5、深入理解RISC机器与ARM架构

深入理解RISC机器与ARM架构

1. 二进制与十进制转换

1.1 二进制基础

在计算机的底层，二进制是基础。二进制数由 1 和 0 组成，这些 1 和 0 在微处理器内部代表“开”或“关”的状态，通常对应 +5V 或 0V。操作码（opcode）和操作数（operand）由八个二进制位组合而成，这八个位合称为一个字节（byte）。字节中的位编号从右到左递增，这与十进制数中数字的权重概念类似。例如，十进制数 2934 中，2 代表两千，权重最高在左边，4 代表四个一，权重最低在右边。

1.2 二进制位的权重

在二进制表示中，每个位的权重是通过将基数 2 提升到该位的位置来计算的。如下表所示：
| 位编号 | 表示 | 权重 |
| ---- | ---- | ---- |
| b7 | 2^7 | 128 |
| b6 | 2^6 | 64 |
| b5 | 2^5 | 32 |
| b4 | 2^4 | 16 |
| b3 | 2^3 | 8 |
| b2 | 2^2 | 4 |
| b1 | 2^1 | 2 |
| b0 | 2^0 | 1 |

1.3 二进制转十进制

将二进制转换为十进制很简单，遵循两个规则：
1. 如果位为 1，则加上其权重。
2. 如果位为 0，则忽略其权重。

例如，将二进制数 10101010 转换为十进制：
| 位 | 权重 | 值 |
| ---- | ---- | ---- |
| 1 | 128 | 128