【正文】 微機(jī)原理與接口技術(shù) 第一章 概述 第二章 80x86微處理器 第三章 尋址方式與指令系統(tǒng) 第四章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 第五章 微型計(jì)算機(jī)接口 第六章 計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器接口技術(shù) 第七章 串并行接口技術(shù) 第八章 中斷控制器、 DMA控制器 第九章 存儲(chǔ)器 第一章 概述 ? 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 ? 微型機(jī)的分類 ? 微型機(jī)系統(tǒng)的組成 ? 微型計(jì)算機(jī)中數(shù)的編碼與字符表示 ? 評(píng)估微型機(jī)性能的主要指標(biāo) ? 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展史 發(fā)展歷史： 電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路 發(fā)展方向：微型化、高性能、低成本 其性能 /價(jià)格？ ? 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展特點(diǎn) 數(shù)據(jù)總線寬度（如 Pentium 的 64位數(shù)據(jù)線）、集成度、時(shí)鐘頻率；精簡(jiǎn)指令集技術(shù)（針對(duì)復(fù)雜指令集而言）、數(shù)字協(xié)處理（如進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算的 8087協(xié)處理器）和二級(jí)高速緩存技術(shù)； Pentium中采用的超標(biāo)量結(jié)構(gòu)雙路執(zhí)行流水線技術(shù)（ Pentium能同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)總線周期，一個(gè)機(jī)器周期中執(zhí)行多條指令）、分支預(yù)測(cè)技術(shù)、強(qiáng)化分支預(yù)測(cè)等。如 IF 條件 THEN GOTO …… ELSE GOTO …… BACK 微型機(jī)的分類 分類 ?按制造工藝分： MOS（金屬氧化物半導(dǎo)體）型和雙極型 ?按字長(zhǎng)分： 4位、 8位、 16位、 32位和 64位 ?按結(jié)構(gòu)分：?jiǎn)纹?、單板型和微型機(jī) ?從操作系統(tǒng)角度分：?jiǎn)斡脩粜秃投嘤脩粜? BACK 微型機(jī)系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)軟件 支撐軟件 應(yīng)用軟件 微處理器 存儲(chǔ)器 I/O接口 總線 硬件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) 微 型 計(jì)算機(jī) 系 統(tǒng) 微 型 計(jì)算機(jī) 外 設(shè) ALU 寄存器 控制部件 鍵盤(pán)、鼠標(biāo) 顯示器 軟驅(qū)、硬盤(pán)、光驅(qū) 打印機(jī)、掃描儀 硬件系統(tǒng)： CPU（運(yùn)算器和控制器）、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出設(shè)備 軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)軟件、支撐軟件（各種編譯程序）、應(yīng)用軟件 BACK 微型機(jī)中數(shù)的編碼與字符表示 ? 進(jìn)位計(jì)數(shù)制與轉(zhuǎn)換 ? 數(shù)制 ? 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 ? 常用數(shù)制的運(yùn)算 ? 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示 ? 原碼表示法 ? 反碼表示法 ? 補(bǔ)碼表示法 ? 數(shù)和字符的表示 BACK 計(jì)算機(jī)常用的幾種數(shù)制 ? 十進(jìn)制：基數(shù)為 10，逢十進(jìn)一 = 1 101 + 2 100 + 3 101 + 4 102 ? 二進(jìn)制：基數(shù)為 2，逢二進(jìn)一 11012 = 1 23 + 1 22 + 1 20 = 1310 ? 十六進(jìn)制：基數(shù)為 16，逢十六進(jìn)一 1001, 0001, 1000, 0111 9 1 8 7 = 9 163 + 1 162 + 8 161 + 7 160 ? 八進(jìn)制：基數(shù)為 8，逢八進(jìn)一 十進(jìn)制數(shù) 4的位權(quán) 二進(jìn)制數(shù) 0、 1的位權(quán) 十六進(jìn)制數(shù) 7的位權(quán) 下一頁(yè) 返回 關(guān)于進(jìn)制的基數(shù)、元素、位權(quán) 數(shù) 制 基 數(shù) 元 素 數(shù) 碼 二進(jìn)制 Binary 2 0,1 八進(jìn)制 Octal 8 0,1,2,3,4,5,6,7 十進(jìn)制 Decimal 10 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 十六進(jìn)制 Hexadecimal 16 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A,B,C,D,E,F 返回 上一頁(yè) 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 各種數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換方法： =___O=___H=___D 296D=___B 4532D=___B 4098D=___B 65535D=____B 0FFH=____D 復(fù)習(xí) : 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的 除 2取余法 和 減權(quán)定位法 重點(diǎn) : 二進(jìn)制 十進(jìn)制 十六進(jìn)制 返回 運(yùn)算（算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算） 算術(shù)運(yùn)算 : 二進(jìn)制 加法規(guī)則 乘法規(guī)則 0+0=0 0?0=0 0+1=1 0?1=0 1+0=1 1?0=0 1+1=0 （ 進(jìn)位 1） 1?1=1 十六進(jìn)制 0 5 C 3 H 3 D 2 5 H + 3 D 2 5 H 0 5 C 3 H 4 2 E 8 H 3 7 6 2 H 下一頁(yè) 返回 邏輯運(yùn)算 （按位 bit操作） “與”運(yùn)算（ AND） A B A?B 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 “非 ” 運(yùn)算 （ NOT） A ?A 0 1 1 0 “異或”運(yùn)算（ XOR） A B A?B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 “或”運(yùn)算（ OR） A B A?B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 返回 上一頁(yè) 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示 數(shù)據(jù)分類 : 如果處理的數(shù)據(jù)都是正數(shù)，不存在符號(hào)問(wèn)題，稱這樣的數(shù)為無(wú)符號(hào)數(shù)。 如表示地址的數(shù)。 8位無(wú)符號(hào)數(shù)表示的數(shù)的范圍為 0~255； 16位表示 0~65535 有符號(hào)數(shù)中數(shù)的符號(hào)也用二進(jìn)制位表示，一般用最高有效位表示符號(hào)，最高位是 0為正數(shù)，最高位是 1為負(fù)數(shù)。 稱這種數(shù)的符號(hào)也數(shù)碼化了的二進(jìn)制數(shù)為“ 機(jī)器數(shù) ” 稱原來(lái)帶正負(fù)號(hào)的數(shù)為“ 真值 ”。 符號(hào)數(shù)最常用的三種編碼方式：原瑪、反碼與補(bǔ)碼 返回 下一頁(yè) 原碼 定義 : 用最高位表示數(shù)符，若為 0，代表正數(shù)；若為 1，代表負(fù)數(shù)，數(shù)值部分則為真值的絕對(duì)值，這種表示方法就是原碼 ； 7 6 5 4 3 2 1 0 符號(hào)位 數(shù)值位 假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng) n為 16位 符號(hào)位 =0 表示正數(shù) 符號(hào)位 =1 表示負(fù)數(shù) 符號(hào)位 數(shù)值位 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 8位原碼表示的數(shù)的范圍是： 127~+127 16位原碼表示的數(shù)的范圍是： 32767~+32767 返回 下一頁(yè) 上一頁(yè) 反碼與補(bǔ)碼 反碼的定義 : 所謂反碼，就是對(duì)負(fù)數(shù)原碼，除符號(hào)位外，逐位取反所得的數(shù)，而正數(shù)的反碼則與其原碼形式相同 。用數(shù)學(xué)式來(lái)描述這段話，即為反碼定義： x 2n1 x≥0 ［ x］ 反 = 2n 1|x| 0x≥2n1 補(bǔ)碼的定義 : 即 正數(shù)的補(bǔ)碼等于正數(shù)本身，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼等于模(即 2n)減去它的絕對(duì)值，即用它的補(bǔ)數(shù)來(lái)表示。 x 2n+1 x≥0 ［ x］ 補(bǔ) = 2n |x| 0x≥2n1 8位反瑪表示的數(shù)的范圍是： 127~+127 16位反瑪表示的數(shù)的范圍是： 32767~+32767 “?！笔侵敢粋€(gè)計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)數(shù)范圍。比如時(shí)鐘計(jì)量范圍是 011，模 =12 。 8位二進(jìn)制系統(tǒng)的模為 28 =256。 位補(bǔ)碼表示的數(shù)的范圍是： 8~+1位補(bǔ)碼表示的數(shù)的范圍是： 8~+32返回 下一頁(yè) 上一頁(yè) n位二進(jìn)制補(bǔ)碼的表數(shù)范圍 十進(jìn)制 二進(jìn)制 十六進(jìn)制 十進(jìn)制 十六進(jìn)制 n=8 n=16 +127 0111 1111 7F +32767 7FFF +126 0111 1110 7E +32766 7FFE ... ... … … ... +2 0000 0010 02 +2 0002 +1 0000 0001 01 +1 0001 0 0000 0000 00 0 0000 1 1111 1111 FF 1 FFFF 2 1111 1110 FE 2 FFFE ... ... … … ... 126 1000 0010 82 32766 8002 127 1000 0001 81 32767 8001 128 1000 0000 80 32768 8000 原碼、反碼、補(bǔ)碼的簡(jiǎn)便求法 原碼表示法 ：符號(hào) + 絕對(duì)值 例： n=8bit [+3]原碼 = [ 3]原碼 = [+0]原碼 = [ 0]原碼 = 反碼表示法 ：正數(shù)的反碼同原碼，負(fù)數(shù)的反碼數(shù)值位與原碼相反 例： n=8bit [+5]反碼 = [ 5]反碼 = [+0]反碼 = [ 0]反碼 = 0 000,0011 = 03H 1 000,0011 = 83H 0 000,0000 = 00H 1 000,0000 = 80H ? 0的表示不唯