第2章計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和碼制

1、1第二章第二章計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和編碼計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和編碼20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)2主要內(nèi)容主要內(nèi)容計(jì)算機(jī)中的常用計(jì)數(shù)制、編碼及其相互間的計(jì)算機(jī)中的常用計(jì)數(shù)制、編碼及其相互間的轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換；二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；符號(hào)數(shù)的表示及補(bǔ)碼運(yùn)算；符號(hào)數(shù)的表示及補(bǔ)碼運(yùn)算；二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題；二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題；基本邏輯門及譯碼器；基本邏輯門及譯碼器；定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的表示方法。定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的表示方法。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大

2、學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)3第第2章章 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與編碼計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與編碼主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：n2.1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)制n2.2 無(wú)符號(hào)數(shù)二進(jìn)數(shù)制數(shù)的運(yùn)算無(wú)符號(hào)數(shù)二進(jìn)數(shù)制數(shù)的運(yùn)算n2.3 有符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算有符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算n2.4 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼學(xué)時(shí)分配：學(xué)時(shí)分配：n4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)4第一節(jié)第一節(jié)計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)制mov ax,12hcall displayJmp 1234h20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)5主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：n2.1.1 常用計(jì)數(shù)制常用計(jì)數(shù)制n2.1.2 各種數(shù)制之間

3、的轉(zhuǎn)換各種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換2.1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)制20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)62.1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)制n了解：各種計(jì)數(shù)制的特點(diǎn)及表示方法；了解：各種計(jì)數(shù)制的特點(diǎn)及表示方法；n掌握：各種計(jì)數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換。掌握：各種計(jì)數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)72.1.1常用計(jì)數(shù)制常用計(jì)數(shù)制十進(jìn)制十進(jìn)制(Decimal) 符合人們的習(xí)慣符合人們的習(xí)慣二進(jìn)制二進(jìn)制(Binary) 便于物理實(shí)現(xiàn)便于物理實(shí)現(xiàn)十六進(jìn)制十六

4、進(jìn)制(Hex) 便于識(shí)別、書寫便于識(shí)別、書寫八進(jìn)制八進(jìn)制(Octal)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)81.十進(jìn)制十進(jìn)制n特點(diǎn)：以特點(diǎn)：以10為底，逢十進(jìn)一；為底，逢十進(jìn)一； 共共有有0-9十個(gè)數(shù)字符號(hào)十個(gè)數(shù)字符號(hào)。n表示：表示：權(quán)表達(dá)式權(quán)表達(dá)式120112011101010101010nnmnnmniiimD DDDDDDn：整數(shù)位數(shù)：整數(shù)位數(shù) m：小數(shù)位數(shù)：小數(shù)位數(shù)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)92.二進(jìn)制二進(jìn)制n特點(diǎn)：以特點(diǎn)：以2為底，逢為底，

5、逢2進(jìn)位；進(jìn)位； 只有只有0和和1兩個(gè)符號(hào)。兩個(gè)符號(hào)。(數(shù)后面加數(shù)后面加B)n表示：表示：權(quán)表達(dá)式權(quán)表達(dá)式12012n 12011( )222222nnmnmniiimBBBBBBBn：整數(shù)位數(shù)：整數(shù)位數(shù) m：小數(shù)位數(shù)：小數(shù)位數(shù)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)103.十六進(jìn)制十六進(jìn)制n特點(diǎn)：以特點(diǎn)：以16為底，逢為底，逢16進(jìn)位進(jìn)位(數(shù)后面加數(shù)后面加H） 有有0-9及及A-F共共16個(gè)數(shù)字符號(hào)，個(gè)數(shù)字符號(hào)，n表示：表示：權(quán)表達(dá)式權(quán)表達(dá)式1201161n 2011( )161616161616 nnmnmniiimHHHHH

6、HHn：整數(shù)位數(shù)：整數(shù)位數(shù) m：小數(shù)位數(shù)：小數(shù)位數(shù)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)114.任意任意K進(jìn)制數(shù)的表示進(jìn)制數(shù)的表示一般地，對(duì)任意一個(gè)一般地，對(duì)任意一個(gè)K進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)S都可表示為都可表示為120n 120111()nnknmmniiimSSKSKSKSKSKSK 其中：其中： Si - S的的第第i位數(shù)碼，可以是位數(shù)碼，可以是K個(gè)符號(hào)中任何一個(gè)個(gè)符號(hào)中任何一個(gè) n,m 整數(shù)和小數(shù)的位數(shù)；整數(shù)和小數(shù)的位數(shù)； K - 基數(shù)；基數(shù)； Ki - K進(jìn)制數(shù)的權(quán)進(jìn)制數(shù)的權(quán)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北

7、大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)125.如何區(qū)分不同進(jìn)位記數(shù)制的數(shù)如何區(qū)分不同進(jìn)位記數(shù)制的數(shù)字字在數(shù)字后面加一個(gè)字母進(jìn)行區(qū)分：在數(shù)字后面加一個(gè)字母進(jìn)行區(qū)分：二進(jìn)制：數(shù)字后面加二進(jìn)制：數(shù)字后面加B, 如如1001B八進(jìn)制：數(shù)字后面加八進(jìn)制：數(shù)字后面加O, 如如1001O十進(jìn)制：一般不加十進(jìn)制：一般不加, 如如1001十六進(jìn)制：數(shù)字后面加十六進(jìn)制：數(shù)字后面加H , 如如1001H在明顯可以區(qū)分其記數(shù)制的情況下，可以省略數(shù)在明顯可以區(qū)分其記數(shù)制的情況下，可以省略數(shù)字后面的字母。字后面的字母。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理

8、及接口技術(shù)13 十進(jìn)制十進(jìn)制(D) 二進(jìn)制二進(jìn)制(B) 八進(jìn)制八進(jìn)制(O,Q) 十六進(jìn)制十六進(jìn)制(H) 0 0000 0 0 1 0001 1 1 2 0010 2 2 3 0011 3 3 4 0100 4 4 5 0101 5 5 6 0110 6 6 7 0111 7 7 8 1000 8 9 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F 5.如何區(qū)分不同進(jìn)位記數(shù)制的數(shù)如何區(qū)分不同進(jìn)位記數(shù)制的數(shù)字字20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)14例例n234.98 或或 (23

9、4.98)10n1101.11B 或或 (1101.11)2nABCD . BFH 或或 (ABCD . BF)1620222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)152.1.2各種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換各種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換n人們習(xí)慣使用十進(jìn)制數(shù)，計(jì)算機(jī)采用的是二人們習(xí)慣使用十進(jìn)制數(shù)，計(jì)算機(jī)采用的是二進(jìn)制數(shù)，編寫程序時(shí)為方便起見(jiàn)又采用十六進(jìn)制數(shù)，編寫程序時(shí)為方便起見(jiàn)又采用十六進(jìn)制數(shù)，因此必然會(huì)產(chǎn)生數(shù)制轉(zhuǎn)換問(wèn)題。進(jìn)制數(shù)，因此必然會(huì)產(chǎn)生數(shù)制轉(zhuǎn)換問(wèn)題。n1.非十進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換非十進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換n2.十進(jìn)制到非十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制到非十進(jìn)制

10、數(shù)的轉(zhuǎn)換n3.二進(jìn)制與十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)161. 非十進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換非十進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換 按相應(yīng)的權(quán)表達(dá)式展開(kāi)按相應(yīng)的權(quán)表達(dá)式展開(kāi)，再按十進(jìn)制求和。再按十進(jìn)制求和。n例：例：24.AH=2161+4160+A16-1 =36.625注：注：AF分別用分別用1015代入代入 例：例：10110010B = (?)10 13FAH = (?)1020222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)172.十進(jìn)

11、制到非十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制到非十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制十進(jìn)制 二進(jìn)制：二進(jìn)制： 整數(shù)部分：除整數(shù)部分：除2取余；小數(shù)部分：乘取余；小數(shù)部分：乘2取整取整十進(jìn)制十進(jìn)制 十六進(jìn)制：十六進(jìn)制： 整數(shù)部分：除整數(shù)部分：除16取余；小數(shù)部分：乘取余；小數(shù)部分：乘16取整取整以小數(shù)點(diǎn)為起點(diǎn)求得整數(shù)和小數(shù)的每一位以小數(shù)點(diǎn)為起點(diǎn)求得整數(shù)和小數(shù)的每一位。注：十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成注：十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成任意任意K進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)與上類似，與上類似， 整數(shù)：除整數(shù)：除K取余，小數(shù)：乘取余，小數(shù)：乘K取整。取整。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)18(30)10=( 11

12、110 )22| 3 0 0 低位低位 2| 1 5 1 2| 7 1 2| 3 1 2| 1 1 高位高位 0 (266)10 = ( 10 A )16 266/16 = 16 A 低位低位 16/16 = 1 0 1/16 = 0 1 高位高位181)十進(jìn)制到二進(jìn)制轉(zhuǎn)換例十進(jìn)制到二進(jìn)制轉(zhuǎn)換例20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)19(0.8125)10 = ( 0.1101 )2 0.8125 2 1.6250 1 高位高位 0.6250 2 1.2500 1 0.2500 2 0.5000 0 0.5000 2 1.000

13、0 1 低位低位191)十進(jìn)制到二進(jìn)制轉(zhuǎn)換例十進(jìn)制到二進(jìn)制轉(zhuǎn)換例20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)20 2 2 4949 2 2 24 -24 - 1 1 2 2 12 - 12 - 0 0 2 2 6 - 6 - 0 0 2 2 3 - 3 - 0 0 2 2 1 - 1 - 1 1 0 - 0 - 1 1(49.58)10 = ( ？ )2110001.整數(shù)除以整數(shù)除以2倒取余數(shù)倒取余數(shù) 小數(shù)乘小數(shù)乘以以2正取整數(shù)正取整數(shù) 0.580.58 2 21 .161 .16 2 20 .320 .32 2 20 .64 0 .

14、64 10020222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)211)十進(jìn)制到二進(jìn)制轉(zhuǎn)換例十進(jìn)制到二進(jìn)制轉(zhuǎn)換例20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)222)十進(jìn)制到十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換例十進(jìn)制到十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換例400.25 = （ ？ ）Hn400/16=25 -余數(shù)余數(shù)=0（個(gè)位）（個(gè)位）n25/16=1 -余數(shù)余數(shù)=9（十位）（十位）n1/16=0 -余數(shù)余數(shù)=1（百位）（百位）n0.2516=4.0 -整數(shù)整數(shù)=4（1/10） 即：即：400.25 = 190.4H2022202

15、2年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)233.二進(jìn)制與十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換n用用4位二進(jìn)制數(shù)表示位二進(jìn)制數(shù)表示1位十六進(jìn)制數(shù)位十六進(jìn)制數(shù)例：例： 10110001001.110 = (?)H 0101 1000 1001.1100 5 8 9 . C 注意：位數(shù)不夠時(shí)要補(bǔ)注意：位數(shù)不夠時(shí)要補(bǔ)020222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)24n24=16，用，用4位二進(jìn)制數(shù)表示位二進(jìn)制數(shù)表示1位十六進(jìn)制數(shù)位十六進(jìn)制數(shù) 0000 - 0H 1001 - 9H 1010

16、 - AH 1011 - BH 1100 - CH 1101 - DH 1110 - EH 1111 - FH3.二進(jìn)制與十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換25第二節(jié)第二節(jié)無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算mov ax,12hcall displayJmp 1234h20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)26主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：n2.2.1 無(wú)符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算無(wú)符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算n2.2.2 無(wú)符號(hào)數(shù)的表示范圍無(wú)符號(hào)數(shù)的表示范圍n2.2.3 無(wú)符號(hào)數(shù)的邏輯運(yùn)算無(wú)符號(hào)數(shù)的邏輯運(yùn)算n2.2.4 邏輯門邏輯門n2.2.5 譯

17、碼器譯碼器n2.2.6 由基本門電路實(shí)現(xiàn)的部件由基本門電路實(shí)現(xiàn)的部件2.2 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)272.2 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算無(wú)符號(hào)數(shù)無(wú)符號(hào)數(shù)有符號(hào)數(shù)有符號(hào)數(shù):算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)282.2.1無(wú)符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算無(wú)符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算n加法運(yùn)算加法運(yùn)算n減法運(yùn)算減法運(yùn)算n乘法運(yùn)算乘法運(yùn)算n除法運(yùn)算除法運(yùn)算20

18、222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)29注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：n對(duì)加法：對(duì)加法：1+1=0（有進(jìn)位）（有進(jìn)位）n對(duì)減法：對(duì)減法：0-1=1（有借位）（有借位）n對(duì)乘法：僅有對(duì)乘法：僅有11=1，其余皆為，其余皆為0 0； 乘以乘以2相當(dāng)于左移一位。相當(dāng)于左移一位。n對(duì)除法：除以對(duì)除法：除以2則相當(dāng)于右移則相當(dāng)于右移1位。位。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)302.2.2無(wú)符號(hào)數(shù)的表示范圍無(wú)符號(hào)數(shù)的表示范圍n一個(gè)一個(gè)n位的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)位的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)X，其表示

19、范圍為：，其表示范圍為： 0 X 2n-1 若運(yùn)算結(jié)果超出這個(gè)范圍，則產(chǎn)生溢出。若運(yùn)算結(jié)果超出這個(gè)范圍，則產(chǎn)生溢出。n溢出的溢出的判別方法：判別方法： 運(yùn)算時(shí)，當(dāng)最高位向更高位有進(jìn)位（或借位）運(yùn)算時(shí)，當(dāng)最高位向更高位有進(jìn)位（或借位）時(shí)則產(chǎn)生溢出時(shí)則產(chǎn)生溢出。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)31例例： 1111111111111111 + 00000001 + 00000001 1 1 0000000000000000 結(jié)果超出結(jié)果超出8位（最高位有進(jìn)位），發(fā)生溢出；位（最高位有進(jìn)位），發(fā)生溢出；事實(shí)上，兩數(shù)相加結(jié)果為事實(shí)上

20、，兩數(shù)相加結(jié)果為256，超出了，超出了8位二進(jìn)制位二進(jìn)制數(shù)所能表示的范圍數(shù)所能表示的范圍0255(00HFFH)，因此得，因此得不到正確的結(jié)果。不到正確的結(jié)果。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)322.2.3邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算與（與（）或（或（）非（非（）異或（異或（）掌握：邏輯關(guān)系（真值表）和邏輯門。掌握：邏輯關(guān)系（真值表）和邏輯門。例：例：A=10110110, B=01101011求：求：AB, AB, A B 特點(diǎn)：按位運(yùn)算，無(wú)進(jìn)位特點(diǎn)：按位運(yùn)算，無(wú)進(jìn)位/借位。借位。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四

21、中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)33“與與”、“或或”運(yùn)算運(yùn)算n任何數(shù)和任何數(shù)和“0”相相“與與”，結(jié)果為，結(jié)果為0n任何數(shù)和任何數(shù)和“1”相相“或或”，結(jié)果為，結(jié)果為1BACABC&1AB=CAB=C20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)34“非非”、“異或異或”運(yùn)算運(yùn)算n“非非”運(yùn)算即按位求反運(yùn)算即按位求反n兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相“異或異或”： 相同則為相同則為0，相異則為，相異則為1AABC1 B=AA B=CB20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)

22、中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)35“與非與非”、“或非或非”運(yùn)算運(yùn)算AB=C AB=CBACABC&120222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)362.2.4邏輯門邏輯門 基本的邏輯門是基本的邏輯門是與、或、非與、或、非門，一個(gè)復(fù)雜的邏門，一個(gè)復(fù)雜的邏輯電路是由這些基本邏輯門連接成的。輯電路是由這些基本邏輯門連接成的。 門電路是邏輯關(guān)系的基本硬件單元。按制作工門電路是邏輯關(guān)系的基本硬件單元。按制作工藝的不同，可分為藝的不同，可分為雙極型雙極型邏輯門和邏輯門和MOS型型邏輯門。邏輯門。 兩種工藝的代表類型為：兩種工藝的代表類型為：

23、TTL集成邏輯門集成邏輯門和和CMOS邏輯門。邏輯門。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)371.與門（與門（AND Gate）Y = ABABY000010100111&ABY注：基本門電路僅完成注：基本門電路僅完成1位二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算位二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算ABY20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)382.或門（或門（OR Gate）Y = ABABY000011101111YAB1120222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口

24、技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)393.非門（非門（NOT Gate）1AYY = AAY01101AYAY20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)404.異或門（異或門（eXclusive OR Gate）Y = ABYABABY00001110111020222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)415.與非門（與非門（NAND Gate）ABY001011101110Y = A B YAB&20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接

25、口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)426.或非門（或非門（NOR Gate）ABY001010100110Y = A B YAB120222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)43 74LSXX系列系列是最常用的一種是最常用的一種TTL門電路門電路，性能價(jià)格比也比較高。如性能價(jià)格比也比較高。如74LS00為四二輸入與為四二輸入與門、門、 74LS32為四二輸入或門，為四二輸入或門， 74LS86為四為四二輸入異或門等。通過(guò)基本的與或非門電路可二輸入異或門等。通過(guò)基本的與或非門電路可以設(shè)計(jì)出需要的各種復(fù)雜功能的電路，如以設(shè)計(jì)出需要的各種復(fù)雜

26、功能的電路，如加法加法器、器、譯碼器譯碼器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、奇偶、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、奇偶檢驗(yàn)檢驗(yàn)/產(chǎn)生電路、編碼器等產(chǎn)生電路、編碼器等。2.2.5譯碼器譯碼器(常用邏輯部件常用邏輯部件)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)442.2.5譯碼器譯碼器n在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，常常需要將不同的地址在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，常常需要將不同的地址信號(hào)通過(guò)一定的控制電路轉(zhuǎn)換為對(duì)某一芯信號(hào)通過(guò)一定的控制電路轉(zhuǎn)換為對(duì)某一芯片的片的片選信號(hào)片選信號(hào)，這個(gè)控制電路稱為譯碼電，這個(gè)控制電路稱為譯碼電路。路。n譯碼電路所對(duì)應(yīng)的邏輯部件稱為譯碼器。譯碼電

27、路所對(duì)應(yīng)的邏輯部件稱為譯碼器。譯碼器的作用就是將一組輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為譯碼器的作用就是將一組輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為在某一時(shí)刻有一個(gè)確定的在某一時(shí)刻有一個(gè)確定的輸出信號(hào)輸出信號(hào)。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)452.2.5譯碼器譯碼器n例：設(shè)計(jì)的例：設(shè)計(jì)的74LS138譯碼器：譯碼器：G1G2AG2BCBAY0Y7 38譯碼器原理譯碼器原理譯碼使能端譯碼使能端譯碼輸入端譯碼輸入端譯碼輸出端譯碼輸出端20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)4674LS138真值表真值表使使

28、 能能 端端輸輸 入入 端端輸輸 出出 端端G1 G2A G2B C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 1 1 0 1 1 0 1 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1

29、1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 47第三節(jié)第三節(jié)有符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算有符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算mov ax,12hcall displayJmp 1234h20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)48主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：n2.3.1 有符號(hào)數(shù)的表示方法有符號(hào)數(shù)的表示方法n2.3.2 有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換n2.3.3 有符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算有符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算n2.3.4 有符號(hào)數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題有符號(hào)數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題2

30、.3 有符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算有符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)492.3 有符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算有符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算計(jì)算機(jī)中的符號(hào)數(shù)的表示方法：計(jì)算機(jī)中的符號(hào)數(shù)的表示方法： 把二進(jìn)制數(shù)的最高位定義為符號(hào)位把二進(jìn)制數(shù)的最高位定義為符號(hào)位。 符號(hào)位：符號(hào)位：“0” 表示正數(shù)，表示正數(shù)， “1” 表示負(fù)數(shù)表示負(fù)數(shù)。n把符號(hào)也數(shù)值化了的數(shù)，稱為把符號(hào)也數(shù)值化了的數(shù)，稱為機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)。n機(jī)器數(shù)所表示的真實(shí)的數(shù)值，稱為機(jī)器數(shù)所表示的真實(shí)的數(shù)值，稱為真值真值。注：后面的講述均以注：后面的講述均以8位二進(jìn)制數(shù)為例。位二進(jìn)制數(shù)

31、為例。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)50例例： +52 = +0110100 0 0110100 符號(hào)位符號(hào)位數(shù)值位數(shù)值位 -52 = -0110100 1 0110100 真值真值機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)512.3.1有符號(hào)數(shù)的表示方法有符號(hào)數(shù)的表示方法n計(jì)算機(jī)中的符號(hào)數(shù)常用的表示方法有計(jì)算機(jī)中的符號(hào)數(shù)常用的表示方法有原碼原碼、反反碼碼和和補(bǔ)碼補(bǔ)碼三種，它們均由符號(hào)位和數(shù)值部分組三種，它們均由符號(hào)位和數(shù)值部分組成。成。n數(shù)數(shù)X的

32、原碼記作的原碼記作X原原，反碼記作，反碼記作X反反，補(bǔ)碼記，補(bǔ)碼記作作X補(bǔ)補(bǔ)。注意：對(duì)正數(shù)，三種表示法均相同。注意：對(duì)正數(shù)，三種表示法均相同。 它們的它們的差別在于對(duì)負(fù)數(shù)的表示差別在于對(duì)負(fù)數(shù)的表示。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)521.原碼原碼X原原n最高位為符號(hào)位，用最高位為符號(hào)位，用“0”表示正，用表示正，用“1”表示負(fù)；數(shù)表示負(fù)；數(shù)值部分照原樣寫出即可。值部分照原樣寫出即可。n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 真值和其原碼表示之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系簡(jiǎn)單，容易真值和其原碼表示之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系簡(jiǎn)單，容易 理解，用原碼實(shí)現(xiàn)乘除運(yùn)算的規(guī)則比較簡(jiǎn)單；理解，

33、用原碼實(shí)現(xiàn)乘除運(yùn)算的規(guī)則比較簡(jiǎn)單；n缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)中用原碼進(jìn)行加減運(yùn)算比較困難，需要計(jì)算機(jī)中用原碼進(jìn)行加減運(yùn)算比較困難，需要 考慮進(jìn)行運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)的符號(hào)、絕對(duì)值大小、確定運(yùn)考慮進(jìn)行運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)的符號(hào)、絕對(duì)值大小、確定運(yùn)算結(jié)果的正確的符號(hào)，而且算結(jié)果的正確的符號(hào)，而且0的表示不唯一的表示不唯一。正式定義為：正式定義為：11122200-nnnXXXXX 原20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)53原碼的例子原碼的例子真值真值 X=+18=+0010010X=-18=-0010010原碼原碼 X原原 =0 0010010X原原

34、=1 0010010符號(hào)符號(hào)符號(hào)位符號(hào)位n位原碼表示數(shù)值的范圍是位原碼表示數(shù)值的范圍是對(duì)應(yīng)的原碼是對(duì)應(yīng)的原碼是1111 () ()112121nn 20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)548/16位符號(hào)數(shù)的表示范圍位符號(hào)數(shù)的表示范圍對(duì)對(duì)8位二進(jìn)制數(shù)：位二進(jìn)制數(shù)：n原碼：原碼： -127 +127對(duì)對(duì)16位二進(jìn)制數(shù)：位二進(jìn)制數(shù)：n原碼：原碼： -32767 +3276720222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)55數(shù)數(shù)0的原碼的原碼n8位數(shù)位數(shù)0的原碼：的原碼： +0

35、=0 0000000 -0=1 0000000 即：數(shù)即：數(shù)0的原碼不唯一。的原碼不唯一。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)562.反碼反碼X反反對(duì)一個(gè)數(shù)對(duì)一個(gè)數(shù)X：n若若X0 ，則，則 X反反=X原原n若若X0， 則則X補(bǔ)補(bǔ)= X反反= X原原n若若X0， 則則X補(bǔ)補(bǔ)= X反反+1正式定義為：正式定義為： 11222- nnnXXX 20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)62例例nX= 52= 0110100 X原原=10110100 X反反=1100101

36、1 X補(bǔ)補(bǔ)= X反反+1=11001100n位補(bǔ)碼表示數(shù)值的范圍是位補(bǔ)碼表示數(shù)值的范圍是對(duì)應(yīng)的補(bǔ)碼是對(duì)應(yīng)的補(bǔ)碼是1000 0111 ()11221nn 20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)638/16位符號(hào)數(shù)的表示范圍位符號(hào)數(shù)的表示范圍對(duì)對(duì)8位二進(jìn)制數(shù)：位二進(jìn)制數(shù)：n補(bǔ)碼：補(bǔ)碼： -128 +127對(duì)對(duì)16位二進(jìn)制數(shù)：位二進(jìn)制數(shù)：n補(bǔ)碼：補(bǔ)碼： -32768 +3276720222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)640的補(bǔ)碼的補(bǔ)碼n+0補(bǔ)補(bǔ)= +0原原=000000

37、00n- 0補(bǔ)補(bǔ)= -0反反+1=11111111+1 =1 00000000 +0補(bǔ)補(bǔ)= -0補(bǔ)補(bǔ)= 00000000 對(duì)對(duì)8位字長(zhǎng)，進(jìn)位被舍掉位字長(zhǎng)，進(jìn)位被舍掉20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)65特殊數(shù)特殊數(shù)10000000(8位二進(jìn)制數(shù)位二進(jìn)制數(shù))n該數(shù)在原碼中定義為：該數(shù)在原碼中定義為：-0n在反碼中定義為：在反碼中定義為： -127 +127(0 1111111，按位求，按位求)n在補(bǔ)碼中定義為：在補(bǔ)碼中定義為： -128n對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)，（對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)，（10000000）2=12820222022年年5 5月月5

38、5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)664. 8/16位符號(hào)數(shù)的表示范圍位符號(hào)數(shù)的表示范圍對(duì)對(duì)8位二進(jìn)制數(shù)：位二進(jìn)制數(shù)：n原碼：原碼： -127 +127n反碼：反碼： -127 +127n補(bǔ)碼：補(bǔ)碼： -128 +127對(duì)對(duì)16位二進(jìn)制數(shù)：位二進(jìn)制數(shù)：n原碼：原碼： -32767 +32767n反碼：反碼： -32767 +32767n補(bǔ)碼：補(bǔ)碼： -32768 +3276720222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)672.3.2有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換換對(duì)用補(bǔ)碼表示

39、的二進(jìn)制數(shù)：對(duì)用補(bǔ)碼表示的二進(jìn)制數(shù)： 1）求出真值）求出真值 2）進(jìn)行轉(zhuǎn)換）進(jìn)行轉(zhuǎn)換 正數(shù)補(bǔ)碼的轉(zhuǎn)換：正數(shù)補(bǔ)碼的轉(zhuǎn)換： 負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的轉(zhuǎn)換：負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的轉(zhuǎn)換：20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)68例例將一個(gè)用補(bǔ)碼表示的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。將一個(gè)用補(bǔ)碼表示的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。nX補(bǔ)補(bǔ)=0 0101110B 真值為：真值為：0101110B 正數(shù)正數(shù) 所以：所以：X=+46nX補(bǔ)補(bǔ)=1 1010010B 真值不等于：真值不等于：-1010010B 負(fù)數(shù)負(fù)數(shù) 而是：而是：X= X補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)= 11010010補(bǔ)補(bǔ) = - 010

40、1110B = - 4620222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)692.3.3符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算n采用反碼作加法時(shí)，遵循以下原則：采用反碼作加法時(shí)，遵循以下原則： 要把符號(hào)位當(dāng)作數(shù)一同參與運(yùn)算，并自動(dòng)要把符號(hào)位當(dāng)作數(shù)一同參與運(yùn)算，并自動(dòng)生成結(jié)果的符號(hào)；生成結(jié)果的符號(hào)； 當(dāng)符號(hào)位相加后，若有進(jìn)位，要把它送回當(dāng)符號(hào)位相加后，若有進(jìn)位，要把它送回到數(shù)的最低位去相加，進(jìn)行循環(huán)進(jìn)位。到數(shù)的最低位去相加，進(jìn)行循環(huán)進(jìn)位。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)70n通

41、過(guò)使用通過(guò)使用反碼反碼，可將求補(bǔ)碼公式中的減法也，可將求補(bǔ)碼公式中的減法也省略掉，最終實(shí)現(xiàn)避免減法運(yùn)算。省略掉，最終實(shí)現(xiàn)避免減法運(yùn)算。n規(guī)則如下：規(guī)則如下：2.3.3符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)712.3.3符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算n采用補(bǔ)碼作加法時(shí)，遵循以下原則：采用補(bǔ)碼作加法時(shí)，遵循以下原則： 要把符號(hào)位當(dāng)作數(shù)據(jù)一同參與運(yùn)算；要把符號(hào)位當(dāng)作數(shù)據(jù)一同參與運(yùn)算； 符號(hào)位相加后，若有進(jìn)位存在，則把進(jìn)位符號(hào)位相加后，若有進(jìn)位存在，則把進(jìn)位舍去。舍去。20222022年年5 5月月5

42、5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)722.3.3符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算n通過(guò)引進(jìn)通過(guò)引進(jìn)補(bǔ)碼補(bǔ)碼，可將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算，可將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算n規(guī)則如下：規(guī)則如下：X+Y補(bǔ)補(bǔ)= X補(bǔ)補(bǔ)+Y補(bǔ)補(bǔ) X-Y補(bǔ)補(bǔ)= X+(-Y)補(bǔ)補(bǔ) = X補(bǔ)補(bǔ)+-Y補(bǔ)補(bǔ)其中其中X，Y為正負(fù)數(shù)均可，符號(hào)位參與運(yùn)算為正負(fù)數(shù)均可，符號(hào)位參與運(yùn)算。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)73例例X=-0110100，Y=+1110100，求求X+Y補(bǔ)補(bǔ)=？nX原原=10110100 nX補(bǔ)補(bǔ)= X反反+1=

43、11001100nY補(bǔ)補(bǔ)= Y原原=01110100n所以：所以： X+Y補(bǔ)補(bǔ)= X補(bǔ)補(bǔ)+ Y補(bǔ)補(bǔ) =11001100+01110100 =01000000 X+Y=+100000020222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)74n在兩個(gè)有符號(hào)數(shù)進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，如果運(yùn)算結(jié)果在兩個(gè)有符號(hào)數(shù)進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，如果運(yùn)算結(jié)果超出可表示的有效范圍，就會(huì)產(chǎn)生溢出，使計(jì)算超出可表示的有效范圍，就會(huì)產(chǎn)生溢出，使計(jì)算結(jié)果出錯(cuò)。結(jié)果出錯(cuò)。n溢出的判斷方法。溢出的判斷方法。n同號(hào)相減或異號(hào)相加同號(hào)相減或異號(hào)相加不會(huì)溢出不會(huì)溢出。n同號(hào)相加或異號(hào)相減同號(hào)相加或

44、異號(hào)相減可能溢出可能溢出：n兩種情況：兩種情況：同號(hào)相加時(shí)，結(jié)果符號(hào)與加數(shù)符號(hào)相反同號(hào)相加時(shí)，結(jié)果符號(hào)與加數(shù)符號(hào)相反溢出；溢出； 異號(hào)相減時(shí)，結(jié)果符號(hào)與減數(shù)符號(hào)相同異號(hào)相減時(shí)，結(jié)果符號(hào)與減數(shù)符號(hào)相同溢出。溢出。2.3.4符號(hào)數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題符號(hào)數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)75n在兩個(gè)同符號(hào)數(shù)相加或異符號(hào)數(shù)相減時(shí)：在兩個(gè)同符號(hào)數(shù)相加或異符號(hào)數(shù)相減時(shí)：n如果次高位向最高位有進(jìn)位如果次高位向最高位有進(jìn)位(或借位或借位)，而最，而最高位向上無(wú)進(jìn)位高位向上無(wú)進(jìn)位(或借位或借位)，則結(jié)果發(fā)生溢出。，則結(jié)果發(fā)生溢

45、出。n反過(guò)來(lái)，如果次高位向最高位無(wú)進(jìn)位反過(guò)來(lái)，如果次高位向最高位無(wú)進(jìn)位(或借或借位位)，而最高位向上有進(jìn)位，而最高位向上有進(jìn)位(或借位或借位)，則結(jié)果，則結(jié)果也發(fā)生溢出。也發(fā)生溢出。2.3.4符號(hào)數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題符號(hào)數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)76n進(jìn)進(jìn)(借借)位位n在加法過(guò)程中，符號(hào)位向更高位產(chǎn)生進(jìn)位；在加法過(guò)程中，符號(hào)位向更高位產(chǎn)生進(jìn)位；n在減法過(guò)程中，符號(hào)位向更高位產(chǎn)生借位。在減法過(guò)程中，符號(hào)位向更高位產(chǎn)生借位。n溢出溢出n運(yùn)算結(jié)果超出運(yùn)算器所能表示的范圍。運(yùn)算結(jié)果超出運(yùn)算器所能表示的范圍。n

46、有符號(hào)數(shù)運(yùn)算，有有符號(hào)數(shù)運(yùn)算，有溢出溢出表示結(jié)果是錯(cuò)誤的表示結(jié)果是錯(cuò)誤的n無(wú)符號(hào)數(shù)運(yùn)算，有無(wú)符號(hào)數(shù)運(yùn)算，有進(jìn)進(jìn)(借借)位表示結(jié)果是錯(cuò)誤的位表示結(jié)果是錯(cuò)誤的2.3.4符號(hào)數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題符號(hào)數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)77觀察以下三種情況哪個(gè)溢出？觀察以下三種情況哪個(gè)溢出？ 1 0 1 1 0 1 0 1 + + 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 + + 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0

47、 0 1 0 + + 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1CASE1:CASE2:CASE3:假定以下運(yùn)算都是有符號(hào)數(shù)的運(yùn)算。假定以下運(yùn)算都是有符號(hào)數(shù)的運(yùn)算。無(wú)符號(hào)數(shù)：錯(cuò)誤！無(wú)符號(hào)數(shù)：錯(cuò)誤！有符號(hào)數(shù)：錯(cuò)誤！有符號(hào)數(shù)：錯(cuò)誤！無(wú)符號(hào)數(shù)：正確！無(wú)符號(hào)數(shù)：正確！有符號(hào)數(shù)：錯(cuò)誤！有符號(hào)數(shù)：錯(cuò)誤！無(wú)符號(hào)數(shù)：錯(cuò)誤！無(wú)符號(hào)數(shù)：錯(cuò)誤！有符號(hào)數(shù)：正確！有符號(hào)數(shù)：正確！20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)78例：例：n若：若：X=01111000， Y=01101001 則：則：X+Y=即：即：次高位向最高位有進(jìn)位，而

48、最高位向前無(wú)次高位向最高位有進(jìn)位，而最高位向前無(wú) 進(jìn)位，產(chǎn)生溢出。進(jìn)位，產(chǎn)生溢出。 ( (事實(shí)上，兩正數(shù)相加得出負(fù)數(shù)，結(jié)果出錯(cuò)事實(shí)上，兩正數(shù)相加得出負(fù)數(shù)，結(jié)果出錯(cuò)) )11100001 01101001 01111000 79第四節(jié)第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼mov ax,12hcall displayJmp 1234h20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)80主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：n2.4.1 BCD碼碼n2.4.2 ASCII碼碼n2.4.3 漢字編碼漢字編碼2.4 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼20222022年年5 5

49、月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)812.4 計(jì)算機(jī)中的編碼計(jì)算機(jī)中的編碼 非數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中必須以二進(jìn)制形式非數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中必須以二進(jìn)制形式表示，非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示本質(zhì)上是編碼的過(guò)程。表示，非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示本質(zhì)上是編碼的過(guò)程。常用的有兩種：常用的有兩種：lBCD碼碼(Binary Coded Decimal)l用二進(jìn)制編碼表示的十進(jìn)制數(shù)用二進(jìn)制編碼表示的十進(jìn)制數(shù)lASCII碼碼l用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼表示各種字符和符號(hào)用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼表示各種字符和符號(hào)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原

50、理及接口技術(shù)822.4.1 BCD碼碼n用用4位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)。有兩種位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)。有兩種表示法：表示法：壓縮壓縮BCD碼和非壓縮碼和非壓縮BCD碼。碼。n原因在于：原因在于：計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單元通常以字節(jié)為計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單元通常以字節(jié)為最小單元，很多操作也是以字節(jié)為單位進(jìn)行最小單元，很多操作也是以字節(jié)為單位進(jìn)行的，在一個(gè)字節(jié)中存放的，在一個(gè)字節(jié)中存放BCD碼有兩種方式。碼有兩種方式。一種是一個(gè)字節(jié)存放兩個(gè)一種是一個(gè)字節(jié)存放兩個(gè)4位的位的 BCD碼，表碼，表示兩位十進(jìn)制數(shù)；另一種是一個(gè)字節(jié)只存放示兩位十進(jìn)制數(shù)；另一種是一個(gè)字節(jié)只存放一個(gè)一個(gè)BCD碼，即低碼，即低4位為有效位，

51、高位為有效位，高4位為位為020222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)832.4.1 BCD碼碼n壓縮壓縮BCD碼碼n每一位用每一位用4位二進(jìn)制表示，位二進(jìn)制表示， 00001001表表示示09，一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)。，一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)。 n如：如：92D，轉(zhuǎn)換為，轉(zhuǎn)換為BCD碼為碼為 10010010B，存儲(chǔ)在一個(gè)字節(jié)，內(nèi)容為：存儲(chǔ)在一個(gè)字節(jié)，內(nèi)容為：10010010。即一個(gè)字節(jié)中存放兩個(gè)即一個(gè)字節(jié)中存放兩個(gè)4位的位的 BCD碼。碼。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)

52、微機(jī)原理及接口技術(shù)842.4.1 BCD碼碼n非壓縮非壓縮BCD碼碼n用一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)，高用一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)，高4位總是位總是0000，低，低4位的位的00001001表示表示09。n如：如：92D，轉(zhuǎn)換為，轉(zhuǎn)換為BCD碼為碼為 10010010B，存儲(chǔ)在兩個(gè)字節(jié)，內(nèi)容分別為：存儲(chǔ)在兩個(gè)字節(jié)，內(nèi)容分別為：00001001，00000010。即低。即低4位為有效位為有效BCD數(shù)，高數(shù)，高4位全為位全為0。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)85BCD碼與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換碼與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換n先轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)

53、，再轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)；反先轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，再轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)；反之同樣。之同樣。n例例： (0001 0001 .0010 0101)BCD = 11.25 = 1011 .01B20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)86n采用采用7位位二進(jìn)制代碼對(duì)字符進(jìn)行編碼。二進(jìn)制代碼對(duì)字符進(jìn)行編碼。n英文字母英文字母AZ的的ASCII碼從碼從1000001（41H）開(kāi)）開(kāi)始順序遞增；字母始順序遞增；字母az的的ASCII碼從碼從1100001（61H）開(kāi)始順序遞增，這樣的排列對(duì)信息檢索）開(kāi)始順序遞增，這樣的排列對(duì)信息檢索十分有利。十分有利。n數(shù)字

54、數(shù)字09的編碼是的編碼是01100000111001（ 30H 39H），），規(guī)律：規(guī)律：高高3位：位：011；后；后4位：二進(jìn)制代位：二進(jìn)制代碼（碼（BCD碼）。碼）。n最高位最高位通常總為通?？倿?，有時(shí)也用作，有時(shí)也用作奇偶校驗(yàn)位奇偶校驗(yàn)位。2.4.2 ASCII碼碼20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)87ASCII碼的校驗(yàn)碼的校驗(yàn)n奇校驗(yàn)奇校驗(yàn) 加上校驗(yàn)位后編碼中加上校驗(yàn)位后編碼中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)。的個(gè)數(shù)為奇數(shù)。 例：例：A的的ASCII碼是碼是41H（1000001B），）， 以奇校驗(yàn)傳送則為以奇校驗(yàn)傳送則為C1H

55、（11000001B）n偶校驗(yàn)偶校驗(yàn) 加上校驗(yàn)位后編碼中加上校驗(yàn)位后編碼中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。 上例若以偶校驗(yàn)傳送，則為上例若以偶校驗(yàn)傳送，則為41H。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)882.4.2 ASCII碼碼n用用8位二進(jìn)制數(shù)表示位二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)，最高位總為時(shí)，最高位總為0，因此最高位（因此最高位（D7位）位）可作為奇偶校驗(yàn)位?？勺鳛槠媾夹ｒ?yàn)位。n熟悉熟悉16進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)0-F的的ASCII碼：碼：n30H-39H，n41H-46H20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接

56、口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)89ASCII碼碼美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)90 漢字編碼包括輸入編碼、內(nèi)碼和字型編碼漢字編碼包括輸入編碼、內(nèi)碼和字型編碼，分別用于輸入、內(nèi)部處理和輸出。，分別用于輸入、內(nèi)部處理和輸出。 漢字的輸入編碼是為了使用西文標(biāo)準(zhǔn)鍵盤漢字的輸入編碼是為了使用西文標(biāo)準(zhǔn)鍵盤把把 漢字輸入到計(jì)算機(jī)中，其編碼方法主要有漢字輸入到計(jì)算機(jī)中，其編碼方法主要有數(shù)數(shù)字編碼字編碼、拼音碼拼音碼和字和字形編碼形編碼三類。三類。 除了鍵盤輸入以外，利用語(yǔ)音或圖象識(shí)別除了鍵盤輸入以外

57、，利用語(yǔ)音或圖象識(shí)別技術(shù)自動(dòng)將漢字輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)的方法也已經(jīng)技術(shù)自動(dòng)將漢字輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)的方法也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。2.4.3漢字編碼漢字編碼20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)91漢字字型編碼漢字字型編碼是用來(lái)描述漢字是用來(lái)描述漢字字形的代碼，它字形的代碼，它是漢字的輸出形是漢字的輸出形式。漢字庫(kù)有點(diǎn)式。漢字庫(kù)有點(diǎn)陣字庫(kù)、陣字庫(kù)、TrueType字庫(kù)、字庫(kù)、矢量字庫(kù)等類型矢量字庫(kù)等類型2.4.3漢字編碼漢字編碼20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)92漢字內(nèi)碼漢字內(nèi)碼是用于漢字信息的存儲(chǔ)、交換、檢索等操是用于漢字信息的存儲(chǔ)、交換、檢索等操作的機(jī)內(nèi)代碼，它采用兩個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制形式表示作的機(jī)內(nèi)代碼，它采用兩個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制形式表示一個(gè)漢字。為了與英文字符能相互區(qū)別，漢字機(jī)內(nèi)一個(gè)漢字。為了與英文字符能相互區(qū)別，漢字機(jī)內(nèi)代碼中兩個(gè)字節(jié)的最高位均規(guī)定為代碼中兩個(gè)字節(jié)的最高位均規(guī)定為l。 例如：例如：漢漢(BABA)字字(D6D7)編編(E0B1)碼碼(EBC2)