《進(jìn)制與碼元》PPT課件.ppt

1、第1章 進(jìn)制與碼元,教材 鄭初華主編，匯編語(yǔ)言、微機(jī)原理及接口技術(shù)，電子工業(yè)出版社,課程情況 教學(xué)：56學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)：1周 考試：作業(yè)10%，實(shí)驗(yàn)10%，期末考試80%,上課時(shí)間安排,1-16周 周一 5-7節(jié) 310403 12-16周 周二 3-4節(jié) 310403 19周 課程設(shè)計(jì),參考書(shū),Intel系列微處理器結(jié)構(gòu)、編程和接口技術(shù)大全 (美)Barry B.Brey 著 陳誼 等譯 機(jī)械工業(yè)出版社 1998.1 第一版 93.00 Intel系列微處理器結(jié)構(gòu)、編程和接口技術(shù)大全 (最新版或原版的影印版) 其它的X86的教材(著名大學(xué)、著名出版社、最近出版的),教學(xué)內(nèi)容,第一章 進(jìn)制與碼元

2、第二章 微型計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ) 第三章 Intel 8086/8088 CPU的指令系統(tǒng) 第四章 匯編程序設(shè)計(jì) 第五章 內(nèi)存組成、原理與接口 第六章 輸入輸出系統(tǒng)和中斷技術(shù) 第七章 常用數(shù)字接口電路 第八章 模擬量的輸入輸出,課程相關(guān)事項(xiàng),本課程的特點(diǎn) 注重原理,結(jié)合應(yīng)用 本課程的學(xué)習(xí)方法 記憶指令,上機(jī)調(diào)試,自學(xué)與聽(tīng)講結(jié)合 本課程學(xué)習(xí)注意問(wèn)題 既要注重細(xì)節(jié),也要注重全局概念 克服枯燥,結(jié)合原理探討有關(guān)應(yīng)用,本課程的組成,軟件 ,主要指80X86的軟件體系結(jié)構(gòu)及匯編語(yǔ)言指令及編程 硬件 ,主要指80X86管腳、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)及I/O接口電路,提綱,1.1 概 述,1,1.2 微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),3,

3、1.3 數(shù)字化信息編碼與數(shù)據(jù)表示,1.4 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,1.5 數(shù)的編碼方法,1.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法,1.7 IBM PC系列微機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介,1.8 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),2,3,4,5,6,7,8,1.1 概 述,電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展： 電子管計(jì)算機(jī)（1946-1956） 晶體管計(jì)算機(jī)（1957-1964） 中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（1965-1970） 超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（1971-今） 電子計(jì)算機(jī)按其性能分類(lèi)： 大中型計(jì)算機(jī)/巨型計(jì)算機(jī)（Mainframe Computer） 小型計(jì)算機(jī)（Minicomputer） 微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer） 單片計(jì)算機(jī)

4、（Single-Chip Microcomputer） 微型計(jì)算機(jī)的核心：微處理器(中央處理器CPU) Intel CPU的發(fā)展見(jiàn)下頁(yè)表,摩爾定律(Moores Law),英特爾處理器2009年：達(dá)到32nm工藝估計(jì)到2030年將進(jìn)入1.6nm工藝 如果目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，這將再次證明摩爾定律(Moores Law)還依然有效，并指導(dǎo)著半導(dǎo)體工藝發(fā)展。,INTEL芯片組,440系列 - 其中440BX是奔騰2時(shí)期的經(jīng)典之作 810系列 - 是Intel第一款采用集成顯卡的芯片組。不支援AGP,使得不能升級(jí)顯示卡。 815系列 - 是奔騰III處理器的不二選擇，其中815EP B-Step（又稱(chēng)815EP

5、T）正式支持圖拉?。═ualatin）核心的CPU。 850系列 - 配合奔騰4的上市而設(shè)計(jì)的，采用不成熟的Socket423插座并搭配昂貴的RAMBUS內(nèi)存使得它與Socket423的奔騰4同時(shí)被淘汰出局。新的850E后來(lái)作為工作站級(jí)別的芯片組上市。,INTEL芯片組,845系列 - 為了摒棄昂貴的RAMBUS內(nèi)存而設(shè)計(jì)的搭配SDRAM內(nèi)存的芯片組。隨著DDR內(nèi)存的上市，英特爾又推出了845D以及后續(xù)的845E、845G等芯片組。 865/875系列 - 為全面支持含超線(xiàn)程技術(shù)（Hyper-Threading）的奔騰4設(shè)計(jì)的芯片組，首度支持雙通道內(nèi)存、SATA硬盤(pán)、AGP8X和USB2.0等

6、新技術(shù)。 848P - 865系列的簡(jiǎn)化版本，去掉了對(duì)雙通道內(nèi)存的支持。,INTEL芯片組,915/925系列 - 采用LGA775封裝的新型處理器而推出的采用PCI Express技術(shù)芯片組，后來(lái)有改換Socket478插座和AGP插槽的型號(hào)。 915芯片組摒棄了AGP技術(shù)而采用了PCI-Express總線(xiàn)，同時(shí)開(kāi)始支持DDR2內(nèi)存。 925系列支持Pentium 4 Extreme Edition 處理器。 945/955/975系列 - 在原915/925芯片組的基礎(chǔ)上，增加了對(duì)奔騰D雙核心CPU的支持。其中955和975系列支持了Pentium Extreme Edition處理器。,

7、INTEL芯片組,945GT Express芯片組更是支持了Core Duo處理器。使用VRM11的975系列主板更支援Intel Core 2系列處理器。 946系列 - 基于945芯片組，加入對(duì)800MHz的Intel Core 2處理器的支援。 965系列 - 加入對(duì)Intel Core 2系列處理器的支援，另外加入原生的雙管道DDRII800的支援。採(cǎi)用全新的命名方法P965、Q965等取代沿用已久的945P等命名。,Intel已經(jīng)在Hillsboro, Ore., campus的研發(fā)中心，成功安裝業(yè)界第一臺(tái)商業(yè)運(yùn)行的極度紫外光石版照相設(shè)備！Intel將采用這種設(shè)備在0.032微米制程

8、的晶圓上刻畫(huà)金屬電路。,典型CPU介紹,Intel 3.8G P4 670 90納米制程Prescott核心，L2高速緩存為2MB，晶體管數(shù)量1.69億顆，硅晶面積為135平方厘米，設(shè)計(jì)熱功率為115W,P4-Prescott CPU,Intel 915/925平臺(tái),Intel 975平臺(tái),Intel P35平臺(tái),Intel雙核結(jié)構(gòu)圖,AMD雙核結(jié)構(gòu)圖,雙核CPU大戰(zhàn)！AMD全勝,雙核CPU大戰(zhàn)！AMD全勝,提綱,1.1 概 述,1,1.2 微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),3,1.3 數(shù)字化信息編碼與數(shù)據(jù)表示,1.4 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,1.5 數(shù)的編碼方法,1.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法,1.7 I

9、BM PC系列微機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介,1.8 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),2,3,4,5,6,7,8,1.2 微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),微機(jī)的硬件體系結(jié)構(gòu)仍采用馮諾依曼建立的經(jīng)典結(jié)構(gòu)。其主要特點(diǎn)是：微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件由五大部分組成： 1.運(yùn)算器 2. 控制器 3. 存儲(chǔ)器 4.輸入設(shè)備 5. 輸出設(shè)備 其中運(yùn)算器和控制器合稱(chēng)微處理器MPU(或CPU)。 輸入設(shè)備和輸出設(shè)備合稱(chēng)/O設(shè)備。,微型計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu),I/O設(shè)備,I/O 接口,存儲(chǔ)器,ALU,控制器,取指,讀,程序 數(shù)據(jù),結(jié)果,程序 數(shù)據(jù),結(jié)果,取,存,I/O命令,操作命令,寫(xiě),存,微機(jī)總線(xiàn),總線(xiàn)包括地址總線(xiàn) AB(ADDRESS BUS)、數(shù)據(jù)總

10、線(xiàn)DB(DATA BUS)和控制總線(xiàn)CB(CONTROL BUS)。 數(shù)據(jù)總線(xiàn)DB用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)信息，由于數(shù)據(jù)信息可在MPU和存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備之間相互傳遞，故為雙向總線(xiàn)。,微機(jī)總線(xiàn),地址總線(xiàn)AB用于傳送MPU發(fā)出的地址信息，是單向總線(xiàn)。微機(jī)中存儲(chǔ)單元I/O設(shè)備都有地址，在交換信息前，MPU先通過(guò)傳送地址信息找尋所需交換信息的存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備，然后經(jīng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)進(jìn)行信息的交換。 控制總線(xiàn)CB用來(lái)傳送控制信號(hào)、時(shí)序信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)，由于有的信號(hào)由MPU發(fā)向存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備，有的信號(hào)由存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備發(fā)向MPU，故控制總線(xiàn)從整體上看是雙向的。,微機(jī)總線(xiàn),CPU,定時(shí)電路,接口,接口,ROM,RAM,

11、I/O 接口,輸出設(shè)備,輸入設(shè)備,DMA,地址總線(xiàn),數(shù)據(jù)總線(xiàn),控制總線(xiàn),并行接口 串行接口 定時(shí)/計(jì)數(shù) 中斷控制器,典型的PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提綱,1.1 概 述,1,1.2 微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),3,1.3 數(shù)字化信息編碼與數(shù)據(jù)表示,1.4 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,1.5 數(shù)的編碼方法,1.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法,1.7 IBM PC系列微機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介,1.8 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),2,3,4,5,6,7,8,1.3 數(shù)字化信息編碼與數(shù)據(jù)表示,掌握 特點(diǎn)； 表示方法； 相互間的轉(zhuǎn)換。,一、常用記數(shù)制,1十進(jìn)制（Decimal，D） 日常生活中最常見(jiàn)的是十進(jìn)制數(shù)，用十個(gè)不同的符號(hào)來(lái)表示：0、

12、1、2、3、4、5、6、7、8、9，稱(chēng)為代碼。 符合人們的習(xí)慣 2二進(jìn)制（Binary，B） 二進(jìn)制數(shù)只有兩個(gè)代碼“0”和“1”，所有的數(shù)據(jù)都由它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制數(shù)據(jù)在進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，遵守“逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二”的原則。 便于物理實(shí)現(xiàn)。,常用記數(shù)制,3十六進(jìn)制（Hex，H） 十六進(jìn)制數(shù)采用09和A、B、C、D、E、F六個(gè)英文字母一起構(gòu)成十六個(gè)代碼。 便于識(shí)別、書(shū)寫(xiě)。 4.八進(jìn)制（Octal，O，Q）,1. 十進(jìn)制,特點(diǎn)：以十為底，逢十進(jìn)一； 共有0-9十個(gè)數(shù)字符號(hào)。 表示：,2. 二進(jìn)制,特點(diǎn)：以2為底，逢2進(jìn)位； 只有0和1兩個(gè)符號(hào)。 表示：,3. 十六進(jìn)制,特點(diǎn)：以16為底，逢16進(jìn)位；

13、有0-9及A-F共16個(gè)數(shù)字符號(hào)。 表示：,進(jìn)位計(jì)數(shù)制的一般表示,一般地，對(duì)任意一個(gè)K進(jìn)制數(shù)S都可表示為,其中： Si - S的第i位數(shù)碼，可以是K個(gè)符號(hào)中任何一個(gè)； n,m 整數(shù)和小數(shù)的位數(shù)； K - 基數(shù)； Ki - K進(jìn)制數(shù)的權(quán),進(jìn)制轉(zhuǎn)換和計(jì)算,如何區(qū)分不同進(jìn)位記數(shù)制的數(shù)字,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B, 如1001B 八進(jìn)制：數(shù)字后面加O, 如1001O 十進(jìn)制：一般不加, 如1001 十六進(jìn)制：數(shù)字后面加H , 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)字后面的字母,二、進(jìn)制轉(zhuǎn)換,1非十進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換 P1例1.1 按相應(yīng)進(jìn)位計(jì)數(shù)制的權(quán)表

14、達(dá)式展開(kāi)，再按十進(jìn)制求和。 例：10110010B = (?)10 13FAH = (?)10,二、進(jìn)制轉(zhuǎn)換,2. 十進(jìn)制到非十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換 十進(jìn)制 二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換： 整數(shù)部分：除2取余； 小數(shù)部分：乘2取整。 十進(jìn)制 十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換： 整數(shù)部分：除16取余； 小數(shù)部分：乘16取整。 以小數(shù)點(diǎn)為起點(diǎn)求得整數(shù)和小數(shù)的各個(gè)位。,二、進(jìn)制轉(zhuǎn)換,3. 二進(jìn)制與十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換 用4位二進(jìn)制數(shù)表示1位十六進(jìn)制數(shù) 例： 10110001001.110 = (?)H 0101 1000 1001.1100 5 8 9 . C 注意：位數(shù)不夠時(shí)要補(bǔ)0,例：將（236）D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制,將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制數(shù),例

15、：（0.6875 ）D=？B=(0.1011 ) B,例（0.6875 ）D=？B=(0.1011 ) B 0.6875*2=1.375 (取整=1) (1.375-1)*2=0.75 (取整=0) 0.75*2=1.5 (取整=1) (1.5-1)*2=1 (取整=1),提綱,1.1 概 述,1,1.2 微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),3,1.3 數(shù)字化信息編碼與數(shù)據(jù)表示,1.4 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,1.5 數(shù)的編碼方法,1.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法,1.7 IBM PC系列微機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介,1.8 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),2,3,4,5,6,7,8,1.4 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,無(wú)符號(hào)數(shù) 算術(shù)

16、運(yùn)算 有符號(hào)數(shù) 邏輯運(yùn)算,一、無(wú)符號(hào)數(shù)的運(yùn)算,算術(shù)運(yùn)算 包括： 加法運(yùn)算 減法運(yùn)算 乘法運(yùn)算 除法運(yùn)算,1. 規(guī)則,加法：1+1=0（有進(jìn)位）, 減法：0-1=1（有借位）, 乘除法： 一個(gè)數(shù)乘以2相當(dāng)于該數(shù)左移一位；除以2則相當(dāng)于該數(shù)右移1位。,例：,000010110100=00101100B 000010110100=00000010B11B 即： 商=00000010B 余數(shù)=00000011B,2. 無(wú)符號(hào)數(shù)的表示范圍,一個(gè)n位的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)X，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。 （或者說(shuō)運(yùn)算結(jié)果超出n位，則產(chǎn)生溢出） 判別方法： 運(yùn)算時(shí)，當(dāng)最高位

17、向更高位有進(jìn)位（或 借位）時(shí)則產(chǎn)生溢出。,例：,11111111 + 00000001 1 00000000 結(jié)果超出位（最高位有進(jìn)位），發(fā)生溢出。（結(jié)果為256，超出位二進(jìn)制數(shù)所能表示的范圍255）,3. 邏輯運(yùn)算,與()、或()、非() 、異或() 特點(diǎn)：按位運(yùn)算，無(wú)進(jìn)借位 運(yùn)算規(guī)則 例：A=10110110, B=01101011 求：AB, AB, AB,4. 邏輯門(mén),邏輯門(mén)：完成邏輯運(yùn)算的電路 掌握： 與、或、非門(mén)邏輯符號(hào)和邏輯關(guān)系（真值表）； 與非門(mén)、或非門(mén)的應(yīng)用。,與門(mén)（AND Gate）,Y = AB,注：基本門(mén)電路僅完成1位二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,或門(mén)（OR Gate）,Y = AB

18、,Y,A B,非門(mén)（NOT Gate）,1,A,Y,異或門(mén)（eXclusive OR Gate）,Y = AB,Y,A B,1.5 帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,計(jì)算機(jī)中的帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù) 把二進(jìn)制數(shù)的最高位定義為符號(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) 符號(hào)位+數(shù)值化了的數(shù)，稱(chēng)為機(jī)器數(shù)。 機(jī)器數(shù)所表示的真實(shí)的數(shù)值，稱(chēng)為真值。 在以下講述中，均以位二進(jìn)制數(shù)為例,例：,+52 = +0110100 = 0 0110100 -52 = -0110100 = 1 0110100,真值,機(jī)器數(shù),符號(hào)位,數(shù)值位,1. 符號(hào)數(shù)的表示,對(duì)于符號(hào)數(shù)，機(jī)器數(shù)常用的表示方法有原碼、反碼和補(bǔ)碼三種。數(shù)X的原碼記

19、作X原，反碼記作X反，補(bǔ)碼記作X補(bǔ)。 注意：對(duì)正數(shù)，三種表示法均相同。 它們的差別在于對(duì)負(fù)數(shù)的表示。,原碼X原,定義 符號(hào)位：0表示正，1表示負(fù)； 數(shù)值位：真值的絕對(duì)值。,原碼的例子,真值,X=+18=+0010010,X=-18=-0010010,原碼,X原,=0 0010010,X原,=1 0010010,符號(hào),符號(hào)位,n位原碼表示數(shù)值的范圍是 對(duì)應(yīng)的原碼是1111 0111。,數(shù)0的原碼,8位數(shù)0的原碼：+0 = 0 0000000 - 0 = 1 0000000 即：數(shù)0的原碼不唯一。,反碼X反,定義 若X0 ，則 X反=X原 若X0， 則 X反= 對(duì)應(yīng)原碼的符號(hào)位不變，數(shù)值部分按位求

20、反,例：,X= - 52 = -0110100 X原 = 10110100 X反 = 11001011,反碼的例子,真值,X=+18=+0010010,X=-18=-0010010,反碼,X反,=0 0010010,X反,=1 1101101,符號(hào),符號(hào)位,n位反碼表示數(shù)值的范圍是 對(duì)應(yīng)的反碼是1000 0111。,0的反碼：,+0反 = 00000000 -0反 = 11111111 即：數(shù)0的反碼也不是唯一的。,補(bǔ)碼,定義： 若X0， 則X補(bǔ)= X反= X原 若X0， 則X補(bǔ)= X反+1,例：,X= 52= 0110100 X原 = 10110100 X反 = 11001011 X補(bǔ) =

21、X反+1=11001100,n位補(bǔ)碼表示數(shù)值的范圍是 對(duì)應(yīng)的補(bǔ)碼是1000 0111。,0的補(bǔ)碼：,+0補(bǔ)= +0原=00000000 -0補(bǔ)= -0反+1=11111111+1 =1 00000000 對(duì)8位字長(zhǎng)，進(jìn)位被舍掉 +0補(bǔ)= -0補(bǔ)= 00000000,特殊數(shù)10000000,該數(shù)在原碼中定義為： -0 在反碼中定義為： -127 在補(bǔ)碼中定義為： -128 對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)：(10000000) = 128,源碼、反碼和補(bǔ)碼之間的轉(zhuǎn)換,例子：見(jiàn)p5例1.11 見(jiàn)p5圖1.6,8位有符號(hào)數(shù)的表示范圍：,對(duì)8位二進(jìn)制數(shù)： 原碼： -127 +127 反碼： -127 +127 補(bǔ)碼： -1

22、28 +127 想一想：16位有符號(hào)數(shù)的表示范圍是多少？,2. 有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換,對(duì)用補(bǔ)碼表示的二進(jìn)制數(shù)： 1）求出真值 2）進(jìn)行轉(zhuǎn)換,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)。 1) X補(bǔ) = 0 0101110B 真值為：+0101110B 正數(shù) 所以：X=+46 2) X補(bǔ) = 1 1010010B 負(fù)數(shù) X = X補(bǔ)補(bǔ) = 11010010補(bǔ) = - 0101110B 所以：X = - 46,3. 符號(hào)數(shù)運(yùn)算中的溢出問(wèn)題,進(jìn)(借)位 在加法過(guò)程中，符號(hào)位向更高位產(chǎn)生進(jìn)位； 在減法過(guò)程中，符號(hào)位向更高位產(chǎn)生借位。 溢出 運(yùn)算結(jié)果超出運(yùn)算器所能表示的范圍,溢出的判斷方法,

23、方法： 同號(hào)相減或異號(hào)相加不會(huì)溢出。 同號(hào)相加或異號(hào)相減可能溢出： 兩種情況： 同號(hào)相加時(shí)，結(jié)果符號(hào)與加數(shù)符號(hào)相反溢出； 異號(hào)相減時(shí)，結(jié)果符號(hào)與減數(shù)符號(hào)相同溢出。 方法： 兩個(gè)8位帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)相加或相減時(shí)，若 C7C61， 則結(jié)果產(chǎn)生溢出。 C7為最高位的進(jìn)(借)位；C為次高位的進(jìn)(借)位。,例：,有符號(hào)數(shù)運(yùn)算，有溢出表示結(jié)果是錯(cuò)誤的 無(wú)符號(hào)數(shù)運(yùn)算，有進(jìn)位表示結(jié)果是錯(cuò)誤的,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

24、 0 1 0 + 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1,CASE1:,CASE2:,CASE3:,1.5 數(shù)的編碼方法,一、十進(jìn)制數(shù)的表示BCD碼 用4位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)。有兩種表示法：壓縮BCD碼和非壓縮BCD碼。 壓縮BCD碼的每一位用4位二進(jìn)制表示，00001001表示09，一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)。 非壓縮BCD碼用一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)，高4位總是0000，低4位的00001001表示09。,十進(jìn)制的BCD碼對(duì)應(yīng)表,1.5 數(shù)的編碼方法,二、非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示 計(jì)算機(jī)中除了能夠處理數(shù)值數(shù)據(jù)以外，還可以處理文字、語(yǔ)音、圖像等各種信息，這些信息統(tǒng)稱(chēng)為

25、非數(shù)值數(shù)據(jù)。 非數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中也必須以二進(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。 最常用的數(shù)據(jù)編碼：美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼(American Standard Code for Information Interchange, ASCII碼) （見(jiàn)下頁(yè)ASCII編碼表，教材中的附錄E，p512）,ASCII碼,采用7位二進(jìn)制代碼對(duì)字符進(jìn)行編碼 數(shù)字09的編碼是0110000（30H）0111001（39H），它們的高3位均是011，后4位正好與其對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼（BCD碼）相符。 英文字母AZ的ASCII碼從1000001（41H）開(kāi)始順序遞增，字母az的ASCII碼從110000

26、1（61H）開(kāi)始順序遞增，這樣的排列對(duì)信息檢索十分有利。 最高位通?？倿?，有時(shí)也用作奇偶校驗(yàn)位。,ASCII碼美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼,提綱,1.1 概 述,1,1.2 微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),3,1.3 數(shù)字化信息編碼與數(shù)據(jù)表示,1.4 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,1.5 數(shù)的編碼方法,1.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法,1.7 IBM PC系列微機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介,1.8 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),2,3,4,5,6,7,8,1.5 數(shù)的編碼方法,三.漢字編碼 1981年公布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼（GB2312-80）規(guī)定了漢字的編碼，即國(guó)際碼。每個(gè)漢字由兩個(gè)字節(jié)表示，每個(gè)字節(jié)用7位二進(jìn)制碼，最高位為

27、1，例如：字符“大”的國(guó)際碼為： 00110100 01110011 為了使?jié)h字編碼和常用的ASCII碼相區(qū)別，漢字編碼在機(jī)器內(nèi)的表示與國(guó)際碼不同，形成漢字的內(nèi)碼。 一種機(jī)器常用若干種漢字輸入方法，但其內(nèi)碼是統(tǒng)一的。通常內(nèi)碼是由國(guó)際碼的兩個(gè)字節(jié)最高位置“ ”構(gòu)成的。例如，漢字“大”的內(nèi)碼為： 10110100 11110011,提綱,1.1 概 述,1,1.2 微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),3,1.3 數(shù)字化信息編碼與數(shù)據(jù)表示,1.4 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,1.5 數(shù)的編碼方法,1.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法,1.7 IBM PC系列微機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介,1.8 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),2,3,4,5,

28、6,7,8,1.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法,數(shù)的小數(shù)點(diǎn)表示法 （1）數(shù)的定點(diǎn)表示：規(guī)定小數(shù)點(diǎn)的位置固定不變，分為定點(diǎn)小數(shù)和定點(diǎn)整數(shù)。 （2）數(shù)的浮點(diǎn)表示 ：規(guī)定小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中的位置是浮動(dòng)的。,定點(diǎn)數(shù)表示方法,定點(diǎn)（純）小數(shù)如圖a所示，定點(diǎn)（純）整數(shù)如圖b所示。,浮點(diǎn)數(shù)表示方法（科學(xué)計(jì)數(shù)法，P7）,尾數(shù)：浮點(diǎn)數(shù)的有效數(shù)字，為小于1的數(shù)。 數(shù)符：浮點(diǎn)數(shù)的正負(fù)。 階碼：指數(shù)。 階符：指數(shù)的正負(fù)。,計(jì)算機(jī)中浮點(diǎn)數(shù)的表示,提綱,1.1 概 述,1,1.2 微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),3,1.3 數(shù)字化信息編碼與數(shù)據(jù)表示,1.4 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,1.5 數(shù)的編碼方法,1.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法,1.7 IBM PC系列微機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介,1.8 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),2,3,4,5,6,7,8,1.7 IBM PC系列微機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介,1.PC系列微機(jī)又稱(chēng)80X86（或X86）系列微機(jī)是指以Intel公司的CPU系列芯片為微處理器的微機(jī)系統(tǒng)，包括IBM PC、PC/XT，PC/AT，386，486，586微機(jī)等。 2.PC系列微機(jī)系統(tǒng)由主機(jī)箱、鍵盤(pán)、CRT顯示器和打印機(jī)等幾個(gè)主要部分構(gòu)成。其中主機(jī)箱包括： 主板（Main board)，又稱(chēng)系統(tǒng)板、母板 顯示適配器卡（又稱(chēng)視頻卡） 軟、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器及其適配器卡 其它接口電路 電源,1.7 IBM PC系列微機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介,3.機(jī)結(jié)構(gòu)型