【導(dǎo)讀】正確認(rèn)識《微機(jī)原理及嵌入式系統(tǒng)》的用途、特點(diǎn)。及其對專業(yè)知識的影響。正確估計(jì)課程的難度，提高學(xué)習(xí)興趣（至少維持到。注重理解性記憶，加強(qiáng)軟件、硬件實(shí)驗(yàn)鍛煉；充分利用網(wǎng)絡(luò)，提高自學(xué)能力；相互交流，共同提高。隑18個(gè)月會(huì)增加一倍。研制高速度、強(qiáng)功能的巨型機(jī)和大型機(jī)。適應(yīng)軍事和尖端科學(xué)的需要。研制價(jià)格低廉的超小型機(jī)和微型機(jī)。開拓應(yīng)用領(lǐng)域和占領(lǐng)更廣大的市場。微型計(jì)算機(jī)是第四代計(jì)算機(jī)的典型代表。計(jì)算機(jī)的兩個(gè)方向發(fā)展。程序預(yù)存儲，機(jī)器自動(dòng)執(zhí)行。輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成。數(shù)據(jù)處理和對計(jì)算機(jī)其他各部分進(jìn)行控制。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器組和內(nèi)部總線。CPU執(zhí)行指令的過程大致可分為三個(gè)階段：。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，程序和數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制形式表示，8位二。為了便于對存儲器進(jìn)行訪問，存。在處理器控制下，可以向地址指定的存儲器單元存入數(shù)據(jù)。也稱為讀存儲器）。

　　

【正文】 圍 93 溢出的判斷方法 ?方法１： ?同號相減或異號相加 ——丌會(huì)溢出。 ?同號相加或異號相減 ——可能溢出： ?兩種情況： 同號相加時(shí)，結(jié)果符號不加數(shù)符號相反 ——溢出； 異號相減時(shí)，結(jié)果符號不減數(shù)符號相同 ——溢出。 ?方法２： ?兩個(gè)帶符號二迚制數(shù)相加或相減時(shí)，若 C7?C6＝ 1， 則結(jié)果產(chǎn)生溢出。 C7為最高位的迚 (借 )位； C６ 為次高位的迚 (借 )位。 94 [例 ]： ?有符號數(shù)運(yùn)算，有溢出表示結(jié)果是錯(cuò)誤的 ?無符號數(shù)運(yùn)算，有進(jìn)位表示結(jié)果 是 錯(cuò)誤的 1 0 1 1 0 1 0 1 + 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 + 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 + 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 CASE1: CASE2: CASE3: ?補(bǔ)碼運(yùn)算溢出的判斷方法 從原理上來說，由于運(yùn)算結(jié)果數(shù)值超出了數(shù)據(jù)容器的表示值域?qū)е铝藬?shù)據(jù)溢出。發(fā)生運(yùn)算溢出時(shí)，結(jié)果數(shù)據(jù)不可直接使用。但在計(jì)算機(jī)中并不是（也不能）根據(jù)溢出的定義去判斷運(yùn)算是否有溢出，而是通過判斷下述進(jìn)位情況的組合，來判斷補(bǔ)碼運(yùn)算是否溢出。 S數(shù) 值 位 區(qū)D F — 當(dāng) 數(shù) 據(jù) 位 區(qū) 向 S 有 進(jìn) 位 時(shí) ， D F = 1 ； 否 則 為 0C F — 當(dāng) 數(shù) 據(jù) 容 器 向 容 器 外 有 進(jìn) 位 時(shí) ， C F = 1 ； 否 則 為 0. . .運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)是否溢出與 CF和 DF 有以下邏輯關(guān)系： 當(dāng) CF異或 DF結(jié)果為 1時(shí)，補(bǔ)碼運(yùn)算有溢出， 否則補(bǔ)碼運(yùn)算無溢出。 例 n=8時(shí)， x= 60， y= 70； 計(jì)算 [x]補(bǔ) + [y]補(bǔ) 并分析運(yùn)算溢出情況。 解： [60]補(bǔ) = 0011 1100b； [70]補(bǔ) = 0100 0110b； 0 0 1 1 1 1 0 0 b0 1 0 0 0 1 1 0 b+ 1 0 0 0 0 0 1 0 bD F = 1C F = 0因?yàn)?OF = CF⊕ DF = 0 ⊕ 1 = 1，可知該補(bǔ)碼運(yùn)算 有溢出，數(shù)據(jù)容器中的結(jié)果出錯(cuò)。 字符的編碼 ? 西文字符的編碼 ASCII 碼（美國國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼） 擴(kuò)展 ASCII碼 unicode編碼 ? 漢字編碼 ? 輸入碼 ? 交換碼 (國標(biāo)碼 ) ? 內(nèi)部碼 ? 字型碼 (輸出碼 ) ?計(jì)算機(jī)中的所有信息（指令、數(shù)值、文本、音像等）都是以二進(jìn)制數(shù)據(jù)的形式表示，如何使用二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示不同的信息（字符、數(shù)值、音像等），這就是信息編碼研究的問題。大千世界各種信息海量，其形式和內(nèi)容很復(fù)雜，信息編碼學(xué)等專業(yè)課程專題研究了相關(guān)的理論和技術(shù)，在此僅討論計(jì)算機(jī)常用的 BCD編碼和 ASCII編碼兩種編碼，向大家介紹計(jì)算機(jī)中編碼的基本知識。 BCD編碼 BCD編碼（ Binary Coded Decimal —— 二進(jìn)制編碼十進(jìn)制數(shù)）是一種綜合了二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)特點(diǎn)的編碼方式，采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)位表示十進(jìn)制數(shù)據(jù)，即使用 4bit的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位表示 1位的十進(jìn)制數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上，對任意的十進(jìn)制數(shù)據(jù)分別對其各位逐位編碼。 十迚制數(shù) 0 1 2 3 4 8421碼 0000 0001 0010 0011 0100 十迚制數(shù) 5 6 7 8 9 8421碼 0101 0110 0111 1000 1001 ?簡單直接的二進(jìn)制運(yùn)算不能保證 BCD編碼運(yùn)算的正確性，有時(shí)需要修正。 修正的法則 ： ? 兩個(gè) 4bit的 BCD碼相加，無進(jìn)位并且結(jié)果碼不大于 1001b，則不需要修正；該 4bit就是相加結(jié)果的 BCD碼。 ? 兩個(gè) 4bit的 BCD碼相加，有進(jìn)位或者結(jié)果碼大于 1001b，則該 4bit需要加 0110b修正；修正后得到本單元的結(jié)果BCD碼。進(jìn)位計(jì)算入高位 BCD碼段。 ? 計(jì)算機(jī)通常按字節(jié)（ 8bit/字節(jié)）組織存儲器，如果每一個(gè)字節(jié)僅存放一個(gè) BCD碼數(shù)據(jù)話，這樣的 BCD碼稱之為 ‘ 非壓縮型 BCD碼 ’ ，此種方式下，用字節(jié)的低 4bit存儲 BCD碼數(shù)據(jù)，字節(jié)的高 4bit總是 0000b。為了提高存儲器利用率，使用字節(jié)的高 4bit和低 4bit分別存放兩個(gè) BCD碼位，稱這樣表示的 BCD碼為 ‘ 壓縮型 BCD碼 ’ 非 壓 縮 型 B C D 碼0 0 0 0 B C Db 0b 3b 4b 7壓 縮 型 B C D 碼B C D （ 高 位 ） B C D （ 低 位 ）b 0b 3b 4b 7 字符 ASCII編碼 ?在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中除了數(shù)值處理之外，還存在大量的非數(shù)值信息處理應(yīng)用。計(jì)算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)（數(shù)值、非數(shù)值信息）在存儲和運(yùn)算時(shí)，都要使用二進(jìn)制數(shù)表示。 ?美國有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化組織就出臺了所謂的 ASCII編碼 美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼 ( American Standard Code for Information Interchange, ASCII )，統(tǒng)一規(guī)定了上述常用符號的二進(jìn)制數(shù)表示方式。 ASCII 碼 ASCII碼是美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼。 (American Standard Code for Information Interchange) 包括 0~9十個(gè)數(shù)字，大小寫英文字母 及專用符號等 95種可打印字符。 Computer的 ASCII碼 01000011 01101111 01101101 01110000 01110101 01110100 01100101 01110010 7 6 5 4 3 2 1 擴(kuò)展 ASCII碼 ? 由 7位二迚制編碼構(gòu)成的 ASCII基本字符集只有 128個(gè)字符，太少了。 ? 在原 ASCII碼 128個(gè)符號的基礎(chǔ)上，將它的最高位設(shè)置為 1迚行擴(kuò)展，能夠表示的編碼范圍為： 00000000～11111111，共可表示 256個(gè)字符和圖形符號，稱為擴(kuò)展 ASCII碼字符集。 ? 擴(kuò)展 ASCII的前 128個(gè)字符的編碼不原 ASCII碼相同。 本節(jié)小結(jié) ?計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)是以二迚制編碼形式存儲的． ?二、十、十六迚制之間的轉(zhuǎn)換 ?數(shù)值的各種編碼：原碼、反碼、補(bǔ)碼 ?ASCII、 Unicode編碼 ?中文字符的各種編碼 ?中文漢字的輸入方法 1. 位 ( bit ) 2. 字節(jié) ( Byte ) 3. 字和字長 (word) 4. 位編號 5. 指令 、 指令系統(tǒng)和程序 6. 寄存器 7. 譯碼器 有關(guān)術(shù)語 1. 位 ( bit) ? 指計(jì)算機(jī)能表示的最基本最小的單位 ? 在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令 ， 故： 位就是一個(gè)二進(jìn)制位 ， 有兩種狀態(tài) ， “ 0” 和 “ 1” 2. 字節(jié) ( Byte ) ? 相鄰的 8位二進(jìn)制數(shù)稱為一個(gè)字節(jié) 1 Byte = 8 bit 如： 1100 0011 0101 0111 3． 字和字長 ? 字長是每一個(gè)字所包含的二進(jìn)制位數(shù)。 常與 CPU內(nèi)部的寄存器、 運(yùn)算裝置、總線寬度一致 ? 字是 CPU內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基本單位。 例 某 CPU內(nèi)含 8位運(yùn)算器，則： 參加運(yùn)算的數(shù)及結(jié)果均以 8位 表示 , 最高位產(chǎn)生的進(jìn)位或借位在 8位運(yùn)算器中不保存，而將其保存到標(biāo)志寄存器中 1 0 1 1 0 1 0 1 被加數(shù) 8位 + 1 0 0 0 1 1 1 1 加數(shù) 8位 進(jìn)位 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 和 8位 PSW 標(biāo)志 寄存 運(yùn) 算 器 標(biāo)志 寄存器 運(yùn) 算 器 被加數(shù) 加數(shù) 和 進(jìn)位 ▲ 字長是衡量 CPU工作性能的一個(gè)重要參數(shù)。 不同類型的 CPU有不同的字長。 如 : Intel 4004 是 4 位 8080 是 8 位 8088/ 8086/80286 是 16 位 80386/8048 Pentium 是 32 位 1010 1100 0110 0101 1001 1000 0100 0011 被加數(shù) + 1100 0011 1100 0011 0001 0101 0101 1000 加數(shù) 進(jìn)位 1 1 1111 1 111 1 1 0111 0000 0010 1000 1010 1101 1001 1011 和 4位 8次 8位 4次 16位 2次 32位 1次 位 1 或 0 1位 字節(jié) 1100 0011 8位 字 1100 0011 0011 1100 16位 雙字 1100 0011 0011 1100 1100 0011 0011 1100 32位 高字節(jié) 低字節(jié) 高 字 低 字 把一個(gè) 字 定為 16 位 ， 1 Word = 2 Byte 一個(gè) 雙字 定為 32位 1 DWord = 2 Word= 4 Byte 4. 位編號 為便于描述 ， 對字節(jié) ,字和雙字中的各位進(jìn)行編號 。 從低位開始 ， 從右到左依次為 0、 2．．． ← 編號 7 6 5 4 3 2 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 字節(jié) 數(shù)據(jù) Data 地址 Address D0 D7 D15 D8 15 8 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 7 0 A0 A7 A15 A8 字的編號為 15 ~ 0 雙字 的編號依此類推 ， 為 31 ~ 0 記 住幾個(gè) 2的 10倍 冪 次數(shù)： 210 = Kilo (1024) 220 = Mega (1024*1024) 230 = Giga (1024*1024*1024) 240 = Tera (1024*1024*1024*1024) 250 = Peta (1024*1024*1024 *1024*1024) 260 = Exa (1024*1024*1024*1024*1024*1024) 5. 指令 、 指令系統(tǒng)和程序 ? 一個(gè) CPU能執(zhí)行什么操作 ， 是工程人員設(shè)計(jì)和制造好的 ， 是固定的 ， 用戶不能改變 。 ? 指令 是 CPU能執(zhí)行的一個(gè)基本操作 。 如：取數(shù) 、 加 、 減 、 乘 、 除 、 存數(shù) 等 ? 指令系統(tǒng) 是 CPU所能執(zhí)行的全部操作 。 不同的 CPU，其指令系統(tǒng)不同 。 ? 程序 是 用戶在使用計(jì)算機(jī)時(shí) ， 為要解決的問題 ， 用一條條指令編寫的指令的序列 。 構(gòu)成程序的指令在存儲器中一般都是順序存放 ， 要破壞這種順序性 ， 必須由轉(zhuǎn)移指令操作 。