第一章 微型计算机基础概论

1.1   微型计算机基础

        1.1.1   微型计算机的发展

        1.1.2   微型计算机的工作过程

 

 

 

        1.1.3   微机系统的组成

 

                1）硬件系统

 

                        1.微处理器（CPU）

                                [1]运算器：核心部件是算术逻辑单元（ALU），以加法器为基础，还有移位寄存器以及相应控制逻辑。

                                [2]控制器：由指令寄存器，指令译码器和操作控制电路组成。

                                [3]寄存器组：可分为专用寄存器和通用寄存器，专用寄存器的作用固定为堆栈指针，程序计数器，标志寄存器。还有累加锁存器，暂存器和指令寄存器等，不能直接被程序员使用。

                        2.存储器

                                [1]内存单元的地址和内容

                                [2]内存的操作：分为读和写两种

 

                        3.输入输出接接口和输入输出设备

                        4.总线

                                [1]数据总线DB，是双向总线

                                [2]地址总线AB，是单向总线

                                [3]控制总线CB，每一根线是单向的，作为整体是双向的

 

                2）软件系统

                        软件分为系统软件和应用软件两大类

                        计算机实用程序分为3个级别：机器语言，汇编语言，高级语言

                        在编写程序时，还可能需要另外3中系统程序：系统程序库，连接程序和装入程序

1.2   计算机中的数值及编码

        1.2.1   常用记数制

                1）十进制数（D）

                2）二进制数（B）

                3）十六进制数（H）

                4）其它进制数

        1.2.2   各种数值之间的转换

                1）非十进制数到十进制数：按权展开

                2）十进制数转换为非十进制数

                        1.十进制数转换成二进制数

                        2.十进制数转换为十六机制数

                                （也可以先将十进制数转换为二进制数，然后再进行转换）

                3）二进制数和十六进制数之间的转换

        1.2.3   计算机中的二进制数表示

                1）定点小数的表示

                2）整数的表示

                3）浮点数的表示

        1.2.4   二进制编码

                1）二进制编码的十进制数：称为二-十进制（BCD码），例如8421码，用四位二进制编码表示一位十进制数，与纯粹的二进制数存在区别。

                2）BCD码和十进制，二进制的转换

                3）字符的编码：ASCII码

1.3   无符号二进制数的算数运算和逻辑运算

        1.3.1   二进制的算数运算

                1）加法运算

                2）减法运算

                3）乘法运算

                4）除法运算

                        除法是乘法的逆运算，二进制的除法运算也可以转化为减法和右移运算，没有一意为相当于除以2

        1.3.2   无符号数的表示范围

                1）无符号二进制数的表示范围

                2）无符号二进制数的溢出判断

                        对于两个二进制数的加减运算，若最高有效位向更高位有进位，则产生溢出，对于乘法没有溢出，对于除法若是除数过小则会溢出

        1.3.3   二进制数的逻辑运算

                1）与运算

                2）或运算

                3）非运算

                4）异或运算

        1.3.4   基本逻辑门及常用逻辑部件

                1）与门

                2）或门

                3）非门

                4）与非门

                5）或非门

                6）译码器：将一组输入信号转换为在某一时刻有一个确定的输入信号

1.4   有符号二进制数的表示及运算

        1.4.1   有符号数的表示方法

                1）原码：机器数的最高位是符号位，其它部分是数的绝对值

                2）反码：正数相同，负数真值取反

                3）补码：正数相同，负数为反码加一

        1.4.2   补码数与十进制数之间的转换

                1）正数补码的转换

                2）负数补码的转换

                        求负数的的绝对值：将负数的补码再求补

        1.4.3   补码的运算：在微机中，凡是有符号数都是用补码表示的，所以运算结果也是用补码表示的

        1.4.4   有符号数的表示范围

                1）有符号数的表示范围

                2）有符号数运算时的溢出判断:在两个同符号数相加或异符号数相减时，若次高位向最高位发生进位或借位，最高位没有向更高位发生进位或借位，或是次高位向最高位没有发生进位或借位，最高位向更高位发生进位或借位时，判断为溢出