǐng)問(wèn)如何校正這個(gè)鐘？ 方法方法1：順時(shí)針撥：順時(shí)針撥7個(gè)鐘；個(gè)鐘；671 方法方法2：逆時(shí)針撥：逆時(shí)針撥5個(gè)鐘；個(gè)鐘；651引進(jìn)概念引進(jìn)概念 模模2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)50概念概

37、念模模模模 一個(gè)計(jì)量器的容量，記為一個(gè)計(jì)量器的容量，記為M，或或mod M 。模的特性模的特性當(dāng)一個(gè)計(jì)量器的模為當(dāng)一個(gè)計(jì)量器的模為M時(shí)，它在計(jì)量時(shí)，它在計(jì)量器里的表示形式與器里的表示形式與0一樣，也就是說(shuō)，一樣，也就是說(shuō)，M = 0 。所以，對(duì)時(shí)鐘來(lái)說(shuō)，所以，對(duì)時(shí)鐘來(lái)說(shuō)， M=12 ： 方法方法1：67 =13 = 12+1 = 0 + 1=1 方法方法2： 67 = 65 = 12022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)51概念概念模模 同樣，對(duì)一個(gè)同樣，對(duì)一個(gè)n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它的容量為位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它的容量為2n，它的模為它的模為M= 2n 。 假設(shè)，假設(shè)，n=

38、8，則則 M=28=256。也就是說(shuō)對(duì)也就是說(shuō)對(duì)8位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器來(lái)說(shuō)，位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器來(lái)說(shuō)，256=000 0 00000000000000 8位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器1 2562022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)52（1）原碼）原碼定義：一個(gè)數(shù)的原碼就是該數(shù)的機(jī)器數(shù)。定義：一個(gè)數(shù)的原碼就是該數(shù)的機(jī)器數(shù)。對(duì)正數(shù)對(duì)正數(shù) X=+X6X5X4X3X2X1X0 （Xi = 0 或或 1） 則：則：X原碼原碼= 0X6X5X4X3X2X1X0對(duì)負(fù)數(shù)對(duì)負(fù)數(shù) X=X6X5X4X3X2X1X0 （Xi = 0 或或 1） 則：則：X原原= 1X6X5X4X3X2X1X02022-3-24計(jì)

39、算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)53（2）反碼）反碼定義：正數(shù)的反碼就等于它的原碼；定義：正數(shù)的反碼就等于它的原碼； 負(fù)數(shù)的反碼就是它的原碼除符號(hào)位外，各位取負(fù)數(shù)的反碼就是它的原碼除符號(hào)位外，各位取反。反。 對(duì)正數(shù)對(duì)正數(shù) X=+X6X5X4X3X2X1X0 （Xi = 0 或或 1） 反碼反碼 X反碼反碼= 0X6X5X4X3X2X1X0對(duì)負(fù)數(shù)對(duì)負(fù)數(shù) X=X6X5X4X3X2X1X0 （Xi = 0 或或 1） 反碼反碼 X反碼反碼=0123456XXXXXXX12022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)54（2）反碼）反碼例：例：X1=100 1001

40、X2=100 1001則則 ： X1原原 = 0100 1001 X2原原 = 1100 1001 X1反反 = 0100 1001 X2反反 = 1011 0110 2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)55（3）補(bǔ)碼）補(bǔ)碼定義：正數(shù)的補(bǔ)碼就等于它的原碼；定義：正數(shù)的補(bǔ)碼就等于它的原碼； 負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼就是它的反碼加負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼就是它的反碼加1。對(duì)正數(shù)對(duì)正數(shù) X=+X6X5X4X3X2X1X0 （Xi = 0 或或 1） 補(bǔ)碼補(bǔ)碼 X補(bǔ)補(bǔ)= 0X6X5X4X3X2X1X0對(duì)負(fù)數(shù)對(duì)負(fù)數(shù) X=X6X5X4X3X2X1X0 （Xi = 0 或或 1） 補(bǔ)碼補(bǔ)碼 X補(bǔ)補(bǔ)= X反

41、反+1 =10123456XXXXXXX12022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)56（3）補(bǔ)碼）補(bǔ)碼例：例：X1=100 1001 X2=100 1001則則 ： X1原原 = 0100 1001 X1反反 = 0100 1001X1補(bǔ)補(bǔ)= 0100 1001 X2原原 = 1100 1001 X2反反 = 1011 0110 X2補(bǔ)補(bǔ) = X反反+1 = 1011 01112022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)574、真值與補(bǔ)碼之間的轉(zhuǎn)換、真值與補(bǔ)碼之間的轉(zhuǎn)換例例1 已知已知X=+010 1010，Y=010 1010 求它們的原碼、反

42、碼和補(bǔ)碼。求它們的原碼、反碼和補(bǔ)碼。解：解： X原原= X反反=X補(bǔ)補(bǔ)=0010 1010 Y原原=1010 1010 Y反反=1101 0101 Y補(bǔ)補(bǔ)= Y反反+1 = 1101 0101+1 = 1101 01102022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)584、真值與補(bǔ)碼之間的轉(zhuǎn)換、真值與補(bǔ)碼之間的轉(zhuǎn)換例例2 X補(bǔ)補(bǔ)=1010 1101， 求真值求真值X。解：因?yàn)檠a(bǔ)碼的首位是解：因?yàn)檠a(bǔ)碼的首位是1，則其真值，則其真值X即為負(fù)數(shù)即為負(fù)數(shù) X反反= X補(bǔ)補(bǔ)1 =1010 1101 1 =1010 1100 X原原 =1101 0011 （除了符號(hào)位，按位取反）除了符

43、號(hào)位，按位取反） 所以，所以， X= 101 00112022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)595、補(bǔ)碼的運(yùn)算、補(bǔ)碼的運(yùn)算補(bǔ)碼的運(yùn)算就是計(jì)算機(jī)中數(shù)的運(yùn)算。補(bǔ)碼的運(yùn)算就是計(jì)算機(jī)中數(shù)的運(yùn)算。（1）補(bǔ)碼的加法規(guī)則）補(bǔ)碼的加法規(guī)則（2）補(bǔ)碼的減法規(guī)則）補(bǔ)碼的減法規(guī)則2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)60（1）補(bǔ)碼的加法規(guī)則）補(bǔ)碼的加法規(guī)則規(guī)則規(guī)則 X Y補(bǔ)補(bǔ)= X補(bǔ)補(bǔ)Y補(bǔ)補(bǔ)例例 X=+011 0110 ，Y=111 1001，求求X+Y=？解：首先按常規(guī)加法計(jì)算：解：首先按常規(guī)加法計(jì)算： X= 011 0110 = 54D Y= 111 10

44、01 = 121D所以，所以，X+ Y= 67D2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)61（1）補(bǔ)碼的加法規(guī)則）補(bǔ)碼的加法規(guī)則例例 X=+011 0110 ，Y=111 1001，求求X+Y=？解：用補(bǔ)碼的加法規(guī)則來(lái)求：解：用補(bǔ)碼的加法規(guī)則來(lái)求： X原原= X反反=X補(bǔ)補(bǔ)=0011 0110 Y原原=1111 1001 Y反反=1000 0110 Y補(bǔ)補(bǔ)= Y反反1 = 1000 01101 = 1000 0111 X補(bǔ)補(bǔ)= 0011 0110 +） Y補(bǔ)補(bǔ)= 1000 0111 X補(bǔ)補(bǔ)+ Y補(bǔ)補(bǔ) = 1 011 11012022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)

45、算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)62（1）補(bǔ)碼的加法規(guī)則）補(bǔ)碼的加法規(guī)則例：根據(jù)規(guī)則：例：根據(jù)規(guī)則：X Y補(bǔ)補(bǔ)= X補(bǔ)補(bǔ)Y補(bǔ)補(bǔ)所以，所以， X+Y 補(bǔ)補(bǔ)= 1011 1101 X+Y 反反= 1011 1101 1= 1011 1100 X+Y 原原= 1100 0011 則：則：X+Y= 100 0011 = 67D顯然，補(bǔ)碼的加法規(guī)則是正確的顯然，補(bǔ)碼的加法規(guī)則是正確的。2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)63（2）補(bǔ)碼的減法規(guī)則）補(bǔ)碼的減法規(guī)則規(guī)則規(guī)則 X Y補(bǔ)補(bǔ)= X +（Y）補(bǔ)補(bǔ) =X補(bǔ)補(bǔ)Y補(bǔ)補(bǔ)例例 X=+101 0101 ，Y= + 110 0001，求求X Y

46、=？解：首先按常規(guī)減法計(jì)算：解：首先按常規(guī)減法計(jì)算： X= 101 0101 = 85D Y= 110 0001 = 97D所以，所以，XY= 12D 2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)64（2）補(bǔ)碼的減法規(guī)則）補(bǔ)碼的減法規(guī)則例例 X=+101 0101 ，Y= + 110 0001，求求X Y=？解：按補(bǔ)碼的減法規(guī)則來(lái)求：解：按補(bǔ)碼的減法規(guī)則來(lái)求： X原原= X反反=X補(bǔ)補(bǔ)=0101 0101 Y= 110 0001 Y原原=1110 0001 Y反反=1001 1110 Y補(bǔ)補(bǔ)=1001 1111 X補(bǔ)補(bǔ)= 0101 0101 +） Y補(bǔ)補(bǔ)= 1001 11

47、11 X補(bǔ)補(bǔ)+ Y補(bǔ)補(bǔ) = 1111 01002022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)65（2）補(bǔ)碼的減法規(guī)則）補(bǔ)碼的減法規(guī)則例：根據(jù)補(bǔ)碼的減法規(guī)則：例：根據(jù)補(bǔ)碼的減法規(guī)則： X Y補(bǔ)補(bǔ) =X補(bǔ)補(bǔ)Y補(bǔ)補(bǔ)由由 XY 補(bǔ)補(bǔ)= 1111 0100 XY 反反= 1111 0100 1=1111 0011 XY 原原 = 1000 1100所以所以 XY = 000 1100B = 12D補(bǔ)碼的減法規(guī)則也是正確的補(bǔ)碼的減法規(guī)則也是正確的，事實(shí)上就是加法規(guī)則事實(shí)上就是加法規(guī)則2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)666、二進(jìn)制編碼、二進(jìn)制編碼 二進(jìn)制

48、編碼二進(jìn)制編碼是指用二進(jìn)制代碼來(lái)表示計(jì)算機(jī)中是指用二進(jìn)制代碼來(lái)表示計(jì)算機(jī)中所要處理的數(shù)值、數(shù)字、字母和符號(hào)等，一般為若所要處理的數(shù)值、數(shù)字、字母和符號(hào)等，一般為若干位二進(jìn)制數(shù)碼的組合。干位二進(jìn)制數(shù)碼的組合。（1）二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)）二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)（2）字母和字符的編碼）字母和字符的編碼2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)67（1）二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)）二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù) 就是就是BCD碼碼（Binary Coded Decimal）。）。壓縮BCD碼 是用是用4位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)。位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)。一個(gè)字節(jié)表示兩位十

49、進(jìn)制數(shù)。一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)。如：如：1001 0110B 表示表示 96D非壓縮BCD碼 是用一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)。是用一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)。高高4位總是位總是0。如：如： 0000 1001B 表示表示 9D 兩種兩種BCD碼的編碼對(duì)照表碼的編碼對(duì)照表2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)68兩種BCD碼的編碼對(duì)照表十進(jìn)制數(shù) 壓縮 BCD 碼 非壓縮 BCD 碼 0 0000 0000 0000 1 0001 0000 0001 2 0010 0000 0010 3 0011 0000 0011 9 1001 0000 1001 10 0001 00

50、00 0000 0001 0000 0000 11 0001 0001 0000 0001 0000 0001 12 0001 0010 0000 0001 0000 0010 2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)69（2）字母和字符的編碼）字母和字符的編碼 計(jì)算機(jī)不僅要處理數(shù)值問(wèn)題，還要處理大量的非計(jì)算機(jī)不僅要處理數(shù)值問(wèn)題，還要處理大量的非數(shù)值問(wèn)題，這就必須引入文字、字母，某些專用的符數(shù)值問(wèn)題，這就必須引入文字、字母，某些專用的符號(hào)，這就是目前應(yīng)用最廣泛的字符編碼系統(tǒng)號(hào)，這就是目前應(yīng)用最廣泛的字符編碼系統(tǒng)ASCII碼。碼。（American Standard C

51、ode for Information Interchange，美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼）美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼）例：大寫字母例：大寫字母“A”的的ASCII碼就是碼就是41H ; 小寫字母小寫字母“n”的的ASCII碼就是碼就是6FH ; 數(shù)字?jǐn)?shù)字“8”的的ASCII碼就是碼就是38H ; 2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)70American Standard Code for Information Interchange美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼 高高3位位低低4位位0000010100111001011101110000nuLL0P、p00011Aq00102B00113C01004010151110n1111?o詳細(xì)參考教材詳細(xì)參考教材P.14表表1-32022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)71四、四、 計(jì)算機(jī)中數(shù)的運(yùn)算方法計(jì)算機(jī)中數(shù)的運(yùn)算方法1、補(bǔ)碼的加減法運(yùn)算、補(bǔ)碼的加減法運(yùn)算2、溢出判斷、溢出判斷3、邏輯運(yùn)算、邏輯運(yùn)算2022-3-24計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)電腦微機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)721、補(bǔ)碼的加減法運(yùn)算、補(bǔ)碼的加減法運(yùn)算規(guī)則規(guī)則X Y補(bǔ)補(bǔ)= X補(bǔ)補(bǔ)Y補(bǔ)補(bǔ)X Y補(bǔ)補(bǔ)= X