第1章微型计算机系统概述

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7微机原理第一，二章讲稿(共7页)第 1 章 微型计算机系统概述微型机算计的用途：科学计算 数据处理 过程控制计算机语言：高级语言：(面向计算，不依赖于机型，编程曾方便，掌握容易) 汇编语言：依赖于机型(计算机中的中央处理器CPU)编程复杂 运算速度快，实时性强。 本课程包括的三部分内容：1．汇编语言程序设计(软件，CPU指令系统，汇编规定，编程方法等)-------- 30学时 2．接口技术(如何构成一台专用的微型机算计) --------- 30学时 3．MCS51单片机 --------- 10学时 特点：概念多(互相独立)--- 难学 ----本课程非常重要1.1 微型计算机系统的硬件组成和基本工作方法1.1.1 微型系统中的微处理器和主板(微型计算机硬件构成)1． 微处理器和协处理器：微型机算计核心，依靠存储器中的程序(和数据)实 现对计算机的全面管理。2．存储器：随机存取存储器RAM和只读存储器R0M：存放数据和程序等。3．总线控制逻辑：构成系统总线，支持硬件构成微型计算机。4．RT/CMOS：在电池的支持下运行时钟和保护一些数据(用户的设置)1.1.2 系统总线：数据总线，地址总线，控制总线。1.1.3 输入输出接口板：通过其与外设相连。1.1.4 微型计算机的基本工作方法 1．指令和程序 微处理器能执行的命令 ------- 指令，所有的指令构成指令系统。 指令以二进制代码的形式存放在存储器中 完成某特定功能的指令构成 ---- 程序。 2．基本操作过程：微处理器不断地从存储器取指并执行实现对计算机的全面管理(微处理器不断地执行程序)。注意：一台微型计算机可简化为如下结构微处理器：计算机的核心，依靠存储器中的程序(和数据)实现对计算机的全面管理。存储器：RAM随机存取存储器，ROM只读存储器，存放程序和数据等信息。I/O接口：计算机与外设连接的窗口。外设：CRT(基本输出设备)，打印机(辅助输出设备)，键盘(基本输出设备)。系统总线：包括地址总线，数据总线和控制总线；连接各部分(硬件)。注意：以上构成计算机裸机，在系统软件的支持下构成计算机系统。1.2 微型计算机的软件和操作系统(DOS)系统软件(操作系统)和应用软件(用户自己选定)。计算机复位启动后，从特定的地址执行程序(ROM中的BIOS)，对系统进行检测和初始化，然后从指定的磁盘装入操作系统，在进入操作系统，而实现对计算机的全面管理。微型计算机的一些基本概念：CPU的位长；单片计算机；单板机；专用处理器(DSP 数字信号处理器)； 接口卡；操作系统等等。第 2 章 计算机中的数制和码制 P11用二进制代码来表示任何信息：程序(指令串)和数据；编码和解码。2.2 有符号二进制数的表示方法及溢出问题 P182.2.1 有符号二进制数的表示方法 P181．数的符号表示方法(用二进制代码来表示带符号的二进制数)2． 原码表示法(用n位二进制代码来表示n-1位带符号的二进制数)设： X= ± Xn-2 Xn-3 Xn-4‥‥‥X1 X0 (即为n-1位二进制数，Xi为二进制数符，i = 1,2,3 ‥‥‥ n-2) 0 Xn-2 Xn-3 Xn-4‥‥‥X1 X0 X ≥ 0[ X ]原 1 Xn-2 Xn-3 Xn-4‥‥‥X1 X0 X ≤ 0例2.2.1 (用八位二进制代码来表示七位带符号数-----原码表示)X 1 = + 1010101 则 [X1]原 = 0 1010101X 2 =－1011101 则 [X2]原 = 1 10111013．补码表示法1)补码的概念： 根据同余的概念： ( mod K ) 2 - 8 其中K为模，N为任意整数。含义：在模的意义下，数a 与该数本身加上其模的任意整数倍之和相等。 (在a 的无数个a+NK同余数中，当N=1时，称为补数) [ a ]补 = a + K ( mod K ) a 0 ≤ a < K [X ]补 = 2 - 9 K ─ │a│ ─ K < a < 0设：在计算机中数据的长度为n位，设为定点带符号整数，则最高位为符号位，后的n-1位为数值位，则补码可定义为： 2 - 102)一个数的补码求法一个正数的补码与其原码相同： 但增加了一位符号位 设 X = + 101 0111 ，n = 8 [X]补 = [X]原 = 0 1010111一个负数的补码的求法：(实际上应为“负数的补码表示法”，正数的补码与其原码相同)⑴ 根据定义求补码： [X]补 = < 0例2.2.2 P-20设：X = － 101 0111 ，n = 8 [X]补 = = 1 0000 0000B － 101 0111B = 1010 1001B⑵ 一个负数的补码为其对应的正数的补码连同符号位求反加1：设：X = － 1010111，n = 8 [X]补 = = 1000 0000B － 101 0111B = 1111 1111B － 0101 0111B + 1B 对应整正数补码 关 键 词： 微型 计算机系统 概述

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