[工學(xué)]微型計(jì)算機(jī)第1章b-資料下載頁
2024-10-16 18:31本頁面
【正文】 1 由上表可知 Si、 Ci+1與 Ai、 Bi、 Ci的邏輯關(guān)系： Si = Ai Bi Ci Ci+1 = Ai Bi+ Bi Ci+ Ai Ci 全加器的符號(hào)如下圖所示： FA Bi Ai Ci+1 Si Ci 根據(jù)上述邏輯關(guān)系組成的 q全加器電路如下圖所示： amp。 =1 Ai Bi Ci+1 Si amp。 amp。 ≥1 Ci 加法器電路 4. 二進(jìn)制的加法電路 如果兩個(gè) 4位二進(jìn)制數(shù)分別為： A = 1010 = 10(10) B = 1011 = 11(10) 其加法電路的組成如下圖 , 它由一個(gè)半加器和三個(gè)全加器組成： 列成豎式： A： 1 0 1 0 B： 1 0 1 1 （＋ S： 1 0 1 0 1 S = C4 S3 S2 S1 S0 = 10101 FA B3=1 A3=1 C4=1 S3=0 FA B2=0 A2=0 C3=0 S2=1 FA B1=1 A1=1 C2=1 S1=0 HA B0=1 A0=0 S0=1 C1=0 加法器電路 5. 二進(jìn)制的減法運(yùn)算 ? 在微型計(jì)算機(jī)中，沒有專用的減法器，而是將減法運(yùn)算改變?yōu)榧臃ㄟ\(yùn)算。其原理為：將減數(shù) B變成 補(bǔ)碼 后，再與被減數(shù) A相加， 其和（如有進(jìn)位則舍去進(jìn)位 )就是兩數(shù)之差。 ? 在十進(jìn)制中，原碼與補(bǔ)碼的關(guān)系通常如： 6+4=10, 64+36=100 等等。 ? 對(duì)二進(jìn)制數(shù)， 補(bǔ)碼 的計(jì)算可用下式表示： 補(bǔ)碼 = 反碼 + 1 例如： 原碼： 10100 反碼： 01011 原碼 +反碼 ＝ 11111， 則 原碼＋ (反碼 +1)＝ 10100＋ (01011+1)＝ 10100 + 01100 = 100000 即原碼與補(bǔ)碼互相補(bǔ)充而得到一個(gè)進(jìn)位數(shù) ： ? 1位數(shù)的原碼加補(bǔ)碼得到的是 2位數(shù) 10 ? 2位數(shù)的原碼加補(bǔ)碼得到的是 3位數(shù) 100 ? 3位數(shù)的原碼加補(bǔ)碼得到的是 4位數(shù) 1000 在計(jì)算機(jī)中，因?yàn)槎M(jìn)制電路由原碼求反碼是很容易的，所以就可以把減法運(yùn)算變成加法運(yùn)算。 加法器電路 [例 ] 求 Y=8(10)－ 4(10) = ? 解 : A=8(10)=1000(2) B=4(10)=0100(2) B’=1011+1=1100(2) ∴ Y＝ A－ B ＝ A＋ B’ ＝ 1000+1100 ＝ 1 0100 ＝ 0100(2) ＝ 4(10) [例 ] 求 Y=F(H)－ A(H) = ? 解 :A=F(H)=1111(B) =15(D) B=A(H)=1010(B) =10(D) B’=0101+1=0110(B) ∴ Y＝ A－ B ＝ A＋ B’ ＝ 1111+0110 ＝ 1 0101 ＝ 0101(B) ＝ 5(D) 進(jìn)位，應(yīng)舍去 進(jìn)位，應(yīng)舍去 加法器電路 6. 可控反相器及加法減法電路 利用補(bǔ)碼可將減法變?yōu)榧臃ㄟ\(yùn)算，因此需要有一個(gè)電路，能把原碼變成反碼，并使其最小位加 1。右圖的可控反相器就是為實(shí)現(xiàn)這一功能而設(shè)計(jì)的，實(shí)際是一個(gè)異或門 , 由其真值表可知，當(dāng) SUB=0, Y與 B0相同，當(dāng) SUB=1, Y與 B0相反。 根據(jù)這一特點(diǎn)，可把前面的 4位二進(jìn)制加法電路上增加 4個(gè)可控反相器，并將最低位的半加器也改用全加器，就可得到 4位二進(jìn)制加法 /減法器電路。 =1 Y SUB B0 SUB B0 Y 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 FA B3 A3 C4 S3 FA B2 A2 C3 S2 FA B1 A1 C2 S1 FA B0 A0 S0 C1 =1 =1 =1 =1 C0 SUB 加法器電路 6. 可控反相器及加法減法電路 由二進(jìn)制加法 /減法器電路可知 : ? 當(dāng) SUB=0, 各位的可控反相器的輸出與 B的各位相同，電路與前述的加法器原理完全相同，電路各位按位相加，作加法運(yùn)算，結(jié)果 S＝ S3S2S1S0，其和為： Y= A+B＝ C4S=C4S3S2S1S0 ? 當(dāng) SUB=1, 各位的反相器的輸出與 B的各位相反，電路作減法運(yùn)算，并且有： C0＝ SUB＝ 1 Y = A + B +1 = A + B’ = A － B = S = S3S2S1S0 此時(shí)， C4若不等于 0，則要被舍去 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單位 數(shù)據(jù)有數(shù)值數(shù)據(jù)和非數(shù)值數(shù)據(jù)之分。在計(jì)算機(jī)內(nèi)均表現(xiàn)為二進(jìn)制形式。一串二進(jìn)制序列，既可理解為數(shù)值大小，也可理解為字符編碼，理解不同，含義也不一樣。 ? 1. 位 (bit) 位是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位。一個(gè)二進(jìn)制位只能表示 21＝ 2種狀態(tài)，要想表示更多的信息，就得把多個(gè)位組合起來作為一個(gè)整體，每增加一位，所能表示的信息量就增加一倍。例如， ASCII碼用七位二進(jìn)制組合編碼，能表示 27＝ 128個(gè)信息。 ? 2. 字節(jié) (Byte) 字節(jié)是數(shù)據(jù)處理的基本單位，即以字節(jié)為單位存儲(chǔ)和解釋信息。規(guī)定一個(gè)字節(jié)等于8位二進(jìn)制，即 1B＝ 8bit。通常： 1個(gè)字節(jié)可存放一個(gè) ASCII碼， 2個(gè)字節(jié)存放一個(gè)漢字國(guó)標(biāo)碼，整數(shù)用 2個(gè)字節(jié)組織存儲(chǔ)，單精度實(shí)數(shù)用 4個(gè)字節(jié)組織成浮點(diǎn)形式，而雙精度實(shí)數(shù)利用 8個(gè)字節(jié)組織成浮點(diǎn)形式，等等。 ? 存儲(chǔ)器容量大小是以字節(jié)數(shù)來度量，經(jīng)常使用三種度量單位，即 KB、 MB和GB，其大小分別為： ? 1KB＝ 210＝ 1024B ? 1MB＝ 210 210＝ 1024 1024=1048576B ? 1GB＝ 210 210 210＝ 1024 1024 1024=1073741824B ? 3. 字 (Word) 計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)時(shí)， CPU通過數(shù)據(jù)總線一次存取、加工和傳送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度稱為字。一個(gè)字通常由一個(gè)字節(jié)和若干字節(jié)組成。由于字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)一次所能處理的實(shí)際位數(shù)長(zhǎng)度，所以字長(zhǎng)是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志，字長(zhǎng)越長(zhǎng)，性能越強(qiáng)。 ? 不同的計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)是不相同的，常用的字長(zhǎng)有 8位、 16位、 32位、 64位不等。 信息編碼 ? 人們使用計(jì)算機(jī)時(shí)，從鍵盤上敲入的命令和數(shù)據(jù)，實(shí)際上表現(xiàn)為一個(gè)個(gè)英文字母、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和數(shù)字，都是非數(shù)值數(shù)據(jù)。然而計(jì)算機(jī)只能存儲(chǔ)二進(jìn)制，這就需要用二進(jìn)制的 0和 1對(duì)各種字符進(jìn)行編碼。如，在鍵盤上敲入字母 A，存入計(jì)算機(jī)是 A的編碼 01000001，它已不再代表數(shù)值量，而是一個(gè)文字信息。 ? 字符集有多種，每種字符集的編碼方法也多種多樣。目前計(jì)算機(jī)中使用的最廣泛的西文字符集及其編碼是 ASCII碼 ，即美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼 (American Standard Code for Information Interchange)。它已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織批準(zhǔn)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，稱為 ISO646標(biāo)準(zhǔn)，適用于所有拉丁文字字母，已在全世界通用。我國(guó)相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是GB1988，稱為信息處理交換用的七位編碼字符集標(biāo)準(zhǔn)。 ? ASCII碼 是用七位二進(jìn)制表示一個(gè)字符，由于從 0000000到 1111111共有 128種編碼，可用來表示 128個(gè)不同的字符。其中包括 10個(gè)數(shù)字、 26個(gè)小寫字母、 26個(gè)大寫字母、運(yùn)算符號(hào)、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)以及控制符號(hào)等。
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