[摘要]1.1 概述 §1.1.1 微型计算机的发展 §1.1.1 微型计算机的发展 2. 微型计算机的发展 §1.1.1 微型计算机的发展 §1.1.1 微型计算机的发展 §1.1.1 微型计算机的发展 位数:1位、4位、8位、32位和64位机等 1. 字长 例如, 8086/8088CPU内部寄存器为16位,所以字长为16位,称为16位机,80386、80486、80586(pentium)字长均为32位,故均称为32位机 2. 存储器容量 存储二进制信息的基本单位是位(b)。
一般把8个二进制位组成的基本单元叫做字节(B)。
微机中通常以字节为单位表示存储容量,并且将1024B简称为1KB 1024KB简称为1MB(兆字节) 1024MB简称为1GB(吉字节) 1024GB简称为1TB(太字节) 3. 运算速度 微机的运算速度一般用每秒钟所能执行的指令条数来表示。
5. 外设扩展能力 这主要指微机系统配接各种外部设备的可能性、灵活性和适应性。
数值所使用的数码的个数称为基;数值每一位所具有的值称为权。
二进制的基为“2”,即其使用的数码为0、1,共两个。
二进制各位的权是以2为底的幂,用“B”表示,如二进制数110111 B 1. 十进制数转换成二进制数的方法 一个十进制的小数乘以2之后可能有进位使整数位为1(当该小数大于0.5时),也可能没有进位,其整数位仍为0(当该小数小于0.5时)。
这些整数位的结果即为二进制的小数位结果。
2. 二进制数转换成十进制数的方法 二进制数小数各位的权是2-1、2-2… 1. 无符号数的表示法 2. 带符号数的表示法 当n=16时, [+1]原00000001 B,[+127]原01111111 B [- 1]原00000001 B,[- 127]原 B (2)反码 数x的反码记作[x]反,如机器字长为n,反码定义如下: (3)补码 数x的补码记作[x]补,当机器字长为n时,补码定义如下: 3. 真值与补码之间的转换 求补运算是将一个二进制数按位求反加1的运算 例1-6 求以下补码的真值。
① 设[x]补B,求x。
该补码的最高位为“0”,即符号位为“0”,该补码对应的真值是正数。
则x=[x]补B =+126D。
② 设[x]补B,求x。
因为该补码的最高位为“1”,即符号位为“1”,该补码对应的真值是负数,其绝对值为: |x|= = +1 = B+1B +1B=+126 D 则x= -126D。
1. 二进制数的算术运算 “与”运算(AND) 例: 已知X= + 76,Y= - 69,求 X - Y= 溢出 1.4.3 二进制数的加法/减法电路 练习题 -69-76=? OV=? 答案:- 69- 76=溢出 OV=1 1.4.3 二进制数的加法/减法电路 结论 进行补码的加减运算,符号位和数值位一起参加运算,符号位进位略而不计。
(注意,CPU表示数的范围,可能产生溢出) 运算器在进行加减运算时(X+Y或X-Y),并不区分操作数是否是带符号数 当 SUB=0时,Y不变,直接将两个操作数相加;当SUB=1时,将Y求补(取反加1),再进行相加运算 在相加的同时,ALU自动设置程序状态字(FR或PSW)的进借位标志位Cy和溢出标志位OV的值及其他有关的标志位 运算后,如果操作数是无符号数,通过判断Cy位的值,确定是否有进借位;如果操作数是带符号数,通过判断OV位的值,确定是否发生溢出,进而判断结果是否正确。
(程序员做) 1.4.3 二进制数的加法/减法电路 问题:微机中数的加减运算为什么采用补码? 原码:易于识别,但运算复杂,符号位往往需要单独处理 补码:运算方便,简化设计电路;在加减运算中,两个带符号数的补码,经加或减运算后即得到和或差的补码,符号位无需单独处理 1.4.3 二进制数的加法/减法电路 练习题 ① [65]BCD+[78]BCD=? ② [35]BCD+[82]BCD=? 1.3.2 BCD码 BCD码减法运算与加法运算同理 减法运算的调整原则:在运算过程中某位出现借位或非BCD码,相应位作减6调整,减去多借的6。
也是有专门的指令来完成的 例: 58-25= [58]BCD [25]BCD - 结果仍为BCD码 33 4