【正文】 凡是用器件進(jìn)行的運算都是有模運算 ， 運算結(jié)果超過模的部分被運算器自動丟棄 。對于浮點運算，一般使用 MFLOPS表示 ,即每秒百萬次浮點運算。 字長越長，運算精度越高。 2）字（ word ） ——計算機(jī)中作為一個整體參與運算、處理和傳送的一串二進(jìn)制數(shù)，是計算機(jī)中信息的基本單位。一臺微型計算機(jī)由處理器、存儲器、I/O接口以及若干 I/O設(shè)備所組成。 ? 圖 14 示例程序和數(shù)據(jù) 4)控制器 的設(shè)計 （ 1）控制器的作用：根據(jù)指令譯碼結(jié)果，嚴(yán)格按時間節(jié)拍產(chǎn)生各種微操作控制信號。 計算機(jī)系統(tǒng)的組成及程序執(zhí)行過程 計算機(jī)系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成 一 )計算機(jī)的硬件系統(tǒng)及程序執(zhí)行過程 1)計算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu) 馮 2 －階碼的底，與尾數(shù)基數(shù)相同。比例因子既不能太大也不能太小，否則可能造成數(shù)據(jù)的溢出或損失精度 例： +=（ +） * 22 B、浮點數(shù) 小數(shù)點位置不固定。 4)數(shù)的定點與浮點表示 A、 定點數(shù) 計算機(jī)中對小數(shù)點位置采用固定位置的方法來表示小數(shù)。 K [ k { 1 100 FF FS , L \ l | 1 101 CR GS = M ] m } 1 1 10 SO RS . N ? n ~ 1111 SI US / ? O ? o D EL 注： H 表示高 3 位， L 表示低 4 位。 ? 非數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機(jī)中也必須以 二進(jìn)制形式 表示，非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示本質(zhì)上是編碼的過程。格雷碼屬于可靠性編碼，是一種錯誤最小化的編碼方式。 ? 非壓縮 BCD碼用一個字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)，高 4位總是 0000，低 4位 0000~1001表示 0~9。 68 167。 ?同號相加或異號相減 —— 可能溢出： ?兩種情況： 同號相加時，結(jié)果符號與加數(shù)符號相反 —— 溢出； 異號相減時，結(jié)果符號與減數(shù)符號相同 —— 溢出。 1) [X]補(bǔ) = 0 0101110B 真值為： +0101110B 正數(shù) 所以： X=+46 2) [X]補(bǔ) = 1 1010010B 負(fù)數(shù) X = [[X]補(bǔ) ]補(bǔ) = [11010010]補(bǔ) = 0101110B 所以： X = 46 60 3 補(bǔ)碼運算 ? 在計算機(jī)中，二進(jìn)制數(shù)的四則運算是補(bǔ)碼運算，結(jié)果是補(bǔ)碼。 [+0]原 =00000000B [0]原 =10000000B 50 ?反碼 [X]反 nn nX XXX X?????? ?? ??112( 2 1 ) 2≥00 ≥正數(shù)的反碼和原碼相同 ； 負(fù)數(shù) 的反碼是對其原碼 除符號位外 的 逐位求反 。 優(yōu)點：數(shù)的真值和原碼表示之間的對應(yīng)關(guān)系簡單 ,相互 轉(zhuǎn)化容易。 它們的差別在于對負(fù)數(shù)的表示。 ?機(jī)器數(shù)所表示的真實的數(shù)值，稱為 真值 。 ? 邏輯功能： Y=A ? B ? 邏輯符號： ? “ 與非 ” 門真值表： A B Y ? 輸入 輸出 A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 40 ―或非”門電路 ? 由 “ 或 ” 門電路和 “ 非 ” 門電路組合而成的電路。 37 非門（ NOT Gate） 1 A Y Y = A A Y 0 1 1 0 A Y 38 異或門（ exclusive OR Gate） A⊕ B = Y Y A B ⊕ A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 “ 異或 ” 門電路是實現(xiàn)二進(jìn)制加法的邏輯門電路，也叫半加器。 30 [例 ]： 10110111 183 + 01001101 77 1 00000100 4 結(jié)果超出８位（最高位有進(jìn)位），發(fā)生溢出。 二進(jìn)制數(shù)的運算 無符號數(shù) 算術(shù)運算 有符號數(shù) 邏輯運算 26 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運算 加法運算： 0+0=0， 0+1=1， 1+0=1， 1+1=0 減法運算： 00=0， 01=1， 10=1， 11=0 乘法運算： 0x0=0， 0x1=0， 1x0=0， 1x1=1 1100Bx1001B=? 除法運算：轉(zhuǎn)換為減法和右移位運算 10010000247。 小數(shù)轉(zhuǎn)換： 乘 2取整法。 ? 十進(jìn)制 → 十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換： 整數(shù)部分：除 16取余； 小數(shù)部分：乘 16取整。 表示： 18 3. 十六進(jìn)制 特點：以 16為 基數(shù) ，逢 16進(jìn)一； 有 09及 AF共 16個數(shù)字符號。 14 167。 各種形式處理器 ? CPU（ central process unit）中央微處理單元 ? MPU（ micro processor uint）微處理單元 MPU = CPU + 運算器 + 控制器 + 寄存器 + ?? 主要功能是數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)接，專門的數(shù)據(jù)處理功能單位 ? SOC = CPU + 運算模塊 + 控制模塊 + 寄存模塊 + 前端模擬 A/D模塊 + 射頻模塊 ?? 功能十分強(qiáng)大，單一芯片集合多種功能模塊，就是芯片中的功能全面的“超人”。 ? MIPS:全球第二大半導(dǎo)體設(shè)計 IP公司和全球第一大模擬 IP公司。 3 周次 月 /日 時數(shù) 教學(xué)形式 教學(xué)內(nèi)容 實施情況 1 2 講課 1 基礎(chǔ)知識 (數(shù)制、進(jìn)制轉(zhuǎn)換 ) 2 2 講課 微機(jī)基本結(jié)構(gòu)、 8086引腳定義及功能 3 2 講課 8086微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)總線 4 2 講課 8086尋址方式 5 2 講課 8086指令系統(tǒng) (1) 6 2 講課 8086指令系統(tǒng) (2) 7 2 講課 匯編語言基礎(chǔ)、偽指令 8 2 講課 DOS功能調(diào)用、匯編語言程序設(shè)計基礎(chǔ) (1) 9 2 講課 匯編語言程序設(shè)計基礎(chǔ) (2) 10 2 講課 概述、隨機(jī)存儲器、只讀存儲器 11 2 講課 高速緩沖存儲器、存儲器管理 12 2 講課 輸入輸出接口、輸入輸出的控制方式 13 2 講課 中斷技術(shù) 14 2 講課 可編程定時計數(shù)器 8253 15 2 講課 模擬量輸入輸出通道的組成 16 2 講課 A/D轉(zhuǎn)換器 080復(fù)習(xí)考試 17 2 隨堂 考試 教學(xué)內(nèi)容 4 教材 馮博琴主編，微機(jī)原理與接口技術(shù)，清華大學(xué)出版社， 微機(jī)原理與接口實驗指導(dǎo)書 課程情況 教學(xué)： 34學(xué)時 考試：平時 40%，期末考試 60% 答疑輔導(dǎo) 地點：工程中心 406 Email: 公共郵箱： 密碼： weijiyuanli 電話： 69583794 時間：每周二下午 4:00~5:00 5 第 1章 基礎(chǔ)知識 主要內(nèi)容： ? 發(fā)展概述 ?各種常用記數(shù)制和編碼以及它們相互間的轉(zhuǎn)換； ? 無符號數(shù)的算術(shù)運算和邏輯運算； ? 帶符號數(shù)的表示及運算； ?帶符號數(shù)運算中的溢出問題 6 167。 概 述 世界上第一臺現(xiàn)代意義的電子計算機(jī)是 1946年美國賓夕法尼亞大學(xué)設(shè)計制造的 “ ENIAC” ?占地上百平方米 ?重量幾千噸 ?功耗幾十千瓦 7 計算機(jī)的發(fā)展及分類 ? 計算機(jī)的發(fā)展： ? 電子管計算機(jī)（ 19461956） ? 晶體管計算機(jī)（ 19571964） ? 中小規(guī)模集成電路計算機(jī)（ 19651970） ? 超大規(guī)模集成電路計算機(jī)（ 1971今） ? 計算機(jī)按其性能分類： ? 大型計算機(jī) /巨型計算機(jī)（ Mainframe Computer） ? 中型計算機(jī) ? 小型計算機(jī)（ Mi