第0章(微機(jī)原理及接口技術(shù))

微機(jī)原理與應(yīng)用陳興電物學(xué)院綜合實(shí)驗(yàn)樓201-2futchenxing@1緒論課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)必修課學(xué)時(shí)：32+8學(xué)分：2.5成績(jī)=平時(shí)+實(shí)驗(yàn)+卷面

平時(shí)、實(shí)驗(yàn)：30～40%

卷面：60～70%課堂上課要求2教材：微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用（第4版），戴梅萼，清華大學(xué)出版社參考教材：微機(jī)原理與接口技術(shù)，王克義，清華大學(xué)出版社微型計(jì)算機(jī)原理（第5版），姚燕南，西安電子科技大學(xué)出版社微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用（第3版），鄭學(xué)堅(jiān)，清華大學(xué)出版社3編者推薦參考書(shū)微機(jī)原理、匯編與接口技術(shù)（第二版）清華大學(xué)出版社出版微機(jī)原理、匯編與接口技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)(第二版)清華大學(xué)出版社出版微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用（第4版）清華大學(xué)出版社戴梅萼史嘉權(quán)微機(jī)原理與接口技術(shù)（基于32位機(jī)）電子工業(yè)出版社馬春燕主編匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)（第2版）清華大學(xué)出版社王讓定等4人編微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)清華大學(xué)出版社孫力娟等5人編微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第3版)清華大學(xué)出版社馮博琴吳寧編微型計(jì)算機(jī)原理、接口技術(shù)及其應(yīng)用（第2版）清華大學(xué)出版社史新福馮萍編微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言（第2版）電子工業(yè)出版社王鈺等3人編32位微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)清華大學(xué)出版社朱永華等編4教學(xué)內(nèi)容：微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。微處理器（重點(diǎn)是8086）以及對(duì)應(yīng)的指令系統(tǒng)。匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。三種技術(shù)：存儲(chǔ)器技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸接口技術(shù)總線技術(shù)5計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和碼制數(shù)和數(shù)制：客觀事物存在著多少和大小的差別，“數(shù)”就是衡量事物的“量”的多少。一個(gè)數(shù)可以用不同的計(jì)數(shù)制度來(lái)表示它的大小，雖然形式不同，但是“數(shù)”所表示的“量”卻是相等的。碼和碼制：用一串?dāng)?shù)字或一串符號(hào)表示某個(gè)數(shù)時(shí)，這串?dāng)?shù)字或符號(hào)就是這個(gè)數(shù)的碼或編碼。表達(dá)一個(gè)數(shù)的大小和正負(fù)的不同方法稱(chēng)為碼制。6§1數(shù)和數(shù)制

7

8

9

10

11

12下表列出了四種進(jìn)位制中數(shù)的表示方法，其中，B,Binary,表示二進(jìn)制Q,Octal,表示八進(jìn)制，但是為了和數(shù)字0相區(qū)別，所以用字母Q代替H,Hexadecimal,十六進(jìn)制D,Decimal,十進(jìn)制，但是也可以不寫(xiě)該符號(hào)。13表1十進(jìn)制，二進(jìn)制，八進(jìn)制，十六進(jìn)制數(shù)碼對(duì)照表14

15（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)位制數(shù)。注意：分整數(shù)部分和小數(shù)部分這兩部分分別轉(zhuǎn)換。方法：把十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)位制整數(shù)：除基，取余。把十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)位制小數(shù)：乘基，取整。16十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)位制整數(shù)

17

18次數(shù)商余數(shù)12???n-2n-1n19例如，需將17,289,3910分別轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)，八進(jìn)制數(shù)，十六進(jìn)制數(shù)，則可列豎式如下：20十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成任意進(jìn)位制小數(shù)

21

22次數(shù)乘以基X整數(shù)部分小數(shù)部分12????m-2m-1m23例如，將0.6875,0.15625,0.65625三個(gè)十進(jìn)制小數(shù)分別轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，八進(jìn)制，十六進(jìn)制小數(shù)，則可列豎式計(jì)算和轉(zhuǎn)換如下：0.6875=0.1011B0.15625=0.12Q240.65625=0.A8H注意：①在進(jìn)行任意進(jìn)位制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換時(shí)，由于整數(shù)部分和小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法截然不同，因此即使整數(shù)部分和小數(shù)部分在形式上相同，但轉(zhuǎn)換的結(jié)果也完全不一樣，所以在任意進(jìn)位制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候，必須把整數(shù)部分和小數(shù)部分單獨(dú)分開(kāi)轉(zhuǎn)換。比如：1101B=13，但0.1101B=0.8125≠0.1375=4BH，但0.75=0.C0H25②一個(gè)二進(jìn)制小數(shù)能夠完全準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制小數(shù)，但是一個(gè)十進(jìn)制小數(shù)不一定能夠完全準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)。例如，0.1=0.000110011001100…B，這就是說(shuō)十進(jìn)制小數(shù)0.1轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)后成為一個(gè)無(wú)限循環(huán)小數(shù)，不能被準(zhǔn)確的表達(dá)出來(lái)。有時(shí)不能用有限位二進(jìn)制小數(shù)去表示任意一個(gè)有限位的十進(jìn)制小數(shù)，這是二進(jìn)制計(jì)數(shù)制的一個(gè)缺點(diǎn)。262.八進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

273.十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換

28在計(jì)算機(jī)中，數(shù)是以二進(jìn)制形式表示和運(yùn)算的，但二進(jìn)制數(shù)書(shū)寫(xiě)起來(lái)太長(zhǎng)，而且容易出錯(cuò)，所以通常用八進(jìn)制數(shù)，尤其是十六進(jìn)制數(shù)來(lái)書(shū)寫(xiě)。在微型計(jì)算機(jī)中，字長(zhǎng)通?？梢允?位，16位，32位或64位，它正好可以分別用2個(gè)，4個(gè)，8個(gè)或16個(gè)十六進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，故十六進(jìn)制計(jì)數(shù)值在微型計(jì)算機(jī)中的使用是非常普遍的。29§2碼和碼制計(jì)算機(jī)中采用的碼制有四種，即原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼。由于反碼運(yùn)算對(duì)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)有特殊的要求而不常采用。一、原碼對(duì)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)而言，如果用最高位表示符號(hào)（常以0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)），其余各位表示數(shù)值本身，則稱(chēng)為該二進(jìn)制數(shù)的原碼表示法。30原碼是符號(hào)數(shù)值化的數(shù)，因此可以在計(jì)算機(jī)中使用，所以原碼是機(jī)器數(shù)的一種。原來(lái)帶符號(hào)的正或者負(fù)數(shù)則稱(chēng)為機(jī)器數(shù)的真值。機(jī)器數(shù)：將一個(gè)數(shù)（連同符號(hào)）在機(jī)器中加以數(shù)碼化后的表示形式，稱(chēng)為機(jī)器數(shù)。在將數(shù)的符號(hào)用數(shù)碼（0或1）表時(shí)后，數(shù)值部分究竟是保留原來(lái)的形式，還是按一定規(guī)則作某些變化，這要取決于運(yùn)算方法的需要，從而有4種常見(jiàn)的機(jī)器數(shù)形式，即原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼。真值：而把機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際值稱(chēng)為機(jī)器數(shù)的真值。31

32

33

34二、補(bǔ)碼，反碼為了簡(jiǎn)化運(yùn)算，采用補(bǔ)碼數(shù)。反碼：對(duì)于正數(shù)，反碼與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)，將原碼除符號(hào)位按位求反，即可得到反碼。反碼基本上只在求補(bǔ)碼時(shí)使用。補(bǔ)碼：對(duì)于正數(shù)，補(bǔ)碼與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)，將求得的反碼加1，即可得到補(bǔ)碼。35原碼，反碼和補(bǔ)碼之間的轉(zhuǎn)換：36

37

38§3十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼計(jì)算機(jī)里，字母、各種符號(hào)以及指揮計(jì)算機(jī)執(zhí)行操作的指令，均用二進(jìn)制數(shù)的組合表示，稱(chēng)為二進(jìn)制編碼這節(jié)不用看（1）二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)即用二進(jìn)制表示的十進(jìn)制數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)BCD數(shù)（binarycodeddecimal)，常用的是8421BCD碼。除此之外還有2421碼，余3碼等。398421BCD編碼表：壓縮BCD數(shù)→用8位二進(jìn)制數(shù)表示2個(gè)十進(jìn)制數(shù)位非壓縮BCD數(shù)→用8位二進(jìn)制數(shù)表示1個(gè)十進(jìn)制數(shù)位如：19→壓縮BCD→00011001=19H19→非壓縮BCD→0000000100001001=0109H40說(shuō)明：十進(jìn)制數(shù)與BCD數(shù)的轉(zhuǎn)換查8421BCD編碼表→直接轉(zhuǎn)換BCD數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)寫(xiě)出BCD數(shù)的十進(jìn)制數(shù)→十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)→根據(jù)十進(jìn)制數(shù)寫(xiě)出BCD數(shù)41（2）ASCII碼：字符在機(jī)內(nèi)的表示,ASCII字符表（7位碼）見(jiàn)下頁(yè)。常用的ASCII碼字符如下表：42012345670NULDLESP0@P`p1SOHDC1!1AQaq2STXDC2“2BRbr3ETXDC3#3CScs4EOTDC4$4DTdt5ENQNAK%5EUeu6ACKSYN&6FVfv7BELETB‘7GWgw8BSCAN(8HXhx9HTEM)9IYiyALFSUB*:JZjzBVTESC+;K[k{CFFFS,<L\l|DCRGS-=M]m}ESORS.>N^n~FSIUS/?O_oDELHLNUL空SOH標(biāo)題開(kāi)始STX正文結(jié)束ETX本文結(jié)束EOT傳輸結(jié)束ENQ詢問(wèn)ACK承認(rèn)BEL報(bào)警符BS退格HT橫向列表LF換行VT垂直制表FF走紙控制CR回車(chē)SO移位輸出SI移位輸入DLE數(shù)據(jù)鏈換碼DC1設(shè)文字備控制1DC2設(shè)備控制2DC3設(shè)備控制3DC4設(shè)備控制4NAK否定SYN空轉(zhuǎn)同步ETB信息組傳送結(jié)束CAN作廢EM紙盡SUB減ESC換碼FS分隔符GS組分隔符RS記錄分隔符US單元分隔符SP空格DEL作廢43注：(1)十進(jìn)制數(shù)的ASCII碼轉(zhuǎn)換成BCD數(shù)→減30HBCD數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的ASCII碼→加30H(2)將十六進(jìn)制數(shù)的