第1章微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

第1章微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1.1基本知識(shí)點(diǎn)

計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算基礎(chǔ)

1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

1）任意進(jìn)制數(shù)的共同特點(diǎn)（n進(jìn)制）n=2、8、10、16

①n進(jìn)制數(shù)最多是由n個(gè)數(shù)碼組成

?十進(jìn)制數(shù)的組成數(shù)碼為：0?9。

?二進(jìn)制數(shù)的組成數(shù)碼為：0、1。

?八進(jìn)制數(shù)的組成數(shù)碼為：0?7。

?十六進(jìn)制數(shù)的組成數(shù)碼為：0?9、A?F。

?十六進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：0?9相同，A-10,B-ll,C-12,D-13,

E-14,F-15o

②n進(jìn)制數(shù)的基數(shù)或底數(shù)為n,作算術(shù)運(yùn)算時(shí)，有如下特點(diǎn)：

?低位向相鄰高位的進(jìn)位是逢n進(jìn)1（加法）。

?低位向相鄰高位的借位是以1當(dāng)本位n（減法）。

③各位數(shù)碼在n進(jìn)制數(shù)中所處位置不同，所對(duì)應(yīng)的權(quán)也不同，以小數(shù)點(diǎn)為分界點(diǎn)：

?向左（整數(shù)部分）：各位數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的權(quán)依次是n°、n\n2,...

?向右（小數(shù)部分）：各位數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的權(quán)依次是n"、n\n\...

例1.1

十進(jìn)制數(shù)：333.33

11111

各位對(duì)應(yīng)的權(quán)為：10210,10°10-1IO'

二進(jìn)制數(shù)：101.I1B

I1111

各位對(duì)應(yīng)的權(quán)為：22212°2_|

十六進(jìn)制數(shù)：F94

111

各位對(duì)應(yīng)的權(quán)為：16216,16°

2）數(shù)制的轉(zhuǎn)換

①非十進(jìn)制數(shù)一十進(jìn)制數(shù)

轉(zhuǎn)換方法：按位權(quán)展開求和。

例1.2

101.11B=1*22+1*2°+1*2-|+1*2'2

=4+1+0.5+0.25

=5.75

F94H=15*162+9*1644*160

=3988

注意：只有十進(jìn)制數(shù)的下標(biāo)可以省略，其他進(jìn)制數(shù)不可以省略。

②十進(jìn)制數(shù)一非十進(jìn)制數(shù)（K進(jìn)制數(shù)）

轉(zhuǎn)換方法：分成小數(shù)和整數(shù)分別轉(zhuǎn)換。

整數(shù)部分：除K取余，直至商為0,先得的余數(shù)為低位。

小數(shù)部分：乘K取整，先得的整數(shù)為高位。

例1.3

把3988轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制數(shù)。

16139884低位

1612499高位

15（F）一

所以：3988=F94H

十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的另一種方法：逐次減2的最高次嘉法。

2=2,22=4,23=8,24=16,2'=32,26=64,…

例1.4

將1539轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)表示,

1539

-1024—?210

515

-512—>29

3

-2—?21

1―?2°

所以：1539=11000000011B

例1.5

將00011010111011011011.0100B轉(zhuǎn)為16進(jìn)制。

16進(jìn)制為：1AEDB.4H

若十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，則將每一位拆成4位。

2.模的概念

若a和b除以M,余數(shù)相等，則稱a和b對(duì)于M是同余的，則可以寫成:a=b(modM)。

容器的最大容量稱為模?？蓪懗桑篕M+X=X(modM)

3.有符號(hào)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法

在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)有符號(hào)數(shù)可以用原碼、補(bǔ)碼和反碼表示。

1)共同規(guī)律：

①用0表示正號(hào)，用1表示負(fù)號(hào)，且擺放在數(shù)據(jù)的最高位。有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)表

示的根本區(qū)別在于，無(wú)符號(hào)數(shù)的最高位是數(shù)值位，有符號(hào)數(shù)的最高位是符號(hào)位。

②同一正數(shù)的原、補(bǔ)、反碼都相同。

③定義區(qū)間均對(duì)模2〃而言，其中n表示有符號(hào)數(shù)的二進(jìn)制代碼位數(shù)。

2)其他規(guī)律：

①任一負(fù)數(shù)的原碼和對(duì)應(yīng)的正數(shù)(絕對(duì)值相等)的原碼僅是符號(hào)位不同。

②任一負(fù)數(shù)的反碼是對(duì)應(yīng)的正數(shù)的反碼的各位求反，反之亦然。

③任一負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是對(duì)應(yīng)的正數(shù)的補(bǔ)碼的各位求反，然后加1,反之亦然。

④從定義區(qū)間上看，原碼和反碼的定義區(qū)間相同，是-2〃T〈XV2〃T；補(bǔ)碼的定義區(qū)

間是2"TWXV2〃T；

⑤0的原碼、反碼有+0和-0之分；0的補(bǔ)碼只有一種表達(dá)方式。

4.補(bǔ)碼、反碼加減運(yùn)算規(guī)則

［X+Y］補(bǔ)=［X］補(bǔ)+［Y］補(bǔ)［X+Y］*［X］反+［Y］反

［X-Y］補(bǔ)=［X］補(bǔ)+［-丫］補(bǔ)［X-Y］反=［X］反+［-丫］反

卜丫］產(chǎn)［［Y］補(bǔ)］補(bǔ)卜丫］反加Y］反］反

5.基本名詞

位：BIT,縮寫為b；

字節(jié)：BYTE,由8位二進(jìn)制數(shù)代碼表示，縮寫為B；

字：WORD,取決于計(jì)算機(jī)CPU的字長(zhǎng)，內(nèi)部寄存器的位數(shù)，其中8086CPU為16

位，386、486CPU為32位;

千字節(jié)：1KB=1024B=21°B兆字節(jié)：1MB=2")B=1024KB

吉字節(jié)：1GB=23°B=1024MB太字節(jié)：1TB=24°B=1024GB

6.帶符號(hào)數(shù)運(yùn)算時(shí)的溢出問題

溢出和進(jìn)位的區(qū)別：進(jìn)位是指最高位向更高位的進(jìn)位，而溢出是指運(yùn)算結(jié)果超出數(shù)所

能表示的范圍。

帶符號(hào)數(shù)所能表示的范圍：(若用n位二進(jìn)制數(shù)碼表示)

原碼：-(2n-,-l)^X^2n-,-l

補(bǔ)碼：-2w-,^X<2M-'-l

反碼：-(2〃T-1HXW2〃T-1

溢出的判斷方法：

設(shè)CD7是符號(hào)位向更高位的進(jìn)位,CD6是數(shù)值位向符號(hào)位的進(jìn)位,則溢出可用V=CD7

十CD6判斷，V=1表示有溢出，V=0表示無(wú)溢出。

對(duì)于加減法，也可以這樣判斷，只有下面4種情況有可能產(chǎn)生溢出：

?正數(shù)+正數(shù),結(jié)果應(yīng)為正，若為正,則無(wú)溢出；若為負(fù),則有溢出。

?負(fù)數(shù)+負(fù)數(shù),結(jié)果應(yīng)為負(fù)，若為負(fù),則無(wú)溢出；若為正,則有溢出。

?正數(shù)一負(fù)數(shù),結(jié)果應(yīng)為正，若為正,則無(wú)溢出；若為負(fù),則有溢出。

?負(fù)數(shù)-正數(shù),結(jié)果應(yīng)為負(fù)，若為負(fù),則無(wú)溢出；若為正,則有溢出。

對(duì)于乘(除)法，乘積(商)超過(guò)了能存放的范圍有溢出，否則無(wú)溢出。其他情況肯定無(wú)溢出。

注意：無(wú)符號(hào)數(shù)和帶符號(hào)數(shù)表示方法有區(qū)別。無(wú)符號(hào)數(shù)：無(wú)符號(hào)位，所有位都是數(shù)值

位，即最高位也是數(shù)值位；帶符號(hào)數(shù)：有符號(hào)數(shù)，且在最高位，其余各位才是數(shù)值位。

1.1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的編碼

1.十進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法

BCD(BinaryCodedDecimal)是用4位二進(jìn)制代碼表示一位十進(jìn)制數(shù)，由于4位二進(jìn)制

代碼表示16種狀態(tài)，而十進(jìn)制數(shù)只取其中10種狀態(tài)。選擇不同的對(duì)應(yīng)規(guī)律，可.以得到不

同形式的BCD碼。最常用的是8421BCD碼。

例L6

59=(0101,1001)BCD；

465=(0100,0110,0101)BCD

()BCD=(0110,1000,0010)BCD=682

注意：BCD碼與二進(jìn)制數(shù)之間不能直接轉(zhuǎn)換，需將BCD碼先轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制效，再由

十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。與十六進(jìn)制數(shù)的區(qū)別在于：組內(nèi)逢2進(jìn)1,組間逢10進(jìn)1。

表1-1是8421BCD碼。

表1-18421BCD碼

十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼

0000050101

1000160110

2001070111

3001181000

4010091001

2.字符在計(jì)算機(jī)中的表示方法

由于大、小寫英文字母、0?9數(shù)字字符、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、計(jì)算機(jī)特殊控制符一共不超過(guò)

128個(gè),所以只要用7位二進(jìn)制數(shù)碼來(lái)表示,稱為ASCII碼，見表l-2o國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為ISO646,

我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB1988。在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)字符通常用一個(gè)字節(jié)（八位）表示，最高位通

常為0或用于奇偶校驗(yàn)位。ISO2022標(biāo)準(zhǔn)在兼容ISO646的基礎(chǔ)上擴(kuò)展成8位碼，可表示

256個(gè)字符，擴(kuò)充了希臘字母、數(shù)學(xué)符號(hào)、非拉丁字符、商用圖符、游戲符號(hào)等。

例1.7

'A'=41H=B；'0'=30H=B；

V=61H=B；'；'=3BH=B。

3.機(jī)器數(shù)和真值

機(jī)器數(shù)：一個(gè)數(shù)及其符號(hào)位在機(jī)器中的一組二進(jìn)制數(shù)的表示形式；

真值：機(jī)器數(shù)所表示的值。

例L8

機(jī)器數(shù)34H,用原碼表示為+52；用反碼表示為+52；用補(bǔ)碼表示為+52；用BCD碼表

示為34；用ASCII碼表示為4<,

即[+52]原=[+52]反=[+52]補(bǔ)=34H

[34]BCD=34H

[4]ASCII=34H

機(jī)器數(shù)97H,用原碼表示為-23；用反碼表示為-104；用補(bǔ)碼表示為-105；用BCD碼

表示為97；用ASCII碼表示為ETBo

表1-2ASCII碼字符表

編碼控制字符編碼字符編碼字符編碼字符

00NUL20SPACE40@60

01SOH21I41A61a

02STX22II42B62b

03ETX23#43C63c

04EOT24$44D64d

05ENQ25%45E65e

06ACK26&46F66f

1

07BEL2747G67g

08BS28(48H68h

09TAB29)49I69j

0ALF2A*4AJ6Aj

0BVT2B+4BK6Bk

（續(xù)表）

編碼控制字符編碼字符編碼字符編碼字符

0CFF2C4CL6C1

0DCR2D-4DM6Dm

0ESO2E4EN6En

OFSI2F/4FO6Fo

10DLE30050P70P

11DC131151Q71q

12DC232252R72r

13DC333353S73s

14DC434454T74t

15NAK35555U75u

16SYN36656V76V

17ETB37757W77w

18CAN38858X78X

19EM39959Y79y

1ASUB3A5AZ7Az

IBESC3B5B[7B(

ICFS3C<5C\7C1

IDGS3D=5D]7D)

IERS3E>5EA7E?

IFUS3F?5F7FDEL

1.1.3微機(jī)系統(tǒng)的基本組成

由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成，并采用總線結(jié)構(gòu)。

1.硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)的全部物理裝置。通常，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由5部分組成：

1）存儲(chǔ)器：用來(lái)存放數(shù)據(jù)和程序，例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁介質(zhì)存儲(chǔ)器。

2）微處理器（包括運(yùn)算器和控制器）：運(yùn)算器用來(lái)完成二進(jìn)制編碼的算術(shù)和邏輯運(yùn)算；

控制器控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種操作的部件。微機(jī)硬件系統(tǒng)只不過(guò)把運(yùn)算器和控制器用大規(guī)模

集成電路工藝技術(shù)集成在一塊芯片上，這塊芯片稱為CPU（中央處理單元）。

3）輸入設(shè)備及其接口電路：用來(lái)輸入數(shù)據(jù)、程序、命令和各種信號(hào)，例如鍵盤、鼠標(biāo)

器等。

4）輸出設(shè)備及其接口電路：月來(lái)輸出計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果，例如打印機(jī)、CRT等。

5）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

2.軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)所編制的各種程序的集合，可分為兩大類：

1)系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件是用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)資源管理、控制和維護(hù)，便于人們使用計(jì)算機(jī)而配置的

軟件，該軟件由廠家提供。它包括操作系統(tǒng)(或監(jiān)控管理程序)，各種語(yǔ)言的匯編、解釋、

編譯程序，數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序，編輯、調(diào)試、裝配、故障檢查和診斷等工具軟件。

操作系統(tǒng)在系統(tǒng)軟件中具有特殊地位。只要計(jì)算機(jī)處于工作狀態(tài)，就有操作系統(tǒng)的有

關(guān)部分在內(nèi)存儲(chǔ)器中，負(fù)責(zé)接受、分析并調(diào)度執(zhí)行用戶的程序和各種命令。Windows是目

前最流行的微機(jī)操作系統(tǒng)。

2)應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是指用戶利用計(jì)算機(jī)以及它所提供的各種系統(tǒng)軟件編制的解決各種實(shí)際問

題的程序。它包括支撐軟件和用戶自己編制的程序。

支撐軟件有：

?文字處理軟件：Wordstar、Write、WPS、Word、中文之星等。

?表格處理軟件：Lotus1-2-3>CCED、Excel等。

?圖形處理軟件：AutoCAD、TANGO、PowerPoint、PROTEL98以及2()0()等。

?圖文排版軟件：華光、科印、方正等。

?防治病毒軟件：SCAN、KILL、CLEAN、MSAV、KV3000。

?工具軟件：PCTOOLS等。

?套裝軟件：Microsoft-Office,它基于Windows,包括Word、Excel>PowerPoint>

MSMail等。

3.軟、硬件的關(guān)系

硬件系統(tǒng)是人們操作微機(jī)的物理基礎(chǔ)；軟件系統(tǒng)是人們與微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行信息交換、通

信對(duì)話、按人的思維對(duì)微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理的工具.

4.微機(jī)的總線結(jié)構(gòu)

1)總線:是指連接多于兩個(gè)部件的公共信息通路,或者說(shuō)是多個(gè)部件之間的公共連線。

2)按照總線上傳送信息內(nèi)容分類：

?數(shù)據(jù)總線(DB)：傳送數(shù)據(jù)信息。

?控制總線(CB)：傳送控制信息，確定數(shù)據(jù)信息的流向。

?地址總線(AB)：傳送地址信息，確定數(shù)據(jù)信息的傳送地址。

1.2重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：掌握計(jì)算機(jī)中的各種數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換，機(jī)器數(shù)的編碼表示及其相互轉(zhuǎn)換與運(yùn)

算；搞清微型計(jì)算機(jī)的基本組成及其各模塊的功能。

難點(diǎn)：掌握二進(jìn)制運(yùn)算中溢出和進(jìn)位的區(qū)別；弄清機(jī)器數(shù)和真值；理解指令在計(jì)算機(jī)

中的執(zhí)行過(guò)程。

1.3典型例題精解

例1.9

求152.76=B=Q=Ho

解：

整數(shù)部分：

81152…0

8|193

近2

0

逆取法得：152=230Q=10011000B=98H

小數(shù)部分（精確到小數(shù)點(diǎn)后3位）：

0.76x8=6.08取整=6

0.08x8=0.64取整=0

0.64x8=5.12取整=5

順取法得：0.76=0.6050=0.011000101B=0.628H

所以：152.76=10011000.01100010B=230.605Q=98.628H

注意：手工變換時(shí)，可先變換成八進(jìn)制，再變?yōu)槠渌M(jìn)制，這樣會(huì)減少計(jì)算工作量和

變換次數(shù)。八進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制時(shí)，將每一位八進(jìn)制數(shù)用三位二進(jìn)制數(shù)表示，再去掉首位

的零即可（觀察劃線部分）。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制時(shí)，將每四位二進(jìn)制效用一位十六進(jìn)

制教表示即可（觀察劃線部分），注意要以小數(shù)點(diǎn)為分界線分別向左和向右表示。

例1.10

求7A.i8H=B=D=Qo

解：十六進(jìn)制可直接轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制，二進(jìn)制再直接轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制，十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十

進(jìn)制采用定義變換。

根據(jù)定義變換：

7A.18H=7x16]+1Ox160+1x16"+8x16'2=122.09375D

7A.18H=01111010.0001lOOOB=.OOO11B

.00011B=001Hl010.000110B=172.06Q

所以；7A.18H=.000UB=122.09375D=172.06Q

注意：十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制時(shí)，將每一位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)表示，再去掉

首位的零即可(觀察劃線部分)；二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制時(shí)，將每三位二進(jìn)制數(shù)用一位八進(jìn)

制數(shù)表示即可(觀察劃線部分)，注意要以小數(shù)點(diǎn)為分界線分別向左和向右表示。

例1.11

寫出下列數(shù)的原碼、反碼及補(bǔ)碼表示(設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8位)。

+24,-24,+0,-0,+1,-1,+127,-127

解：首先將所給的數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)，然后根據(jù)原碼、反碼和補(bǔ)碼的表示法及其字長(zhǎng),

寫出指定數(shù)據(jù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼表示。

例如寫出“+24”“-24”的原碼、反碼和補(bǔ)碼表示如下：

(1)寫出24的二進(jìn)制數(shù)表示：24D=B

(2)[+24]原=B[-24]i?=B

最高位(D7)為符號(hào)位，為1表示負(fù)數(shù)，為0表示正數(shù)，其余7位為24對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)

值位。

(3)[+24]反=B[-24].x=B

正數(shù)的反碼就是正數(shù)的原碼，負(fù)數(shù)的反碼等于負(fù)數(shù)的原碼的符號(hào)位不變，其余7位數(shù)

值位取反。

(4)[+24]補(bǔ)二B「24卜尸B

正數(shù)的補(bǔ)碼就是正數(shù)的原碼，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼等于負(fù)數(shù)的原碼的符號(hào)位不變，其余7位數(shù)

值位取反，并且在末位加1。

依照上述方法，可寫出其余各數(shù)的原碼、反碼及補(bǔ)碼表示：

0D=；[+0反B；[+0k=B；[+0]產(chǎn)B；

[-0]原=B；10k=B；[-0]補(bǔ)=B；

1D=；[+l]fti=B；[+l]s=B；[+lb=B；

[-1]?=B；[-l]s=B；[-l]ib=B；

127D=；[+127、=B；[+127]s=B：[+127]產(chǎn)B

[-127]iS=B；[-127]^=B；[-127]?h=Bo

注意：解答這類題時(shí)，要注意正數(shù)的的原碼、反碼和補(bǔ)碼表示形式是一樣的，千萬(wàn)不

要用求負(fù)數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼表示方法來(lái)做。

例1.12

已知X=T010UB,Y=+10U00B,機(jī)器數(shù)的字長(zhǎng)為8位,求[X+Y]補(bǔ)，X+Y,[X-Y]補(bǔ),

X-Yo

解：

(1)求出[X]原，[Y]原

[X]^=B[Y、=B

(2)求出[X]補(bǔ)，[Y],卜

[X]M=B[Y卜尸B

(3)求出［X+Y］補(bǔ)

［X+Y］補(bǔ)=［X］補(bǔ)+［Y］產(chǎn)B+B=

(4)求出X+Y

根據(jù)［X+Y］補(bǔ)求出X+Yo其符號(hào)位為“0”表示結(jié)果為正，其余7位就是X+Y的值。

所以X+Y=1D。

(5)求出［X-Y］補(bǔ)

［X-Y］補(bǔ)=［X］補(bǔ)-［Y］補(bǔ)=B-B=B

(6)求出X-Y

根據(jù)［X-Y］訃求出X-Y。其符號(hào)位為“1”表示結(jié)果為負(fù)，其余7位二進(jìn)制數(shù)按位取反

后，末位再加“1”可得至I」XY的值。所以XY=-87Do

注意：計(jì)算時(shí)要注意補(bǔ)碼的求法及補(bǔ)碼加減法的規(guī)則。

例L13

完成下列BCD碼運(yùn)算，64+56-,64-56-。

解：

(1)將給定的十進(jìn)制數(shù)用BCD碼表示

64D=BCD

56D=BCD

(2)進(jìn)行BCD加法運(yùn)算得到加法中間結(jié)果

BCD+BCD二BCD

(3)調(diào)整得到加法最終結(jié)果

十進(jìn)制調(diào)整的方法：

運(yùn)算后低4位=1010,超過(guò)1001,低4位加6；運(yùn)算后高4位=1011,超過(guò)1(X)1,高4

位加6o

BCD+BCD=BCD.CF=1O

(4)64+56=(1)20,其中百位為進(jìn)位位。

(5)進(jìn)行BCD減法運(yùn)算得到減法中間結(jié)果

BCD-BCD=BCD

(6)調(diào)整得到減法最終結(jié)果

十進(jìn)制調(diào)整的方法:運(yùn)算后低4位=1110,超過(guò)1001,低4位減6；運(yùn)算后高4位=0000,

不超過(guò)1001,高4位減0。

BCD-BCD=BCDo

(7)64-56=8

注意：本題中BCD的加減法運(yùn)算仍采用二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則，得到的數(shù)為十六進(jìn)制數(shù)，需

要進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整。這部分內(nèi)容在下一章會(huì)有講解。

例1.14

概述計(jì)算機(jī)的基本組成部件及其各組成部件的功能。

答：一臺(tái)計(jì)算機(jī)由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。

(1)存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器是用來(lái)存放數(shù)據(jù)、程序、運(yùn)算的中間結(jié)果和最終結(jié)果的部件。存儲(chǔ)器采用按地

址存取的工作方式，它由許多存儲(chǔ)單元組成，每一個(gè)存儲(chǔ)單元可以存放一個(gè)數(shù)據(jù)代碼。為

了區(qū)分不同存儲(chǔ)單元，把全部存儲(chǔ)單元按照一定的順序編號(hào)。這個(gè)編號(hào)稱為存儲(chǔ)單元的地

址,當(dāng)CPU要把一個(gè)數(shù)據(jù)代碼存入某存儲(chǔ)單元或從某存儲(chǔ)單元取出時(shí)，首先要提供該存儲(chǔ)

單元的地址，然后查找相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，最后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取。

(2)運(yùn)算器

運(yùn)算器是對(duì)信息進(jìn)行加工、運(yùn)算的部件，它對(duì)二進(jìn)制進(jìn)行基本邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算，

將結(jié)果暫存或送到存儲(chǔ)器保存。

(3)控制器

控制器是計(jì)算機(jī)的控制中心。存儲(chǔ)器進(jìn)行信息的存取，運(yùn)算器進(jìn)行各種運(yùn)算，信息的

輸入和輸出都是在控制器的統(tǒng)一控制下進(jìn)行的?？刂破鞯墓ぷ骶褪侵芏鴱?fù)始地從存儲(chǔ)器中

取指令、分析指令，向運(yùn)算器、存儲(chǔ)器以及輸入輸出設(shè)備發(fā)出控制命令，控制計(jì)算機(jī)工作。

(4)輸入設(shè)備

程序員編好的程序和數(shù)據(jù)是經(jīng)輸入設(shè)備送到計(jì)算機(jī)中去的。輸入設(shè)備要將程序和數(shù)據(jù)

轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別和接受的信息，如電信號(hào)等。目前常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃

描儀等。

(5)輸出設(shè)備

輸出設(shè)備是把運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為人們所需要的易于理解、閱讀的形式。目前常用的輸出

設(shè)備包括顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。軟磁盤、硬磁盤、可讀寫光盤及其驅(qū)動(dòng)器既是輸入

設(shè)備也是輸出設(shè)備，只讀光盤及其驅(qū)動(dòng)器屬于計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備。軟盤、硬盤及光盤又統(tǒng)

稱為計(jì)算機(jī)的外存儲(chǔ)器。

1.4重要習(xí)題與考研題解析

例1.15

(上海大學(xué)2001年考研題)下歹J無(wú)符號(hào)數(shù)中，最大的數(shù)是()o

A.()二進(jìn)制數(shù)B.(143)八進(jìn)制數(shù)

C.()BCDD.(65)十六進(jìn)制數(shù)

分析：本題主要考查不同進(jìn)制下數(shù)的大小，即考查學(xué)生對(duì)各種進(jìn)制之間的互換掌握程

度C可考慮都轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制。

(1)I43Q=B

65H=B

可以看出A、B、D中A最大。

⑵()BCD=98D=62H=B<B

所以正確答案為A。

注意：BCD碼是按位對(duì)十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行二進(jìn)制編碼，在形式上與十六進(jìn)制非常相似。一

定要注意差別，它們都可用4位二進(jìn)制數(shù)表示1個(gè)數(shù)位，但BCD碼是“逢十進(jìn)一”，在微

機(jī)中運(yùn)算需要進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整，而十六進(jìn)制則不用。

BCD碼在存放上又有2種形式：一個(gè)字節(jié)放兩位BCD碼，稱為壓縮的BCD碼；一

個(gè)字節(jié)放一位BCD碼，稱為非壓縮的BCD碼(放在低4位)。

例1.例

(北京航空航天大學(xué)2003年考研題)十進(jìn)制數(shù)574在機(jī)器中對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為,

壓縮的BCD碼為,按字符存儲(chǔ)時(shí)ASCII碼為o

分析：本題主要考查數(shù)制轉(zhuǎn)換和編碼知識(shí)。

(1)

16|574.…14

16.5?…3

1返-…2

0

逆取法得574=23EH=1000U1110B

(2)對(duì)壓縮的BCD碼，一個(gè)字節(jié)存放了兩位BCD碼

574BCD=0574H

(3)數(shù)字0?9的ASCII碼編碼是30H?39H

574用ASCII碼表示為：353734H

所以正確答案為：B,0574H,353734H

例1.17(北京郵電大學(xué)2002年考研題)若［X］原=［丫］反=［同后90H,試用十進(jìn)制數(shù)分別寫

出其大小，X=_；Y=；Z=—o

分析：本題主要考查如何從原碼、反碼和補(bǔ)碼求其真值。

(1)［X］?=90H=B

符號(hào)位(D7)為1,X為負(fù)數(shù)。

根據(jù)原碼的編碼規(guī)則可知，數(shù)值位為B=10H=16D,所以X=-16。

(2)［Y］反=90H=B

符號(hào)位(D7)為1,Y為負(fù)數(shù)。

根據(jù)反碼的編碼規(guī)則可知，對(duì)其余七位按位取反，即可得到其數(shù)值B=U1D,所以Y

=-lllo

⑶［Z］補(bǔ)=90H=B

符號(hào)位(D7)為1,Z為負(fù)數(shù)。

求負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼的真值可采用求補(bǔ)的概念，即一個(gè)以補(bǔ)碼表示的數(shù)，無(wú)論其正負(fù)，對(duì)其

求補(bǔ)（包括符號(hào)位），所得的結(jié)果為該數(shù)的相反數(shù)。負(fù)數(shù)的相反數(shù)是正數(shù)，正數(shù)的補(bǔ)碼和原

碼相同。

B取反加一可得B=U2D

所以Z=T12。

注意：對(duì)編碼求真值的題型，先判斷其符號(hào)，再轉(zhuǎn)換為原碼求得數(shù)值位（或其絕對(duì)值）。

一個(gè)以原碼表示的數(shù)，不論其正負(fù)，對(duì)其最高位求反，所得到的結(jié)果是該數(shù)的相反數(shù)；一

個(gè)以反碼表示的數(shù)，不論其正負(fù)，對(duì)其按位求反，所得到的結(jié)果是該數(shù)的相反數(shù)；一個(gè)以

補(bǔ)碼表示的數(shù)，無(wú)論其正負(fù)，對(duì)其求補(bǔ)（包括符號(hào)位），所得的結(jié)果為該數(shù)的相反數(shù)。

例1.18

（華東理工大學(xué)2003年考研題）X=727,Y=-l,若字長(zhǎng)N=8,貝心

［X］產(chǎn)H,［X］n=H,［X+YJ補(bǔ)=H,IX-YJ補(bǔ)=Ho

分析：本題主要考查的是二進(jìn)制的加減法規(guī)則及補(bǔ)碼的求法。

（1）根據(jù)例1.11我們可以得到X-T27,［X］H-B-81H,［Y］H-B-FFHO

⑵求［X+Y］產(chǎn)？

根據(jù)［X+Y］產(chǎn)［X］補(bǔ)+［Y］補(bǔ),可得：［X］補(bǔ)+［Y］產(chǎn)B+B

10000001

+11111111

11111111進(jìn)位

10000000

IX+Y］4=B=8OH,其中進(jìn)位位為1,D6向D7位也有進(jìn)位，結(jié)果無(wú)溢出。

（3）求［X-Y］補(bǔ)=?

根據(jù)［X-Y］產(chǎn)兇補(bǔ)-［Y］補(bǔ)，可得：［X］補(bǔ)-［Y］產(chǎn)B-B

10000001

11111111

1111111借位

10000010

［X-Y］fh=B=82H,其中借位位為1,D6向D7位也有借位，結(jié)果無(wú)溢出。

所以答案為：81H,FFH,80H,82H。

1.5習(xí)題及參考答案

1.5.1習(xí)題

一、完成下列數(shù)制轉(zhuǎn)換。

（1）101.011B=D=Q=Ho

(2)101110B=D=Q=Ho

(3)1101.01B=D=Q=Ho

(4).1011B=D=Q=Ho

⑸253.74Q=D=B=H。

(6)712Q=D=B=Ho

(7)72D=B=Q=Ho

(8)49.875D=B=Q=Ho

(9)0.6875D=B=Q=H。

(10)58.75D=B=Q=H。

(II)0E12H=D=Q=Bo

(12)1CB.D8H=D=Q=Bo

(13)FF.1H=D=Q=Bo

(14)70ADH=D=Q=B。

二、給出下列數(shù)的原碼和補(bǔ)碼的二進(jìn)制表示。(設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8。)

⑴-38D⑵32D

(3)-63D(4)-64D

⑸-0D(6)42D

(7)-45D(8)-45D

(9)-72D(10)72D

(11)-B(12)+B

三、己知X,Y,求[X+Y]產(chǎn)？，X+Y=?[X-Y]M=?,X-Y=?并指出結(jié)果是否有

溢出？(設(shè)機(jī)微數(shù)字長(zhǎng)為8)。

(1)X=68D,Y=12D

(2)X=-32D,Y=13D

(3)X=-32D,Y=66D

(4)X=-66H,Y=44H

(5)X=-B,Y=-B

(6)X=+B,Y=-B

(7)X=-B,Y=+B

(8)X=+B,Y=+B

四、將下列壓縮的8421BCD碼表示成十進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)。(設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8。)

(1)BCD(2)BCD

(3)BCD(4)BCD

五、將下列數(shù)值或字符串表示為相應(yīng)的ASCII碼。

(1)空格(2)字母“Q”

(3)51(4)Hello!

1.5.2參考答案

一、完成下列數(shù)制轉(zhuǎn)換。

(1)101.011B=5.375D=5.3Q=5.6H

(2)101110B=46D=56Q=2EH

(3)1101.01B=13.25D=15.2Q=D.4H

(4).1011B=154.6875D=232.54Q=9A.BH

(5)253.74Q=171.9375D=.l111B=AB.FH

(6)712Q=458D=B=1CAH

(7)72D=B=110Q=48H

(8)49.875D=11001.111B=61.7Q=3l.EH

(9)0.6875D=0.101