CHP1微型计算机基础(阅读)

预备知识 数字电路： 与、或、非门。 三极管开关电路(非门)。 工作原理：截止，饱和。对应状态:电压高、低；1, 0 三态门：L，H，高阻态； 译码器：2－4、3－8译码器，LS138 寄存器：D触发器，具有记忆作用，8位 位(bit)，字节(byte)，字(word)，字长； 计算机功能分类: 单片机(MCU, 8~16位)，嵌入式(ARM 32位)，DSP; 核心：CPU， 主要指标：运算速度：主频，字长， 第1章 微型计算机基础 3. 系统 1.2.1 数制 日常生活中广泛使用的数为十进制数，这是一种逢十进一的计数方法。常用的数制还有二进制、十六进制等。 基数小于10的计数制，可用十进制相应的数码作为它的数字符号，一个数一般由多个数码组成。数码在数中的位置不同，其值也不同。 一、 二进制数(用B表示) 以2为基数的数制称为二进位计数制，它只包括0和1两个数码，很容易用电子元件的两种不同的状态来表示，例如，用高电平表示1，用低电平表示0。所以，计算机中通常采用二进制数。 二进制数的计数特征：逢二进一，运算简单。 在加、减、乘、除四则运算中，乘法实质上是做移位加法，除法则是移位减法。 二、 十六进制数(用H表示) 为了书写和阅读方便，经常采用十六进制数作为二进制的缩写形式。十进制数、二进制数、十六进制数的对照表如表1-1所示。 在计数时，逢十六进一，这样书写长度短，且可方便将十六进制数转换为二进制数或将二进制数转换为十六进制数。 1.2.2 不同进制数之间的转换 1．二进制转换为十进制 基本方法：将二进制数按权展开式，利用十进制数的运算法则求和，即可得到等值的十进制数。 将二进制数转换为十六进制数，从低位开始，每四位一组，然后将其转换为对应的十六进制数。如最后一组不足四位，需在左边补0。 用同样方法可将二进制小数转换十六进制小数。只是分组应从小数点右边开始分成四位一组。 十六进制数转换为二进制数，将每位十六进制数直接转换成相应的二进制数。 1.2.3 数制书写约定 在书写计算机程序时，一般不用基数作为下标来区分各种进制，而是用相应的英文字母作后缀来表示各种进制的数。 如：B(Binary)——表示二进制数。 D(Decimal)——表示十进制数，一般D可省略，即无后缀的数字为十进制数。 H(Hexadecimal)——表示十六进制数。 1.3. 计算机码制 位(bit)与字节(byte)： 1byte＝8bits 1.3.1 原码、反码和补码 l?原码：在符号位中用0表示正、用1表示负的二进制数，称为原码。例如， x1=＋1110111B， [x1]原 x2=－1110111B， [x2]原 数0可是＋0或－0。因此，0在原码中形式： [＋0]原=0000 0000B， [－0]原=1000 0000B l?? 反码：正数的反码=原码；负数的反码=原码的符号位不变而数值按位取反。所谓按位取反，即将各位的1变成0，0变成1。 例如，x1=＋13， [x1]反=[＋13]原 。 又如，x2=－13， [x2]原=[－13]原， [x2]反=[－13]反。 [＋0]反=0000 0000B， [－0]反=1111 1111B 即符号位不变，其余求反。 负数的补码=反码＋1。 例如，x1=＋110 1101B， [x1]补=[x1]原=0110 1101B 。 又如，x2=－110 1101B， [x2]反=1001 0010B， [x2]补。 在补码表示中，“0”是唯一的，即 [±0]补=0000 0000B。 e.g.八位数补码 1111 1111 表示的十进制数是：－1 八位数补码 1000 0001 表示的十进制数是：－ 八位数补码 1000 0000 表示的十进制数是：－ l 定点表示法：表示小数点的位置是固定不变的。分为纯整数和纯小数两类。 浮点表示法中小数点的位置是不固定的。任意二进制数N一般可表示为：N=2P×S 一个浮点数分为阶码和尾数两部分，二者各有表示正负的阶符和数符，常用存储格式： (1)四字节浮点数格式(如图1-2所示)，它由一个字节指数(EXP)、三个字节尾数构成，共用四个存储单元。 (2)三字节浮点数格式(如图1-3所示)。 1.4 计算机常用编码 二进制编码：用二进制数表示一种