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第一章 微型计算机基础

1.1 微型计算机的常用术语

1)、位和字节

位(bit)是计算机所能表示的最小最基本的数据单位它指的是取值只能为0或1的一个二进制数值位位作为单位时记作b。

字节(byte)由8个二进制位组成通常用作计算存储容量的单位字节作为单位时记作B。KB是kilobyte(千字节)的缩写，1KB=1024B=B；

MB是megabyte(兆字节)的缩写，1MB=1024KB=B；

GB是Gigabyte(十亿字节)的缩写，1GB=1024MB=B；

TB是Terabyte(太字节)的缩写，1TB=1024GB=B。2)、字长

字长是微处理器一次可以直接处理的二进制数码的位数它通常取决于微处理器数据总线的宽度。微处理器的字长有4位、8位、16位和32位等等。

3)、主频

主频也叫做时钟频率，用来表示微处理器的运行速度。主频越高，表明微处理器运行越快，主频的单位是MHz。

(4)、微处理器的集成度

指微处理器芯片上集成的晶体管的密度。最早Intel 4004的集成度为2250个晶体管，Pentium III的集成度已经达到950万个晶体管以上，集成度提高了3000多倍。

SSI小规模集成电路 晶体管数100个以下

MSI中规模集成电路 晶体管数100～3000个

LSI大规模集成电路 晶体管数3000～30000个

VLSI超大规模集成电路 晶体管数100000～100000000个

ULSI甚大规模集成电路晶体管数100000000以上

5)、微处理器的运算速度

运算速度是计算机完成任务的时间指标用MIPSMillions of Instruction Per Second)来表示，意思是每秒能执行多少百万条指令1.2数制和码制

1.2.1十进制、二进制和十六进制

(1)、十进制(Decimal System)

人们习惯用十进制数，任何十进制数都可表示成：

式中，10称为十进制计数的基础(Base)；称为第位的权(Weight)，是数字(Digit)，允许使用的数字有：0~9十个数。

在书写十进制数时，可在数字后加上“D”,例如1006D。

(2)、二进制(Binary System)

二进制的数字只有“0”和“1”，正好与数字电路中电平的“高”与“低”、开关的“通”与“断”两种状态相对应。

式中，2称为二进制计数的基础；称为第位的权，是数字，允许使用的数字有：0、1。

在书写二进制数时，在数字后面加上“B”，例如1001B。

(3)、十六进制(Hexadecimal System)

人们在分析计算机硬件或软件设计时常使用十六进制，因为十六进制与二进制之间有简单的转换关系。

式中，16称为十六进制计数的基础；称为第位的权，是数字，允许使用的数字有16个：0-9、A、B、C、D、E、F。

在书写十六进制数时，在后面加上“H”，例如5CH。

1.2.2 进制之间的转换

(1)、十进制数与R进制数的相互转换

任意进制数转换为十进制数：将各位数字与位权相乘求和，即直接使用定义公式。

例如：

十进制整数转为任意进制(R)数

转换规则：“除R取余法”，即用十进制数反复地除以R，记下每次得的余数，直至商为0。将所得余数按最后一个余数到第一个余数的顺序依次排列起来即为转换结果。

十进制小数转换成任意进制(R)小数

转换规则：“乘R取整法”，即用十进制小数乘以R，得到一个乘积，将乘积的整数部分取出来，将乘积的小数部分再乘以R，重复以上过程，直至乘积的小数部分为0或满足转换精度要求为止。最后将每次取得的整数依次从左到右排列即为转换结果。

总结：以上介绍了十进制数与R进制数(在此主要是指二进制、十六进制数)的相互转换方法，为便于记忆，可简单归纳为：R至十，位权展开求和；十至R用连除连乘法，并特别注意转换结果的排列规则(除R取余法是“先余为低，后余为高”；乘R取整法是“先整为高，后整为低”)。

(2)、二进制数与八进制、十六进制数之间的转换

因为，所以每一位八进制数可以用一个3位二进制数表示；因为，所以每一位十六进制数可以用一个4位二进制数表示。

八进制01234567二进制000001010011100101110111十六进制01234567二进制00000001001000110100010101100111十六进制89ABCDEF二进制10001001101010111100110111101111二进制数与八进制、十六进制数之间的转换规则

1.2.3 二进制的运算(主要记忆逻辑