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)用第一章第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)1.3 1.3 布爾代數(shù)基礎(chǔ)布爾代數(shù)基礎(chǔ) 1.2 1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)制 1.1 1.1 緒論緒論 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容: :1.4 1.4 邏輯電路基礎(chǔ)邏輯電路基礎(chǔ) 1.5 1.5 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路1.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼 1.7 1.7 浮點(diǎn)數(shù)基本概念浮點(diǎn)數(shù)基本概念 1 1.1 .1 緒論緒論1 1、電子電子計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史（1 1）1946-19591946-1959: :電子管計(jì)算機(jī)電子管計(jì)算機(jī)。磁鼓存儲(chǔ)器，機(jī)器語言、匯編。磁鼓

2、存儲(chǔ)器，機(jī)器語言、匯編語言編程。世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)語言編程。世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIACENIAC（Electronic Electronic Numerical Integrator And calculatorNumerical Integrator And calculator），），19461946年由美國(guó)賓夕年由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)研制，字長(zhǎng)法尼亞大學(xué)研制，字長(zhǎng)1212位，運(yùn)算速度位，運(yùn)算速度50005000次次/ /秒，使用秒，使用1880018800個(gè)電子管、個(gè)電子管、15001500個(gè)繼電器，功耗個(gè)繼電器，功耗150kw150kw，占地，占地170m170m2 2

3、，重達(dá)重達(dá)3030噸噸，造價(jià)，造價(jià)100100萬美元。見下頁圖。萬美元。見下頁圖。 （2 2）1959-19641959-1964: :晶體管計(jì)算機(jī)晶體管計(jì)算機(jī)磁芯作主存儲(chǔ)器磁芯作主存儲(chǔ)器, , 磁盤作外存磁盤作外存儲(chǔ)器，開始使用高級(jí)語言編程。儲(chǔ)器，開始使用高級(jí)語言編程。（3 3）1964-19751964-1975：中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)：中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)半導(dǎo)體存儲(chǔ)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，出現(xiàn)多終端計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。器，出現(xiàn)多終端計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。（4 4）1975- 19901975- 1990：大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)：大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)出現(xiàn)微出現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)、單片微型計(jì)

4、算機(jī)，外部設(shè)備多樣化。型計(jì)算機(jī)、單片微型計(jì)算機(jī)，外部設(shè)備多樣化。（5 5）19901990至今至今：甚大規(guī)模和極大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)：甚大規(guī)模和極大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)1.1 1.1 緒論緒論2 2、計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)、計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)微型化微型化 便攜式、低功耗便攜式、低功耗高性能高性能 尖端科技領(lǐng)域的信息處理，需要超大容量、高速度尖端科技領(lǐng)域的信息處理，需要超大容量、高速度智能化智能化 模擬人類大腦思維和交流方式，多種處理能力模擬人類大腦思維和交流方式，多種處理能力系列化、標(biāo)準(zhǔn)化系列化、標(biāo)準(zhǔn)化 便于各種計(jì)算機(jī)硬、軟件兼容和升級(jí)便于各種計(jì)算機(jī)硬、軟件兼容和升級(jí)網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和信息高速公路網(wǎng)

5、絡(luò)計(jì)算機(jī)和信息高速公路多機(jī)系統(tǒng)多機(jī)系統(tǒng) 大型設(shè)備、生產(chǎn)流水線集中管理大型設(shè)備、生產(chǎn)流水線集中管理( (獨(dú)立控制、獨(dú)立控制、 故障分散、資源共享故障分散、資源共享) )1.1 1.1 緒論緒論微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件硬件微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)（主機(jī)主機(jī)）微處理器微處理器 (CPU)(CPU)軟件軟件外圍設(shè)備外圍設(shè)備運(yùn)算器運(yùn)算器控制器控制器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 ( (內(nèi)存內(nèi)存) )RAMRAMROMROM外部設(shè)備外部設(shè)備輔助設(shè)備輔助設(shè)備 輸入設(shè)備輸入設(shè)備( (鍵盤、掃描儀、語音識(shí)別儀鍵盤、掃描儀、語音識(shí)別儀) ) 輸出設(shè)備輸出設(shè)備( (顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、) ) 輔助存儲(chǔ)

6、器輔助存儲(chǔ)器( (磁帶、磁盤、光盤磁帶、磁盤、光盤) )輸入輸入/ /輸出接口輸出接口(PIO(PIO、SIOSIO、CTCCTC、ADCADC、DACDAC) ) ( (I/OI/O接口接口) ) 總線總線 (AB(AB、DBDB、CB)CB)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件( (操作系統(tǒng)，編輯、編譯程序，故障診斷操作系統(tǒng)，編輯、編譯程序，故障診斷, ,監(jiān)控程序監(jiān)控程序) )應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件( (科學(xué)計(jì)算，工業(yè)控制，數(shù)據(jù)處理科學(xué)計(jì)算，工業(yè)控制，數(shù)據(jù)處理) )程序設(shè)計(jì)語言程序設(shè)計(jì)語言( (機(jī)器語言、匯編語言、高級(jí)語言機(jī)器語言、匯編語言、高級(jí)語言) )電源電路電源電路時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路3 3、微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算

7、機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)1.1 1.1 緒論緒論1.1 1.1 緒論緒論運(yùn)算器運(yùn)算器 控制器控制器 寄存器組寄存器組 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器 總線總線輸入輸出輸入輸出接口電路接口電路外部設(shè)備外部設(shè)備 軟件軟件微處理器微處理器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的聯(lián)系與區(qū)別：微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的聯(lián)系與區(qū)別：1.1 1.1 緒論緒論單片機(jī)簡(jiǎn)介：?jiǎn)纹瑱C(jī)簡(jiǎn)介：?jiǎn)纹瑱C(jī)即單片微型計(jì)算機(jī)，是將計(jì)算機(jī)主機(jī)單片機(jī)即單片微型計(jì)算機(jī)，是將計(jì)算機(jī)主機(jī)(CPU(CPU、內(nèi)存和內(nèi)存和I/OI/O接口接口) )集成在集成在一小塊硅片上的微型機(jī)。一

8、小塊硅片上的微型機(jī)。單片機(jī)為工業(yè)測(cè)控而設(shè)計(jì)，又稱微控制器單片機(jī)為工業(yè)測(cè)控而設(shè)計(jì)，又稱微控制器。具有三高優(yōu)勢(shì)具有三高優(yōu)勢(shì)( (集成度高、可靠集成度高、可靠性高、性價(jià)比高性高、性價(jià)比高) )。主要應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)與控制、計(jì)算機(jī)外設(shè)、智能儀器儀表、通訊設(shè)備、家主要應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)與控制、計(jì)算機(jī)外設(shè)、智能儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等。用電器等。 特別適合于嵌入式微型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。特別適合于嵌入式微型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)有單片單板機(jī)和仿真器。實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬、軟件單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)有單片單板機(jī)和仿真器。實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬、軟件開發(fā)。開發(fā)。1.1 1.1 緒論緒論4 4、計(jì)算機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)、計(jì)算機(jī)

9、主要技術(shù)指標(biāo)字長(zhǎng)：字長(zhǎng)：CPUCPU并行處理二進(jìn)制的數(shù)據(jù)位數(shù)并行處理二進(jìn)制的數(shù)據(jù)位數(shù) 如：如：8 8位機(jī)、位機(jī)、1616位機(jī)、位機(jī)、3232位機(jī)和位機(jī)和6464位機(jī)。位機(jī)。內(nèi)存容量：內(nèi)存中能夠存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息的數(shù)量，位內(nèi)存容量：內(nèi)存中能夠存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息的數(shù)量，位/ /字節(jié)字節(jié)/ /字。字。 容量單位：容量單位：1K=21K=21010=1024=1024，1M=21M=22020=1KK,=1KK, 1G=2 1G=23030=1KM =1KM ，1T=21T=24040=1KG=1KG。運(yùn)算速度：運(yùn)算速度：CPUCPU處理速度處理速度 相關(guān)參數(shù)：時(shí)鐘頻率、主頻、每秒運(yùn)算次數(shù)相關(guān)參數(shù)：時(shí)鐘頻

10、率、主頻、每秒運(yùn)算次數(shù) 如：如：100MHz100MHz、3.2GHz3.2GHz。內(nèi)存存取周期：內(nèi)存讀寫速度內(nèi)存存取周期：內(nèi)存讀寫速度 如：如：5050nSnS 、70nS 70nS 、200nS 200nS 。1.1 1.1 緒論緒論5 5、計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域v計(jì)算機(jī)應(yīng)用通常分成如下各個(gè)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)應(yīng)用通常分成如下各個(gè)領(lǐng)域n科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)控制，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，人工智能，科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)控制，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，人工智能，v由于微型計(jì)算機(jī)具有如下特點(diǎn)由于微型計(jì)算機(jī)具有如下特點(diǎn)n體積小、價(jià)格低，工作可靠、使用方便、通用性強(qiáng)體積小、價(jià)格低，工作可靠、使用方便、通用

11、性強(qiáng)v所以，微型計(jì)算機(jī)可以分為兩個(gè)主要應(yīng)用方向：所以，微型計(jì)算機(jī)可以分為兩個(gè)主要應(yīng)用方向：用于數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理及信息管理方向用于數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理及信息管理方向n通用微機(jī)，例如：通用微機(jī)，例如：PCPC微機(jī)微機(jī)n功能越強(qiáng)越好、使用越方便越好功能越強(qiáng)越好、使用越方便越好用于過程控制及智能化儀器儀表方向用于過程控制及智能化儀器儀表方向n專用微機(jī)，例如：?jiǎn)纹瑱C(jī)、工控機(jī)專用微機(jī)，例如：?jiǎn)纹瑱C(jī)、工控機(jī)n可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)n程序相對(duì)簡(jiǎn)單、處理數(shù)據(jù)量小程序相對(duì)簡(jiǎn)單、處理數(shù)據(jù)量小1.1 1.1 緒論緒論6 6、本門課程的研究?jī)?nèi)容及其地位與作用、本門課程的研究?jī)?nèi)容及其地位與作用研究?jī)?nèi)容：微機(jī)

12、系統(tǒng)的基本組成與結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用方法與技術(shù)。研究?jī)?nèi)容：微機(jī)系統(tǒng)的基本組成與結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用方法與技術(shù)。本門課程在計(jì)算機(jī)知識(shí)結(jié)構(gòu)中的地位與作用：本門課程在計(jì)算機(jī)知識(shí)結(jié)構(gòu)中的地位與作用：1.1 1.1 緒論緒論7 7、學(xué)習(xí)方法建議、學(xué)習(xí)方法建議n復(fù)習(xí)并掌握先修課的有關(guān)內(nèi)容復(fù)習(xí)并掌握先修課的有關(guān)內(nèi)容n課堂：聽講與理解、適當(dāng)筆記。課堂：聽講與理解、適當(dāng)筆記。n課后：認(rèn)真閱讀教材和參考書、獨(dú)立完成作業(yè)。課后：認(rèn)真閱讀教材和參考書、獨(dú)立完成作業(yè)。n實(shí)驗(yàn)：充分準(zhǔn)備、勤于動(dòng)手實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)：充分準(zhǔn)備、勤于動(dòng)手實(shí)踐。n8 8、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)資源n錢曉捷之微服網(wǎng)錢曉捷之微服網(wǎng) http:/ http:/202

13、.116.64.20/caicomputer/0/caicomputer/u錢曉捷錢曉捷 陳濤，微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)，陳濤，微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.11999.1uBarry Barry B.BreyB.Brey著著 陳誼等譯，陳誼等譯， IntelIntel系列微處理器結(jié)構(gòu)、編程和接口技術(shù)大全系列微處理器結(jié)構(gòu)、編程和接口技術(shù)大全 80X8680X86、PentiumPentium和和Pentium ProPentium Pro， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.11998.

14、11.1 1.1 緒論緒論1.1.數(shù)制數(shù)制的的基本概念基本概念數(shù)制是人們利用符號(hào)來記數(shù)的科學(xué)方法，計(jì)算機(jī)科學(xué)中經(jīng)常使用的數(shù)制有數(shù)制是人們利用符號(hào)來記數(shù)的科學(xué)方法，計(jì)算機(jī)科學(xué)中經(jīng)常使用的數(shù)制有（1 1）有十個(gè)數(shù)碼有十個(gè)數(shù)碼0 09 9、逢十進(jìn)一。、逢十進(jìn)一。 十進(jìn)制是人們最熟悉的計(jì)數(shù)體制。十進(jìn)制是人們最熟悉的計(jì)數(shù)體制。（2 2）兩個(gè)數(shù)碼兩個(gè)數(shù)碼:0:0、1, 1, 逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一 二進(jìn)制為計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示形式。二進(jìn)制為計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示形式。有八個(gè)數(shù)碼有八個(gè)數(shù)碼0 07 7、逢八進(jìn)一。、逢八進(jìn)一。（4 4）十六個(gè)數(shù)碼十六個(gè)數(shù)碼:0:09, A9, AF, F, 逢十六進(jìn)一。逢十六進(jìn)一。 八進(jìn)

15、制和十六進(jìn)制能夠簡(jiǎn)化二進(jìn)制數(shù)的表示。八進(jìn)制和十六進(jìn)制能夠簡(jiǎn)化二進(jìn)制數(shù)的表示。不同進(jìn)位制數(shù)以下標(biāo)或后綴區(qū)別不同進(jìn)位制數(shù)以下標(biāo)或后綴區(qū)別, ,十進(jìn)制數(shù)可不帶下標(biāo)。十進(jìn)制數(shù)可不帶下標(biāo)。如如:101:101、101101D D、101101B B、101101O O、101H101H1.2 1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)制十進(jìn)制數(shù)據(jù)表達(dá)式十進(jìn)制數(shù)據(jù)表達(dá)式例例 1234.5=11234.5=110103 3 +2+210102 2 +3+310101 1 +4+410100 0 +5+51010-1-1 加權(quán)展開式以加權(quán)展開式以1010為基數(shù)，各位系數(shù)為為基數(shù)，各位系數(shù)為0 09 9。一般表達(dá)式：一

16、般表達(dá)式：N ND D= d= dn-1n-11010n-1n-1+d+dn-2n-21010n-2 n-2 + +d+d0 010100 0 +d+d-1-11010-1-1+ +數(shù)據(jù)表達(dá)式數(shù)據(jù)表達(dá)式例例 1101.101=11101.101=12 23 3+1+12 22 2+0+02 21 1+1+12 20 0+1+12 2-1-1+1+12 2-3-3 加權(quán)展開式以加權(quán)展開式以2 2為基數(shù)，各位系數(shù)為為基數(shù)，各位系數(shù)為0 0、1 1。一般表達(dá)式：一般表達(dá)式： N NB B = b = bn-1n-12 2n-1 n-1 + b+ bn-2n-22 2n-2 n-2 + +b+b0 0

17、2 20 0 +b+b-1-12 2-1-1+ +1.2 1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)制數(shù)據(jù)表達(dá)式數(shù)據(jù)表達(dá)式例：例：DFC.8=13DFC.8=1316162 2 +15 +1516161 1 +12 +1216160 0 +8 +81616-1-1 展開式以展開式以1616為基數(shù)，各位系數(shù)為為基數(shù)，各位系數(shù)為0 09 9，A AF F。一般表達(dá)式：一般表達(dá)式：N NH H= h= hn-1n-11616n-1n-1+ h+ hn-2n-21616n-2n-2+ + h+ h0 016160 0+ h+ h-1-11616-1-1+ + 進(jìn)位計(jì)數(shù)制的一般表達(dá)式：進(jìn)位計(jì)數(shù)制的一般表達(dá)式：a

18、 an-1n-1a an-2n-2a a1 1a a0 0a a-1-1a a-m-m= = a an-1n-1r rn-1n-1+a+an-2n-2r rn-2n-2+ +a+a1 1r r1 1a a0 0r r0 0a a-1-1r r-1-1a a-m-mr r-m-m其中其中r r稱為數(shù)制的基稱為數(shù)制的基，r rn-1n-1、r rn-2n-2、r r1 1、r r0 0、r r-1-1、r r-m-m稱為各位的稱為各位的權(quán)權(quán)，a an-1n-1、a an-2n-2、a a1 1、a a0 0、a a-1-1、a a-m-m稱為各位的系數(shù)稱為各位的系數(shù)。1.2 1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制

19、計(jì)算機(jī)中的數(shù)制2. 2. 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換（1 1）方法方法: :各位的系數(shù)乘以各位的權(quán)，然后全部加起來。舉例：各位的系數(shù)乘以各位的權(quán)，然后全部加起來。舉例：1011.10101011.1010B B=1=12 23 3+1+12 21 1+1+12 20 0+1+12 2-1-1+1+12 2-3-3=11.625=11.625DFC.8DFC.8H H =13 =1316162 2+15+1516161 1+12+1216160 0+8+81616-1 -1 = 3580.5= 3580.5方法方法:2:24 4=16 =16 ，四位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)，四位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)

20、一位十六進(jìn)制數(shù)。舉例舉例：3AF.23AF.2H H = = 00110011 10101010 11111111. .00100010 = 1110101111.001 = 1110101111.001B B 3 A F 2 3 A F 21111101.111111101.11B B = = 01110111 11011101. .11001100 = 7D.C = 7D.CH H 7 D C7 D C1.2 1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)制（3 3）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制數(shù)）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制數(shù)整數(shù)、小數(shù)分別轉(zhuǎn)換整數(shù)、小數(shù)分別轉(zhuǎn)換 整數(shù)轉(zhuǎn)換法整數(shù)轉(zhuǎn)換法“除基取余除基取余”

21、：十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)，直至商為：十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)，直至商為0 0。每除一次。每除一次取一個(gè)余數(shù)，從低位排向高位。取一個(gè)余數(shù)，從低位排向高位。例題例題1 1：3939轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)39 =10011139 =100111B B2 39 1 2 39 1 （ b b0 0）2 19 1 2 19 1 （ b b1 1） 2 9 1 2 9 1 （ b b2 2）2 4 0 2 4 0 （ b b3 3）2 2 0 2 2 0 （ b b4 4）2 1 1 2 1 1 （ b b5 5） 0 0例題例題2 2：208208轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 20

22、8 = D0H208 = D0H16 16 208 208 余余 0 016 16 13 13 余余 13 = D13 = DH H 0 01.2 1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)制“乘基取整乘基取整”：用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)乘以小數(shù)部分，直至小數(shù)為：用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)乘以小數(shù)部分，直至小數(shù)為0 0或達(dá)到轉(zhuǎn)換或達(dá)到轉(zhuǎn)換精度要求的位數(shù)。每乘一次取一次整數(shù)，從最高位排到最低位。精度要求的位數(shù)。每乘一次取一次整數(shù)，從最高位排到最低位。例例1 1：0.6250.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 0.6250.625 2 2 1.25 1 (b 1.25 1 (b-1-1) ) 0.25 0.25 2 2

23、0.50 0 (b 0.50 0 (b-2-2) ) 0.50 0.50 2 2 1.00 1 (b 1.00 1 (b-3-3) ) 所以所以0.625 = 0.101B0.625 = 0.101B1.2 1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)制例例2 2：0.6250.625轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 0.625 0.625 16 = 10.0 16 = 10.0 0.625 = 0.AH0.625 = 0.AH例例3 3：208.625 208.625 轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 208.625 = D0.AH208.625 = D0.AH1.2 1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的

24、數(shù)制1.3 1.3 布爾代數(shù)基礎(chǔ)布爾代數(shù)基礎(chǔ)布爾代數(shù)又稱為開關(guān)代數(shù)或邏輯代數(shù)，是在布爾代數(shù)又稱為開關(guān)代數(shù)或邏輯代數(shù)，是在18471847年由英國(guó)數(shù)學(xué)家喬年由英國(guó)數(shù)學(xué)家喬治治. .布爾布爾(George Boole)(George Boole)首先創(chuàng)立的，布爾代數(shù)研究邏輯變量之間的首先創(chuàng)立的，布爾代數(shù)研究邏輯變量之間的相互關(guān)系和變化規(guī)律，它是分析和設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路的理論基礎(chǔ)和基相互關(guān)系和變化規(guī)律，它是分析和設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路的理論基礎(chǔ)和基本工具。本工具。布爾代數(shù)的特點(diǎn)：布爾代數(shù)的特點(diǎn)：(1)(1)變量只有兩種可能的取值：變量只有兩種可能的取值：0 0或或1 1。(2)(2)只有只有3 3種基本的邏

25、輯運(yùn)算：種基本的邏輯運(yùn)算：“與與”、“或或”、“非非”。1.1.基本邏輯運(yùn)算基本邏輯運(yùn)算最基本的邏輯操作：最基本的邏輯操作：“與與”（邏輯乘，符號(hào)（邏輯乘，符號(hào)A AB B或或ABAB或或A AB B）、）、“或或”（邏輯加，符號(hào)（邏輯加，符號(hào)A+BA+B）、）、“非非”（邏輯非或邏輯反，符號(hào)（邏輯非或邏輯反，符號(hào)A A，或，或A A）。）。與操作的定義：與操作的定義：A=1A=1且且B=1B=1 AB=1AB=1或操作的定義：或操作的定義：A=1A=1或或B=1B=1 A+B=1A+B=1非操作的定義：若非操作的定義：若A=1A=1則則A=0A=0，若，若A=0A=0則則A=1A=1類似地可

26、以定義多個(gè)變量的與操作和或操作。類似地可以定義多個(gè)變量的與操作和或操作。多位二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算定義為各對(duì)應(yīng)位分別進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算。多位二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算定義為各對(duì)應(yīng)位分別進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算。其它常用的邏輯操作：與非、或非、與或非、異或、同或等。其它常用的邏輯操作：與非、或非、與或非、異或、同或等。2.2.基本運(yùn)算規(guī)律基本運(yùn)算規(guī)律1.3 1.3 布爾代數(shù)基礎(chǔ)布爾代數(shù)基礎(chǔ)邏輯函數(shù)可以選用布爾代數(shù)式表示，真值表表示，或卡諾圖表示 。例：A B X 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1A B X 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0X=AB X= AB 真值表真值表布爾代數(shù)式3.

27、3.邏輯函數(shù)的表示方法邏輯函數(shù)的表示方法1.3 1.3 布爾代數(shù)基礎(chǔ)布爾代數(shù)基礎(chǔ)4.4.真值表與邏輯表達(dá)式之間的相互轉(zhuǎn)換真值表與邏輯表達(dá)式之間的相互轉(zhuǎn)換與門與門與非門與非門ABA B X 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1A B X 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0X = A B X = A B ABX1. 用用與邏輯與邏輯寫出真值表中寫出真值表中每一橫行中輸出為每一橫行中輸出為 1 的的邏輯表達(dá)式；邏輯表達(dá)式；2. 用用或邏輯或邏輯匯總真值表中匯總真值表中全部輸出為全部輸出為 1 的邏輯。的邏輯。3. 不必理睬那些輸出為不必理睬那些輸出為 0的各行的內(nèi)容，它們已的各

28、行的內(nèi)容，它們已經(jīng)隱含在通過經(jīng)隱含在通過 1、2 兩兩步寫出的表達(dá)式中。步寫出的表達(dá)式中。X= A * B + A * B + A * BX真值表真值表1.3 1.3 布爾代數(shù)基礎(chǔ)布爾代數(shù)基礎(chǔ)5.5.邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)v將一個(gè)邏輯函數(shù)變成一個(gè)形式更簡(jiǎn)單，與之等效的將一個(gè)邏輯函數(shù)變成一個(gè)形式更簡(jiǎn)單，與之等效的邏輯函數(shù)，稱為化簡(jiǎn)。由于每個(gè)邏輯表達(dá)式是和一邏輯函數(shù)，稱為化簡(jiǎn)。由于每個(gè)邏輯表達(dá)式是和一個(gè)電路相對(duì)應(yīng)的，因此表達(dá)式的化簡(jiǎn)就能減少實(shí)現(xiàn)個(gè)電路相對(duì)應(yīng)的，因此表達(dá)式的化簡(jiǎn)就能減少實(shí)現(xiàn)它的電路所用的元器件。常用的兩種化簡(jiǎn)方法為：它的電路所用的元器件。常用的兩種化簡(jiǎn)方法為：代數(shù)化簡(jiǎn)法和卡諾圖

29、化簡(jiǎn)法。代數(shù)化簡(jiǎn)法和卡諾圖化簡(jiǎn)法。v代數(shù)化簡(jiǎn)法：利用布爾代數(shù)的基本公式和規(guī)則，進(jìn)代數(shù)化簡(jiǎn)法：利用布爾代數(shù)的基本公式和規(guī)則，進(jìn)行化簡(jiǎn)的方法。行化簡(jiǎn)的方法。例如：例如：AB+AB+AB = A(B+B) +AB=A+AB = A + B 1.3 1.3 布爾代數(shù)基礎(chǔ)布爾代數(shù)基礎(chǔ)1.4 1.4 邏輯電路基礎(chǔ)邏輯電路基礎(chǔ)邏輯電路是實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間邏輯關(guān)系的電路，計(jì)算機(jī)對(duì)于信邏輯電路是實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間邏輯關(guān)系的電路，計(jì)算機(jī)對(duì)于信息數(shù)據(jù)的處理都是由邏輯電路實(shí)現(xiàn)的，因此邏輯電路是計(jì)算機(jī)的硬件基礎(chǔ)。息數(shù)據(jù)的處理都是由邏輯電路實(shí)現(xiàn)的，因此邏輯電路是計(jì)算機(jī)的硬件基礎(chǔ)。常用的基本邏輯門電路有：與

30、門、或門、非門、與非門、或非門、異或門常用的基本邏輯門電路有：與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門、同或門、緩沖器等，這些基本門電路是構(gòu)成邏輯電路的基本成分，利用它、同或門、緩沖器等，這些基本門電路是構(gòu)成邏輯電路的基本成分，利用它們可以搭建多種多樣的復(fù)雜的邏輯電路。基本邏輯門電路符號(hào)及表達(dá)式如下們可以搭建多種多樣的復(fù)雜的邏輯電路。基本邏輯門電路符號(hào)及表達(dá)式如下異或門異或門 或門或門 或非門或非門AXBX=AB X= AB X=A+B X=A+B XXXAAABBBAXX=A B X=A X=AB同或門同或門AXBAXB1&1= =1&1= =1XABABABXXXAABAB

31、ABXXXX=A X=AB X= AB X=A+B X=A+B X=A B X=A B 1.4 1.4 邏輯電路基礎(chǔ)邏輯電路基礎(chǔ)1.5 1.5 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路1. 1. 二進(jìn)制數(shù)據(jù)算術(shù)運(yùn)算規(guī)則二進(jìn)制數(shù)據(jù)算術(shù)運(yùn)算規(guī)則(1) 加法運(yùn)算規(guī)則加法運(yùn)算規(guī)則 0+0=0 例如：例如： 0101 0+1=1 +) 0001 1+0=1 0110 1+1=0 并產(chǎn)生進(jìn)位并產(chǎn)生進(jìn)位(2) 減法運(yùn)算規(guī)則減法運(yùn)算規(guī)則 0-0=0 例如：例如： 1011 0-1=1 并產(chǎn)生借位并產(chǎn)生借位 -) 0101 1-0=1 0110 1-1=(3)乘法運(yùn)算規(guī)則乘法運(yùn)算規(guī)則 例如：例如：

32、1101 0X X0=0 X X) 0101 0X X1=0 1101 1X X0=0 1101 1X X1=1 1000001(4)除法運(yùn)算規(guī)則除法運(yùn)算規(guī)則 1101 例如：例如： 1110101/1001 1001 1110101 1001 1011 1001 01001 1001 0 000000001.5 1.5 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路2.2.半加器電路設(shè)計(jì)半加器電路設(shè)計(jì)問題描述：對(duì)兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算，產(chǎn)生問題描述：對(duì)兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算，產(chǎn)生1 1位和和位和和1 1位進(jìn)位。位進(jìn)位。定義輸入輸出變量：輸入定義輸入輸出變量：輸入x,y,x,y,輸出

33、輸出S S（sumsum）,C(carry),C(carry)。真值表：真值表： x y C Sx y C S 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0邏輯表達(dá)式：邏輯表達(dá)式： S=S=xy+xy,Cxy+xy,C= =xyxy，由此可以化出邏輯圖如下：由此可以化出邏輯圖如下：1.5 1.5 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路S Sy yC Cx x=1=1& &HAxysc 半加器電路圖：半加器電路圖： 半加器符號(hào)：半加器符號(hào)：1.5 1.5 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路二進(jìn)

34、制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路3.3.全加器電路設(shè)計(jì)全加器電路設(shè)計(jì)FAabscico1位位全加器框圖全加器框圖1位位全加器真值表：全加器真值表：a b ci co s0 0 0 0 00 0 1 0 10 1 0 0 10 1 1 1 01 0 0 0 11 0 1 1 01 1 0 1 01 1 1 1 11位位全加器邏輯表達(dá)式全加器邏輯表達(dá)式(電路圖見電路圖見p13)S= /a/bci+/ab/ci+a/b/ci+abci=a b ciCo=/abci+a/bci+ab/ci+abci=ab+aci+bci 1.5 1.5 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路由多個(gè)一位全加器把進(jìn)位

35、信號(hào)串聯(lián)而成，每個(gè)全加器都有由多個(gè)一位全加器把進(jìn)位信號(hào)串聯(lián)而成，每個(gè)全加器都有2級(jí)門的級(jí)門的延遲時(shí)間，故這種延遲時(shí)間，故這種n位加法器有位加法器有2n級(jí)門的延遲時(shí)間。級(jí)門的延遲時(shí)間。abscicoabscicoabscicoFAabscicocicoabaaaabbbbsssss4. 4. 多位多位二進(jìn)制數(shù)的加法電路設(shè)計(jì)二進(jìn)制數(shù)的加法電路設(shè)計(jì)FAFAFA1.5 1.5 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算及其加法電路1.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼1.1.二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼方法二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼方法(1)(1)基本概念：無符號(hào)數(shù)、有符號(hào)數(shù)、機(jī)器數(shù)、真值。基本概念：無符號(hào)數(shù)、

36、有符號(hào)數(shù)、機(jī)器數(shù)、真值。機(jī)器中，數(shù)的符號(hào)用機(jī)器中，數(shù)的符號(hào)用“0”0”、“1” 1” 表示，最高位作符號(hào)位，表示，最高位作符號(hào)位，“0”0”表示表示“+”+”，“1”1”表示表示“-”-”。機(jī)器數(shù)：機(jī)器中數(shù)的表示形式，其位數(shù)通常為機(jī)器數(shù)：機(jī)器中數(shù)的表示形式，其位數(shù)通常為8 8的倍數(shù)。的倍數(shù)。真值：真值： 機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)值。機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)值。舉例舉例: :一個(gè)一個(gè)8 8位機(jī)器數(shù)與它的真值對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：位機(jī)器數(shù)與它的真值對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：真值：真值： X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100BX1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B機(jī)器

37、數(shù)：機(jī)器數(shù)： X1X1機(jī)機(jī)= 01010100 X2= 01010100 X2機(jī)機(jī)= 11010100= 11010100有符號(hào)數(shù)通常使用三種表示方法有符號(hào)數(shù)通常使用三種表示方法: :原碼、反碼和補(bǔ)碼。原碼、反碼和補(bǔ)碼。(2)(2)原碼原碼(True Form)(True Form)：最高位為符號(hào)位，最高位為符號(hào)位，0 0表示表示 “ “+”+”，1 1表示表示“”，數(shù)值位與真值數(shù)值位相同，數(shù)值位與真值數(shù)值位相同。例例 8 8位原碼機(jī)器數(shù)：位原碼機(jī)器數(shù)： 真值：真值： x1 = +1010100B x1 = +1010100B x2 = x2 =1010100B1010100B 機(jī)器數(shù)：機(jī)器數(shù)

38、：x1x1原原 = 01010100= 01010100 x2x2原原 = = 1101010011010100原碼表示簡(jiǎn)單直觀原碼表示簡(jiǎn)單直觀, ,但但0 0的表示不唯一，加減運(yùn)算復(fù)雜。的表示不唯一，加減運(yùn)算復(fù)雜。1.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼(3)(3)反碼（反碼（Ones ComplementOnes Complement）: :正數(shù)的反碼與原碼表示相同。負(fù)數(shù)反碼符號(hào)位為正數(shù)的反碼與原碼表示相同。負(fù)數(shù)反碼符號(hào)位為1 1，數(shù)值位為原碼數(shù)值各位，數(shù)值位為原碼數(shù)值各位取反。取反。例例 8 8位反碼機(jī)器數(shù)：位反碼機(jī)器數(shù)： x= +4 x= +4 ： xx原原= 00000100=

39、00000100 xx反反= 00000100= 00000100 x= -4 x= -4 ： xx原原= 10000100= 10000100 xx反反= 11111011= 11111011(4)(4)補(bǔ)碼（補(bǔ)碼（Twos ComplementTwos Complement）: :正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同。負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的符號(hào)位為正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同。負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的符號(hào)位為1 1，數(shù)值位等于反碼加，數(shù)值位等于反碼加1 1。例：求例：求 8 8位補(bǔ)碼機(jī)器數(shù)：位補(bǔ)碼機(jī)器數(shù)：x=+4x=+4 x x原原=x=x反反=x=x補(bǔ)補(bǔ)= 00000100= 00000100 x=-4x=-4 x x原原 =

40、10000100= 10000100 x x反反 = 11111011 = 11111011 x x補(bǔ)補(bǔ) = 11111100= 11111100補(bǔ)碼表示的優(yōu)點(diǎn)：補(bǔ)碼表示的優(yōu)點(diǎn)：0 0的表示唯一，加減運(yùn)算方便。的表示唯一，加減運(yùn)算方便。1.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼8 位機(jī)器數(shù)有符號(hào)數(shù)十六進(jìn)制二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)原碼反碼補(bǔ)碼00017F80FEFF00000000000000010111111110000000111111101111111101127128254255+0+1+127- 0-126-127+0+1+127- 127- 1- 0+0+1+127-128- 2- 1(5)

41、8(5)8位機(jī)器數(shù)表示的真值位機(jī)器數(shù)表示的真值: :(6)(6)各種編碼方法的表數(shù)范圍各種編碼方法的表數(shù)范圍: : n+1 n+1位二進(jìn)制編碼位二進(jìn)制編碼x x表示的整數(shù)范圍：表示的整數(shù)范圍： 原碼、反碼：原碼、反碼：-2-2n nx x2 2n n 補(bǔ)碼：補(bǔ)碼：-2-2n nxx2 2n n例如：例如：8 8位原碼、反碼的表數(shù)范圍是位原碼、反碼的表數(shù)范圍是-127-127+127+127，補(bǔ)碼的表數(shù)范圍是，補(bǔ)碼的表數(shù)范圍是-128-128+127+127；1616位原碼、反碼的表數(shù)范圍是位原碼、反碼的表數(shù)范圍是-32767-32767+32767+32767，補(bǔ)碼的表數(shù)范圍是，補(bǔ)碼的表數(shù)范圍

42、是-32768-32768+32767+32767(7)(7)各種編碼之間的相互轉(zhuǎn)換：各種編碼之間的相互轉(zhuǎn)換：xx原原 xx補(bǔ)補(bǔ)： x0, xx0, x補(bǔ)補(bǔ)= x= x原原 ;x;x0,0,符號(hào)位不變，數(shù)值位取反符號(hào)位不變，數(shù)值位取反+1+1。例例1 1：X1X1原原=01111111=7FH=01111111=7FH，X1X1補(bǔ)補(bǔ)=01111111=7FH=01111111=7FH X2 X2原原=11111111=FFH=11111111=FFH，X2X2補(bǔ)補(bǔ)=10000001=81H=10000001=81H例例2 2：X1X1原原=59H=59H，X2X2原原=D9H=D9H，求真值？

43、求真值？ X1=+1011001B=+89 X2=-1011001B=-89X1=+1011001B=+89 X2=-1011001B=-89例例3 3：X1X1補(bǔ)補(bǔ)=59H=59H，X2X2補(bǔ)補(bǔ)=D9H=D9H，求真值？求真值？ X1=+1011001B=+89 X2=-0100111B=-39X1=+1011001B=+89 X2=-0100111B=-391.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼v原碼、反碼、補(bǔ)碼表示小結(jié)：原碼、反碼、補(bǔ)碼表示小結(jié)：正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示均相同，正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示均相同，符號(hào)位為符號(hào)位為0 0，數(shù)值位同數(shù)的真值。，數(shù)值位同數(shù)的真值。零的原碼

44、和反碼均有零的原碼和反碼均有2 2個(gè)編碼，補(bǔ)碼只有個(gè)編碼，補(bǔ)碼只有1 1個(gè)編碼。個(gè)編碼。負(fù)數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示均不同，負(fù)數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示均不同，符號(hào)位為符號(hào)位為1 1，數(shù)值位：原碼為數(shù)的絕對(duì)值，數(shù)值位：原碼為數(shù)的絕對(duì)值 反碼為每一位均取反碼反碼為每一位均取反碼 補(bǔ)碼為反碼再在最低位補(bǔ)碼為反碼再在最低位+1+1由由XX補(bǔ)補(bǔ)求求-X-X補(bǔ)補(bǔ)：每一位取反后：每一位取反后, ,再在最低位再在最低位+ +1 11.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼2.2.補(bǔ)碼加法器補(bǔ)碼加法器/ /減法器電路減法器電路(1)(1)補(bǔ)碼加減法的運(yùn)算規(guī)律補(bǔ)碼加減法的運(yùn)算規(guī)律: :X+YX+Y補(bǔ)補(bǔ)=X=X補(bǔ)補(bǔ)

45、+Y+Y補(bǔ)補(bǔ)X-YX-Y補(bǔ)補(bǔ)=X=X補(bǔ)補(bǔ)+-Y+-Y補(bǔ)補(bǔ)-Y-Y補(bǔ)補(bǔ)= =對(duì)對(duì)YY補(bǔ)補(bǔ)逐位取反逐位取反( (包括符號(hào)位包括符號(hào)位),),再在最低位加再在最低位加1 1。例：設(shè)例：設(shè)x=1010 x=1010，y=-0101,y=-0101,則則xx補(bǔ)補(bǔ)=01010=01010，yy補(bǔ)補(bǔ)=11011, =11011, x x補(bǔ)補(bǔ)+y+y補(bǔ)補(bǔ)=00101=00101 x+y x+y補(bǔ)補(bǔ)= 1010-0101= 1010-0101補(bǔ)補(bǔ)= 0101= 0101補(bǔ)補(bǔ)=00101,=00101, 由此可見由此可見x+yx+y補(bǔ)補(bǔ)= x= x補(bǔ)補(bǔ)+y+y補(bǔ)補(bǔ)例：設(shè)例：設(shè)x=0101x=0101，則則-x=-

46、0101,x-x=-0101,x補(bǔ)補(bǔ)=00101,-x=00101,-x補(bǔ)補(bǔ)=11011,=11011, 所以所以-x-x補(bǔ)補(bǔ)= =對(duì)對(duì)xx補(bǔ)補(bǔ)逐位取反逐位取反, ,再在最低位加再在最低位加1 1。1.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼(2)(2)補(bǔ)碼加減法的電路實(shí)現(xiàn)補(bǔ)碼加減法的電路實(shí)現(xiàn): :8 8位二進(jìn)制加法器電路：位二進(jìn)制加法器電路：1.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼8 8位二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼減法器電路：位二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼減法器電路： 可控的可控的8 8位二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼加減法器位二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼加減法器(SUB=0,(SUB=0,加法加法,SUB=1,SUB=1,減法減法):):1.6 1

47、.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼(3)(3)加減法運(yùn)算的溢出問題：加減法運(yùn)算的溢出問題：當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超出機(jī)器數(shù)所能表示的范圍時(shí)，稱為溢出。顯然，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超出機(jī)器數(shù)所能表示的范圍時(shí)，稱為溢出。顯然，兩個(gè)異號(hào)數(shù)相加或兩個(gè)同號(hào)數(shù)相減，其結(jié)果是不會(huì)溢出的。僅當(dāng)兩個(gè)異號(hào)數(shù)相加或兩個(gè)同號(hào)數(shù)相減，其結(jié)果是不會(huì)溢出的。僅當(dāng)兩個(gè)同號(hào)數(shù)相加或者兩個(gè)異號(hào)數(shù)相減時(shí)，才有可能發(fā)生溢出的現(xiàn)兩個(gè)同號(hào)數(shù)相加或者兩個(gè)異號(hào)數(shù)相減時(shí)，才有可能發(fā)生溢出的現(xiàn)象，一旦溢出，運(yùn)算結(jié)果就不正確了，因此必須將溢出的情況檢象，一旦溢出，運(yùn)算結(jié)果就不正確了，因此必須將溢出的情況檢查出來。查出來。判別溢出的方法：判別溢出的方法：無符號(hào)數(shù)溢出判斷無

48、符號(hào)數(shù)溢出判斷最高位是否產(chǎn)生進(jìn)位或借位。最高位是否產(chǎn)生進(jìn)位或借位。 計(jì)算機(jī)設(shè)置進(jìn)位標(biāo)志位計(jì)算機(jī)設(shè)置進(jìn)位標(biāo)志位 Cy Cy 判斷無符號(hào)數(shù)溢出：判斷無符號(hào)數(shù)溢出： 當(dāng)數(shù)據(jù)加當(dāng)數(shù)據(jù)加/ /減最高位產(chǎn)生進(jìn)位減最高位產(chǎn)生進(jìn)位/ /借位，借位，Cy=1Cy=1；否則否則,Cy=0,Cy=0。補(bǔ)碼溢出判斷補(bǔ)碼溢出判斷符號(hào)位和最高數(shù)值位進(jìn)位是否相同。符號(hào)位和最高數(shù)值位進(jìn)位是否相同。 計(jì)算機(jī)設(shè)置溢出標(biāo)志位計(jì)算機(jī)設(shè)置溢出標(biāo)志位 OV OV 判斷補(bǔ)碼溢出。判斷補(bǔ)碼溢出。邏輯關(guān)系：邏輯關(guān)系： OV=Cy6OV=Cy6 Cy7 Cy7 當(dāng)補(bǔ)碼加當(dāng)補(bǔ)碼加/ /減產(chǎn)生溢出減產(chǎn)生溢出 OV=1OV=1，否則否則OV=0OV=

49、0。1.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼3.3.其它編碼其它編碼(1)(1)西文字符編碼：美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼西文字符編碼：美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼ASCIIASCII碼，用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)碼，用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間傳遞信息。用一個(gè)字節(jié)表示一個(gè)字符，其中低算機(jī)與外設(shè)之間傳遞信息。用一個(gè)字節(jié)表示一個(gè)字符，其中低7 7位為字符的編位為字符的編碼值碼值，最高位一般用作校驗(yàn)位。最高位一般用作校驗(yàn)位。行行列列0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 0 0N U LD L ES P0P、p0 0 0 1S O HD C 1!1AQaq0 0

50、 1 0S T XD C 2”2BRbr0 0 1 1E T XD C 3#3CScs0 1 0 0E O TD C 4$4DTdt0 1 0 1E N QN A K%5EUeu0 1 1 0A C KS Y N&6FVfv0 1 1 1B E LE T B 7GWgw1 0 0 0B SC A N(8HXhx1 0 0 1H TE M )9IYiy1 0 1 0L FS U B*:JZjz1 0 1 1V TE S C+ ；Kk1 1 0 0F FF S ，Ll 1 1 0 1C RG S=Mm1 1 1 0S OR SNn1 1 1 1S IU S/ ？O_oD E L1.6 1.

51、6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼(2)(2)漢字編碼：漢字編碼： GB2312-80GB2312-80國(guó)標(biāo)碼，用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字的編碼。國(guó)標(biāo)碼，用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字的編碼。 漢字的區(qū)號(hào)漢字的區(qū)號(hào)+A0H=+A0H=漢字機(jī)內(nèi)碼的高字節(jié)漢字機(jī)內(nèi)碼的高字節(jié) 漢字的位號(hào)漢字的位號(hào)+A0H=+A0H=漢字機(jī)內(nèi)碼的低字節(jié)漢字機(jī)內(nèi)碼的低字節(jié) 例如：例如：啊啊的區(qū)號(hào)為十進(jìn)制的的區(qū)號(hào)為十進(jìn)制的1616區(qū)，位號(hào)為區(qū)，位號(hào)為1 1。 相應(yīng)的機(jī)內(nèi)碼為相應(yīng)的機(jī)內(nèi)碼為B0A1HB0A1H(3)BCD(3)BCD碼碼( (Binary Coded Decimal)Binary Coded Decimal)二進(jìn)制代碼表

52、示的十進(jìn)制數(shù)：二進(jìn)制代碼表示的十進(jìn)制數(shù)： 用用4 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)。8421 BCD8421 BCD碼：碼： 例：求十進(jìn)制數(shù)例：求十進(jìn)制數(shù)876876的的BCDBCD碼碼 876876BCDBCD = 1000 0111 0110 = 1000 0111 0110 876 = 36C 876 = 36CH H = 1101101100 = 1101101100B BBCDBCD碼運(yùn)算：碼運(yùn)算： 十進(jìn)制調(diào)整：計(jì)算機(jī)實(shí)際按二進(jìn)制法則計(jì)算，加入十進(jìn)制調(diào)整操作，可計(jì)算十進(jìn)制調(diào)整：計(jì)算機(jī)實(shí)際按二進(jìn)制法則計(jì)算，加入十進(jìn)制調(diào)整操作，可計(jì)算BCDBCD碼。碼。 十進(jìn)制調(diào)

53、整方法：當(dāng)計(jì)算結(jié)果有非十進(jìn)制調(diào)整方法：當(dāng)計(jì)算結(jié)果有非BCDBCD碼或產(chǎn)生進(jìn)位或借位，進(jìn)行加碼或產(chǎn)生進(jìn)位或借位，進(jìn)行加6 6或減或減6 6調(diào)整。調(diào)整。1.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼例：計(jì)算例：計(jì)算BCDBCD碼碼 78+69=78+69=？ 0111 10000111 1000 78 78BCDBCD + +0110 10010110 1001 + 69+ 69BCDBCD 1110 0001 1110 0001 產(chǎn)生非產(chǎn)生非BCDBCD碼和半進(jìn)位碼和半進(jìn)位 + 0110 + 0110 01100110 +66H +66H調(diào)整調(diào)整 1 0100 0111 1 0100 0111 帶進(jìn)位結(jié)果：帶進(jìn)位結(jié)果：147 147 1.6 1.6 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼1.7 1.7 浮點(diǎn)數(shù)基本概念浮點(diǎn)數(shù)基本概念sef0515262631.7 1.7 浮點(diǎn)數(shù)基本概念浮點(diǎn)數(shù)基本概念1 1、將、將1616進(jìn)制的進(jìn)制的0-F0-F用用4 4位位2 2進(jìn)制表達(dá)出來，并熟記。進(jìn)制表達(dá)出來，并熟記。2