微机原理与接口技术西安电子科技大学技术物理学院1
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第1章微型计算机的根底知识主要内容:各种常用记数制和编码以及它们相互间的转换和运算;二进制数中的溢出问题;微型计算机的结构和工作原理;8086/8088微处理器结构与内部存放器;8086/8088微处理器的存储器结构。5
概述电子计算机的开展:电子管计算机〔1946-1956〕晶体管计算机〔1957-1964〕中小规模集成电路计算机〔1965-1970〕超大规模集成电路计算机〔1971-今〕电子计算机按其性能分类:大中型计算机/巨型计算机〔MainframeComputer〕小型计算机〔Minicomputer〕微型计算机〔Microcomputer〕单片计算机〔Single-ChipMicrocomputer〕微型计算机的核心:微处理器(中央处理器CPU)IntelCPU的开展见下页表6
代发表年份字长(bits)型号线宽(?m)晶体管数(万个)时钟频率(MHz)速度(MIPS)一197119724840048008500.20.310.05二197488080200.52-40.5三19781982168086/8088802862-32.9134.77-108-2011-2四198519893280386804861-227.512012-3325-666-1220-40五199332Pentium0.6-0.833060-200100-200六1995199619971999200132P/ProP/MMXPIIPIIIP40.60.60.35.25-.13.18-.135504507508503000133-200166-233233-4504503000300七2002?64Itanium?0.08CPU:2.5KCache:30K800(20条指令/时钟周期)30007
§1.1计算机中的数和编码了解特点;表示方法;相互间的转换和运算。8
§1.1.1计算机的数制十进制——符合人们的习惯二进制——便于物理实现十六进制——便于识别、书写八进制一、常见数制9
1.十进制特点:以十为底,逢十进一;共有0-9十个数字符号。表示:10
2.二进制特点:以2为底,逢2进位;只有0和1两个符号。表示:11
3.十六进制特点:以16为底,逢16进位; 有0--9及A--F共16个数字符号。表示:12
进位计数制的一般表示一般地,对任意一个K进制数S都可表示为其中:Si--S的第i位数码,可以是K个符号中任何一个;n,m–整数和小数的位数;K--基数;Ki--K进制数的权13
如何区分不同进位记数制的数字在数字后面加一个字母进行区分:二进制:数字后面加B,如1001B八进制:数字后面加O,如1001O十进制:一般不加,如1001十六进制:数字后面加H,如1001H14
二、各种数制间的转换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=(?)1013FAH=(?)1015
2.十进制到非十进制数的转换十进制→二进制的转换: 整数局部:除2取余;小数局部:乘2取整。十进制→十六进制的转换:整数局部:除16取余;小数局部:乘16取整。以小数点为起点求得整数和小数的各个位。16
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: 010110001001.1100589.C注意:位数不够时要补017
§1.1.2带符号数的表示法把二进制数的最高位定义为符号位符号位为0表示正数,符号位为1表示负数连同符号位一起数值化了的数,称为机器数。机器数所表示的真实的数值,称为真值。〔在以下讲述中,均以8位二进制数为例〕1.符号数的表示18
[例]:+52=+0110100=00110100符号位数值位-52=-0110100=10110100真值机器数19
对于带符号数,机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。数X的原码记作[X]原,反码记作[X]反,补码记作[X]补。注意:对正数,三种表示法均相同。