第一章微機(jī)原理概述及文化基礎(chǔ)

主講教師：楊淑燕微機(jī)原理及應(yīng)用課程說(shuō)明★課程性質(zhì)★

課程的目的與任務(wù)★

教材★

考核★

答疑與反饋意見(jiàn)課程

說(shuō)明課程性質(zhì)

該課程為機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化和測(cè)控技術(shù)及應(yīng)用兩個(gè)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，為專業(yè)必修課。課程總學(xué)分為3分，總學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)，其中：理論課學(xué)時(shí)：42學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：6學(xué)時(shí)。課程

介紹課程的目的與任務(wù)本課程以Intel8086CPU為核心，介紹16位微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成、工作原理，匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、常用I/O接口芯片的結(jié)構(gòu)、編程及應(yīng)用舉例，使學(xué)生在建立微型計(jì)算機(jī)工作的整體概念基礎(chǔ)上，掌握基本的微機(jī)接口技術(shù)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法，在此基礎(chǔ)上提高其軟硬件開(kāi)發(fā)能力。教材

該課程教材為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社出版的《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》，由周荷琴吳秀清主編。

考核

作業(yè)及平時(shí)出勤占總成績(jī)的10％實(shí)驗(yàn)占總成績(jī)的20％考試成績(jī)占總成績(jī)的70％答疑與反饋意見(jiàn)

答疑時(shí)間為每周三下午，地點(diǎn)為老圖書館樓機(jī)械電子與測(cè)控教研室；同學(xué)若有什么意見(jiàn)或建議請(qǐng)及時(shí)反饋，聯(lián)系方式為：Email：whfysy@163.com。主要內(nèi)容

★第一章微型計(jì)算機(jī)概述★第二章16位微處理器8086cpu★

第三章存儲(chǔ)器及其擴(kuò)展★

第四章8086匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)★

第五章可編程I/O接口芯片8255A和8253★第六章中斷及其中斷控制器8259A第一章微型計(jì)算機(jī)概述1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展概述1.2微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用1.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.4計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

第一節(jié)計(jì)算機(jī)的發(fā)展概述1.1.1微電子器件的發(fā)展史1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展史1.1.3計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的發(fā)展1.1微電子器件的發(fā)展史電子管特點(diǎn)：體積大、功耗高、壽命短、速度慢、可靠性差。半導(dǎo)體晶體管特點(diǎn)：體積小、功耗低、可靠性高。包括雙極型晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管。集成電路芯片(IC:IntegratedCircuits)特點(diǎn)：速度快、體積更小、功耗更低、可靠性更高等。IC集成度的分類SSI（小規(guī)模集成電路） 晶體管數(shù)100個(gè)以下MSI（中規(guī)模集成電路） 晶體管數(shù)100～3000個(gè)LSI（大規(guī)模集成電路） 晶體管數(shù)3000～105個(gè)VLSI（超大規(guī)模集成電路） 晶體管數(shù)105～108個(gè)ULSI（甚大規(guī)模集成電路） 晶體管數(shù)108個(gè)以上 目前的P4集成度超過(guò)1081.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展史電子管計(jì)算機(jī)（1946年到50年代后期）存儲(chǔ)器：延遲線、磁芯無(wú)高級(jí)語(yǔ)言，甚至沒(méi)有匯編器科學(xué)計(jì)算、為軍事與國(guó)防尖端科技服務(wù)沒(méi)有商業(yè)化晶體管計(jì)算機(jī)（50年代中期到60年代后期）磁芯存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)量從幾千提高到10萬(wàn)單元以上運(yùn)算速度從每秒幾千次提高到幾十萬(wàn)次軍事與尖端技術(shù)、氣象、工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理以及其他科學(xué)研究等領(lǐng)域中、小規(guī)模集成電路集成電路計(jì)算機(jī)（從60年代中期到70年代前期）功耗、體積、價(jià)格等進(jìn)一步下降。速度及可靠性相應(yīng)的提高范圍進(jìn)一步擴(kuò)大大、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（70年代初至今）20世紀(jì)60年代后，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器取代了磁芯存儲(chǔ)器，并不斷向大容量、高集成度、高速度發(fā)展。70年代初，出現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)（PC）——以微處理器（MPU，單片IC的CPU）為核心的電子計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)進(jìn)入了幾乎所有的行業(yè)。計(jì)算機(jī)發(fā)展過(guò)程中的重要里程碑1.第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)

1946年，ENIAC，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)18800個(gè)電子管、1500個(gè)繼電器，重達(dá)30噸，占地170平方米。耗電150千瓦。運(yùn)算速度為每秒5000次十進(jìn)制加法運(yùn)算或者400次乘法運(yùn)算至多只能存20個(gè)10位的十進(jìn)制數(shù)，無(wú)程序存儲(chǔ)器。ENIACENIACENIAC2.存儲(chǔ)程序概念的提出

以美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼為首的研制小組與參與研制ENIAC主要人員聯(lián)名發(fā)表了一篇長(zhǎng)達(dá)101頁(yè)紙的報(bào)告，即計(jì)算機(jī)史上著名的“101頁(yè)報(bào)告”，提出了“存儲(chǔ)程序控制”的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)(即馮·諾依曼機(jī)），奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)能把需要的程序和數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)中。（輸入）必須具有長(zhǎng)期記憶程序、數(shù)據(jù)、中間結(jié)果及最終運(yùn)

算結(jié)果的能力。（存儲(chǔ)）能夠完成各種算術(shù)、邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳送等數(shù)據(jù)加

工處理的能力。（運(yùn)算）能夠根據(jù)需要控制程序走向，并能根據(jù)指令控制機(jī)

器的各部件協(xié)調(diào)操作。（控制）能夠按照要求將處理結(jié)果輸出給用戶。（輸出）

簡(jiǎn)單講，微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作過(guò)程是取指令(代碼)→分析指令(譯碼)→執(zhí)行指令的不斷循環(huán)的過(guò)程。馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)組成3.第一臺(tái)存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)

1949年在英國(guó)劍橋大學(xué)問(wèn)世的EDSAC，由3000只電子管為主要元件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)。

1951年馮·諾依曼的EDVAC問(wèn)世，總共只采用了2300個(gè)電子管，但運(yùn)算速度卻比擁有18000個(gè)電子管的ENIAC提高了10倍。4.晶體管計(jì)算機(jī)的誕生1954年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功第一臺(tái)使用晶體管線路的計(jì)算機(jī)（TRADIC），裝有800個(gè)晶體管。1958年，IBM公司制成了第一臺(tái)全部使用晶體管的計(jì)算機(jī)RCA501型。計(jì)算速度從每秒幾千次提高到幾十萬(wàn)次，主存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)量，從幾千提高到10萬(wàn)以上。1959年，IBM公司又生產(chǎn)出全部晶體管化的電子計(jì)算機(jī)IBM7090。5.第三代計(jì)算機(jī)的的著名代表

1964年，第一個(gè)采用集成電路的通用計(jì)算機(jī)系列IBM360系統(tǒng)研制成功，該系列有大、中、小型，共6個(gè)型號(hào)。

在1967年和1977年，分別出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路。美國(guó)的ILLIAC-IV計(jì)算機(jī)，是第一臺(tái)全面使用大規(guī)模集成電路作為邏輯元件和存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)。6.使用超大規(guī)模集成電路的第四代計(jì)算機(jī)Intel系列CPU的發(fā)展，特別是1978年推出的808616位CPU，為微機(jī)的出現(xiàn)奠定了硬件基礎(chǔ)。1980年，IBM實(shí)行“開(kāi)放”政策；采用Intel8088MPU、委托獨(dú)立軟件公司為它配置各種軟件。1981年8月12日，IBM在紐約宣布IBMPC個(gè)人電腦出世。7.微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)方向：巨、微、網(wǎng)、智微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展摩爾定律微處理器的發(fā)展摩爾定律

歌登·摩爾（GordonMoore）是Intel公司奠基者之一，他在1964年提出一個(gè)摩爾定率，摩爾定律說(shuō)每18個(gè)月半導(dǎo)體集成電路里面晶體管的個(gè)數(shù)會(huì)翻一倍，也就是集成度提升一倍，每隔18個(gè)月其性能會(huì)提升一倍。這個(gè)非常著名的摩爾定率，從1964年提出以來(lái)（盡管當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)集成電路芯片還沒(méi)有出現(xiàn)），到1971年Intel公司首次做出第一塊CPU4004芯片，再到現(xiàn)在，發(fā)展了大概三十多年?？梢园l(fā)現(xiàn)，CPU一直是遵循摩爾定理在發(fā)展的，后來(lái)到1995年歌登·摩爾對(duì)摩爾定理稍微修改了一下，原來(lái)是每一年半（18個(gè)月）后來(lái)改成兩年，也就是說(shuō)每?jī)赡晷酒募啥葧?huì)提升一倍，特性提升一倍，但價(jià)格不變。

對(duì)Intel而言，IA-64是其下一個(gè)10~15年的架構(gòu)。新的IA-64將使Intel擺脫x86架構(gòu)的限制，從而設(shè)計(jì)出超越所有現(xiàn)有RISCCPU和x86CPU的新型處理器。IA-64處理器，具有64位尋址能力和64位寬的寄存器，所以被稱為64位CPU。芯片的容量每18-24個(gè)月增加一倍YearofIntroductionTransistors400419712,250800819722,500808019745,0008086197829,0002861982120,000Intel386?processor1985275,000Intel486?processor19891,180,000Intel?Pentium?processor19933,100,000Intel?Pentium?IIprocessor19977,500,000Intel?Pentium?IIIprocessor199924,000,000Intel?Pentium?4processor200042,000,000Intel?Itanium?processor2002220,000,000Intel?Itanium?2processor2003410,000,000微處理器的發(fā)展4004(0.23萬(wàn)個(gè)晶體管/50μ)/80088080(0.8萬(wàn)/2μ)/80858086(2.9萬(wàn)/1.5μ)/808880286/80386/80486(120萬(wàn)/1μ)Pentium/PentiumPro/PentiumⅡPentiumⅢ/PentiumⅣ(4200萬(wàn)/0.13μm)集成電路技術(shù)的發(fā)展是基礎(chǔ)高性能、低能耗、高速度、低成本Intel4004Intel8088IntelPentiumIntelPentiumⅡIntel4004Intel8008Motorola6800Intel8086Intel80286Intel80386Intel80486IntelPentiumIntelPentiumIIIntelPentiumIIIIntelPentiumIV1.機(jī)器語(yǔ)言；2.編譯語(yǔ)言；3.高級(jí)語(yǔ)言；4.面向?qū)ο笳Z(yǔ)言；5.基于規(guī)則的智能化語(yǔ)言。1.3計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的發(fā)展微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)體積小、功耗低可靠性高、使用環(huán)境要求低系統(tǒng)外部芯片配套，系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性能優(yōu)良、價(jià)格低廉微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用無(wú)處不在科學(xué)計(jì)算信息處理計(jì)算機(jī)控制智能儀器計(jì)算機(jī)通訊家用電器CAD/CAM/CAI第二節(jié)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次微處理器內(nèi)存I/O接口系統(tǒng)總線硬件軟件微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)外設(shè)ALU控制部件寄存器鍵盤、鼠標(biāo)顯示器軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)打印機(jī)、掃描儀系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件微處理器嚴(yán)格講，微處理器≠CPUCPU指的是計(jì)算機(jī)中執(zhí)行運(yùn)算和控制功能的區(qū)域，由算術(shù)邏輯部件(ALU)和控制部件兩大主要部分組成把CPU和一組稱為寄存器(Registers)的特殊存儲(chǔ)器集成在一片大規(guī)模集成電路或超大規(guī)模集成電路封裝之中，這個(gè)器件才被稱為微處理器微型計(jì)算機(jī)以微處理器為核心，配上由大規(guī)模集成電路制作的只讀存儲(chǔ)器（ROM）、讀寫存儲(chǔ)器（RAM）、輸入／輸出接口電路及系統(tǒng)總線等所組成的計(jì)算機(jī)，稱為微型計(jì)算機(jī)。將這些組成部分集成在一片超大規(guī)模集成電路芯片上，稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以微型計(jì)算機(jī)為中心，配以相應(yīng)的外圍設(shè)備以及控制微型計(jì)算機(jī)工作的軟件，就構(gòu)成了完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。微型計(jì)算機(jī)如果不配有軟件，通常稱為裸機(jī)。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。運(yùn)算器寄存器組控制器內(nèi)部總線

內(nèi)存儲(chǔ)器系統(tǒng)總線輸入輸出接口電路外圍設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件微處理器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)算器寄存器組控制器ROMIO端口IO端口系統(tǒng)軟件IO設(shè)備IO設(shè)備RAM系統(tǒng)總線微處理器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本構(gòu)成微處理器總線內(nèi)存儲(chǔ)器輸入/輸出接口輸入/輸出設(shè)備及外存儲(chǔ)器8086計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成8086微處理器8087協(xié)處理器8288總線控制器62芯總線8259中斷控制器隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROM8253定時(shí)控制器8237DMA控制器8255并行接口控制總線數(shù)據(jù)總線地址總線地址鎖存器數(shù)據(jù)收發(fā)器揚(yáng)聲器接口8284時(shí)鐘發(fā)生器鍵盤接口系統(tǒng)配置開(kāi)關(guān)4.1幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制4.2各種數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換4.3二進(jìn)制數(shù)及其運(yùn)算規(guī)則4.4計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法第四節(jié)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)

返回本章首頁(yè)4.1幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制凡是按進(jìn)位的方式計(jì)數(shù)的數(shù)制叫做進(jìn)位計(jì)數(shù)制。數(shù)據(jù)無(wú)論使用哪種進(jìn)位制都涉及到基數(shù)(Radix)與各數(shù)位的“權(quán)”(Weight)。例如：543.2＝5×102+4×101+3×100+2×10-1返回本節(jié)a：二進(jìn)制(BinaryNotation)二進(jìn)制的權(quán)為2，有兩個(gè)記數(shù)符號(hào)0和1例如：10110.11B＝1×24+0×23+1×22+1×101+0×100+1×10-1+1×10-2＝

22.75Db：八進(jìn)制(OctalNotation)八進(jìn)制的權(quán)為8，有8個(gè)記數(shù)符號(hào)0到7例如：35.71O＝3×81+5×80+7×8-1+1×8-2＝

Dc：十六進(jìn)制(HexadecimalNotation)十六進(jìn)制的權(quán)為16，可用數(shù)字符為0到9十個(gè)數(shù)字符，另外從A到F表示10到15這6個(gè)數(shù)值；例如：4CF1.0DEH＝4×163+12×162+15×161+1×160+0×16-1+13×16-2+15×16-3＝

Dd：二－十進(jìn)制(Binary-CodedDecimal)這是一種用二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)，用二進(jìn)制的記數(shù)符號(hào)的特殊組合來(lái)表示十進(jìn)制數(shù)。例如：一個(gè)BCD數(shù)為01101001，該數(shù)從形式上看與二進(jìn)制數(shù)沒(méi)有什么區(qū)別，如果將BCD數(shù)01101001按二進(jìn)制位權(quán)展開(kāi)為105D，而實(shí)際上它表示的是十進(jìn)制數(shù)69。4.2幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換4.2.1十進(jìn)制整數(shù)到任意進(jìn)制整數(shù)的轉(zhuǎn)換4.2.2任意進(jìn)制整數(shù)到十進(jìn)制整數(shù)的轉(zhuǎn)換3.2.3二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換A：十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)例如：將113.8125轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)

a.整數(shù)部分—除2取余逆排法（1110001）

b.小數(shù)部分—乘2取整順排法（1101）4.2.1．十進(jìn)制數(shù)到任意進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換B：十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制整數(shù)例如：將113.8125轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制整數(shù)a.整數(shù)部分—除8取余逆排法（161）

b.小數(shù)部分—乘8取整順排法（64）C：十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制整數(shù)例如：將113.8125轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制整數(shù)a.整數(shù)部分—除16取余逆排法（71）

b.小數(shù)部分—乘16取整順排法（D）D：十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼例如：將113.8125轉(zhuǎn)換成BCD碼依次將各位上的數(shù)值轉(zhuǎn)變成BCD碼即可，也不必考慮小數(shù)點(diǎn)113.8125＝000100010011.1000000100100101BCDa：二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)b：八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)c：十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)d：BCD數(shù)碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)4.2.2任意進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換

在計(jì)算機(jī)中，任何信息都必須用0和1的數(shù)字組合形式，即計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理的僅僅是二進(jìn)制信息。一個(gè)二進(jìn)制位稱為1個(gè)位bit；8個(gè)二進(jìn)制位稱為1個(gè)Byte，也稱1個(gè)字節(jié)（8位）；2個(gè)字節(jié)稱為1個(gè)字Word（16位）。3.3二進(jìn)制的表示與運(yùn)算規(guī)則

算數(shù)運(yùn)算

邏輯運(yùn)算邏輯非（NOT）邏輯與（AND）邏輯或（OR）邏輯異或（XOR）

加法規(guī)則減法規(guī)則乘法規(guī)則二進(jìn)制的運(yùn)算2、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算（1）、算術(shù)運(yùn)算 加法規(guī)則：“逢2進(jìn)1” 減法規(guī)則：“借1當(dāng)2” 乘法規(guī)則：“逢0出0，全1出1”（2）、邏輯運(yùn)算 邏輯非（NOT）運(yùn)算： 0—1，1—0

邏輯與（AND）運(yùn)算

0AND0=0 0AND1=0 1AND0=0 1AND1=1

邏輯或（OR）運(yùn)算 0OR0=0 0OR1=1 1OR0=1 1OR1=1

邏輯異或（XOR）運(yùn)算，又稱“模2和”運(yùn)算 0XOR0=0 0XOR1=1 1XOR0=1 1XOR1=0日常生活中遇到的數(shù)除上述的無(wú)符號(hào)數(shù)外，還有帶符號(hào)數(shù)。數(shù)的符號(hào)在計(jì)算機(jī)中也用二進(jìn)制表示，通常用二進(jìn)制的最高位表示數(shù)的符號(hào)。把一個(gè)數(shù)及其符號(hào)在機(jī)器中的表示加以數(shù)值化，這樣的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)，而機(jī)器數(shù)所代表的數(shù)稱為該機(jī)器數(shù)的真值。返回本節(jié)3.4計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法例如：N1=+1011011B＝91N2=-1011011B=-91機(jī)內(nèi)表示：

N1=01011011N2=11011011機(jī)器數(shù)常用的有原碼、反碼和補(bǔ)碼表示法。返回本節(jié)3.4計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法數(shù)據(jù)的最高位用來(lái)表示符號(hào),稱為符號(hào)位,符號(hào)位為0表示正數(shù),符號(hào)位為1表示負(fù)數(shù),其余位為數(shù)值位,用數(shù)據(jù)的絕對(duì)值表示。舉例：(1)X=+85,X原=01010101(2)X=-85,X原=11010101返回本節(jié)1.原碼D7

D6D5D4D3D2D1D0符號(hào)位數(shù)的大小0 正數(shù)1 負(fù)數(shù)原碼的特點(diǎn)：(1)數(shù)值部分即為帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)的絕對(duì)值(2)“0”有+0

和

0之分(+0)原=00000000B(0)原=10000000B(3)n位二進(jìn)制原碼數(shù)表示的范圍1111,1111B~01111111B即127~+127－2n－1＋1~+2n－1－1若n=8，即8位二進(jìn)制原碼數(shù)表示的范圍為[+4]原=[+4]反=00000100B[4]原=10000100B正數(shù)的反碼與其原碼相同。負(fù)數(shù)的反碼：符號(hào)位不變，數(shù)字位按位取反。[4]反=11111011B[+127]原=[+127]反=01111111B[127]原=11111111B[127]反=10000000B2.反碼反碼的特點(diǎn)：(1)反碼的真值（以八位二進(jìn)制反碼為例）：[X]反=1000,0000BX=

127＝11111111[X]反=0111,1111BX=+127＝01111111例：正數(shù)的真值與原碼相同。負(fù)數(shù)的真值：先將反碼連同符號(hào)位求反，求得 的值前加一負(fù)號(hào)。D7=0,真值為+(D6D5D4D3D2D1D0)即：D7=1,真值為(D7D6D5D4D3D2D1D0)

(2)“0”有0和0之分[+0]反=00000000B,[0]反=11111111B(3)n位二進(jìn)制反碼數(shù)表示的范圍10000000B~01111111B即127~+127－(2n－1－1)~+2n－1－1若n=8，即8位二進(jìn)制反碼數(shù)表示的范圍為3.補(bǔ)碼

引入補(bǔ)碼的概念是在于將加、減運(yùn)算簡(jiǎn)化為單純的相加運(yùn)算。正數(shù)的補(bǔ)碼與其原碼相同。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：符號(hào)位不變，數(shù)字位取反最低位加1，也即反碼+1。[+4]原=[+4]補(bǔ)=00000100B[4]原=10000100B[4]反=11111011B[127]原=11111111B[127]反=10000000B[4]補(bǔ)=11111100B[127]補(bǔ)=10000001B補(bǔ)碼的特點(diǎn)：(1)補(bǔ)碼的真值（以八位二進(jìn)制補(bǔ)碼為例）：[X]補(bǔ)=10000001BX=-(01111110+1)B=127=11111111B

[X]補(bǔ)=01111111BX=+127＝01111111B例：正數(shù)的真值與原碼相同。負(fù)數(shù)的真值：連同符號(hào)位求反加1，在求得 的值后，加一負(fù)號(hào)。(2)對(duì)0，補(bǔ)碼只有一種表示方法(3)n位二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)表示的范圍10000000B~01111111B即128~+127[+0]補(bǔ)=[0]補(bǔ)=00000000B－2n－1~+2n－1－1若n=8，即8位二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)表示的范圍為例:計(jì)算x=34683468=34+(68)[x]補(bǔ)=[34]補(bǔ)+[68]補(bǔ)0010001010111100+11011110[34]補(bǔ)[68]補(bǔ)[34]補(bǔ)若用原碼計(jì)算x=3468x=34+(68)0010001011000100+11100110[34]原[68]原[x＝102]原

可以看出，補(bǔ)碼運(yùn)算可以把減法轉(zhuǎn)化為加法，而且符號(hào)位與數(shù)字位一起參加運(yùn)算，并能自動(dòng)獲得正確結(jié)果。因此，在微機(jī)中，帶符號(hào)數(shù)都是用補(bǔ)碼表示的，運(yùn)算結(jié)果也用補(bǔ)碼表示。錯(cuò)誤!!!返回本節(jié)3.5計(jì)算機(jī)中字符的表示方法ASCII碼表

所謂ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange），即美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼。它將數(shù)字0－9，字母A-Z和a-z以及一些運(yùn)算符號(hào)等(共128個(gè)，ASCII值從00H到7FH)字符按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行二進(jìn)制編碼。返回本節(jié)第1章教學(xué)要求1.

了解微處理器及微機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用

；1.

掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次

；3.掌握計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法及數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換。習(xí)題1.試用框圖解釋微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次。2.將下列十進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)和BCD數(shù)：113.8125351.518完成下列運(yùn)算（要求結(jié)果用十進(jìn)制數(shù)表示）

101B+1.01B＝？-1011.01101B-1.1001B＝？

11.AH+8D2.8FH=?4C.1DH-E2D.FH=?習(xí)題4.按大小排列下面幾個(gè)數(shù)的大小是____________(01A5)H、(110101010)B、(259)D、(3764)O

5.試寫出下列十進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼（要求用8位二進(jìn)制數(shù)表示，最高位為符號(hào)位）。13、120、-35、-127習(xí)題6.

11000110為二進(jìn)制原碼，該數(shù)的真值為_(kāi)_____A：-70B：+70C：-198D：+1987.

11000110為二進(jìn)制補(bǔ)碼，該數(shù)的真值為_(kāi)_____A：+198B：-198C：+58D：-58習(xí)題8.在機(jī)器數(shù)的三種表示方法中，哪種方式零的表示形式是唯