【正文】 接計(jì)算出相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。 = 1 22 + 0 21 + 1 20 + 0 21 + 1 22 = page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 25 2022/6/4 例 ： 二進(jìn)制數(shù)加、減運(yùn)算： + ； － 1 1 0 1 . 1 0 1 1 0 0 . 1+1 0 1 . 0 11 1 0 1 . 1 0 1 1 0 0 1 0 . 0 0 1 1 1 0 . 0 1 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 26 2022/6/4 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 進(jìn)位計(jì)數(shù)制 基數(shù) 數(shù) 碼 權(quán)重 符號(hào) 二進(jìn)制數(shù) 2 0， 1 2i B 八進(jìn)制數(shù) 8 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7 8i Q 十進(jìn)制數(shù) 10 0， 1， 2， 3， 4， 5，6， 7， 8， 9 10i D 十六進(jìn)制數(shù) 16 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， A， B， C， D， E， F 16i H page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 27 2022/6/4 二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 二進(jìn)制數(shù) 十六進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 十六進(jìn)制數(shù) 0000 0 1000 8 0001 1 1001 9 0010 2 1010 A 0011 3 1011 B 0100 4 1100 C 0101 5 1101 D 0110 6 1110 E 0111 7 1111 F page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 28 2022/6/4 ?十六進(jìn)制數(shù) 到 二進(jìn)制數(shù)的 轉(zhuǎn)換規(guī)則 ：以小數(shù)點(diǎn)為參照，分別轉(zhuǎn)換整數(shù)部分和小數(shù)部分，每 1位十六進(jìn)制數(shù)直接轉(zhuǎn)換為 4位的二進(jìn)制數(shù)即可。 ? 加法運(yùn)算時(shí) ? 逢二進(jìn)一 ? ，減法運(yùn)算時(shí) ? 借一當(dāng)二 ? 。 ?任何一個(gè)十六進(jìn)制數(shù) N的表示 ??????116nmiiiDN = 1 162 + A 161 + 3 160 + D 161 + 8 162 = 1 162 + 10 161 + 3 160 + 13 161 + 8 162 = 其中的 Di為第 i位上的基數(shù)， 16i 為?權(quán)位?。 = 1 102 + 2 101 + 3 100 + 4 101 + 5 102 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 22 2022/6/4 十六進(jìn)制數(shù)表示法和運(yùn)算規(guī)則 ?基本規(guī)則 ? 用十六個(gè)基本符號(hào)集 {0， 1， 2， 3， 4， 5， 6，7， 8， 9， A， B， C， D， E， F}中的元素（稱為基數(shù)）排列表示數(shù)據(jù)，并依此表示數(shù)值。 ? 加法運(yùn)算時(shí) ? 逢十進(jìn)一 ? ，減法運(yùn)算時(shí) ? 借一當(dāng)十 ? 。 在此，先研討 數(shù)值數(shù)據(jù) 的特點(diǎn)、基本要求，以及在計(jì)算機(jī)中的表示方法。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 19 2022/6/4 ? 概述 ? 計(jì)算機(jī)中的所有信息都是以二進(jìn)制的形式表示；包括：指令、數(shù)值、文本、音像等 ； ? 數(shù)據(jù) 計(jì)算機(jī)中的所有信息的二進(jìn)制存在形式。 ? 數(shù)值 具有量（多少）含義的數(shù)據(jù)。 ? 在計(jì)算機(jī)原理上，我們所說的 ‘ 外設(shè) ’ 主要是指這些 ? 輸入 /輸出接口 ? （簡(jiǎn)稱為 接口外設(shè) ），它不特指某一具體的外設(shè)物理裝臵，更具有邏輯原理普遍性。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 14 2022/6/4 輸入 /輸出接口與設(shè)備（ IO Device） ? 計(jì)算機(jī)通過執(zhí)行程序完成信息的處理，這就需要有通道能將程序和待處理的數(shù)據(jù)送入到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)也能夠通過某種通道被送出來。 ? 在處理器控制下，可以向地址指定的存儲(chǔ)器單元存入數(shù)據(jù)（也稱為 寫 存儲(chǔ)器）或從地址指定存儲(chǔ)器單元取出數(shù)據(jù)（也稱為 讀 存儲(chǔ)器）。 ? 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位二進(jìn)制代碼作為一個(gè)字節(jié)。 ③ 執(zhí)行 （ execute） : 產(chǎn)生指令碼對(duì)應(yīng)的操作信號(hào)。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 10 2022/6/4 ? CPU執(zhí)行指令的過程大致可分為三個(gè)階段： ① 取指 （ fetch） : 將待操作的指令碼從存儲(chǔ)器取到處理器。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 9 2022/6/4 中央處理器（ CPU） ?中央處理單元（ Central Processing Unit，簡(jiǎn)寫為 CPU）也稱之為 ‘ 處理器 ’ ，是計(jì)算機(jī)的核心部件，主要功能是解釋并執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令，完成數(shù)據(jù)處理和對(duì)計(jì)算機(jī)其他各部分進(jìn)行控制。 ?程序預(yù)存儲(chǔ)，機(jī)器自動(dòng)執(zhí)行。諾依曼”計(jì)算機(jī)和第六代“神經(jīng)”計(jì)算機(jī)。 ? 電子計(jì)算機(jī)自 1946年 在美國(guó) 賓西法尼亞大學(xué) 誕生以來，初期主要用于科學(xué)計(jì)算；目前，用于非數(shù)值處理的計(jì)算機(jī) 90%； ? 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 是計(jì)算機(jī)科技發(fā)展的重要分支 。page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 1 2022/6/4 微機(jī)原理與嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ) 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 : 646938309 Email: page 2022/6/4 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 2 第 1章 計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng) 基礎(chǔ)知識(shí) page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 3 2022/6/4 考核要求 ? 考試成績(jī)（課堂教學(xué)內(nèi)容） 70％ ? 上機(jī)成績(jī)（上機(jī)出勤及編程情況） 15％ ? 平時(shí)成績(jī)（上課出勤及作業(yè)等學(xué)習(xí)情況） 15％ page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 4 2022/6/4 第 1章 目錄 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)制和數(shù)值表示與處理 信息編碼 嵌入式系統(tǒng)概述 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 5 2022/6/4 第 1章 目錄 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)制和數(shù)值表示與處理 信息編碼 嵌入式系統(tǒng)概述 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 6 2022/6/4 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) ? 在此所探討的計(jì)算機(jī)是指 ? 電子計(jì)算機(jī) ? 。 ? 以微電子學(xué)、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)論為基礎(chǔ)的現(xiàn)代高科技綜合產(chǎn)物電子計(jì)算機(jī)，已廣泛地深入到我們科研、生產(chǎn)和生活的各個(gè)角落。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 7 2022/6/4 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 自 1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問世以來， 計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷了四代： 第一代：電子管計(jì)算機(jī) 第二代：晶體管計(jì)算機(jī) 第三代：集成電路計(jì)算機(jī) 第四代：大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī) 目前，各國(guó)正加緊研制和開發(fā)第五代“非馮 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 8 2022/6/4 馮 .諾伊曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 馮 ?諾伊曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)： ?計(jì)算機(jī)中的信息（程序和數(shù)據(jù)）以二進(jìn)制方式表示。 ?計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成。 ? CPU主要由 運(yùn)算器 、 控制器 、 寄存器組 和內(nèi)部 總線 等構(gòu)成。 ② 譯碼 （ decode） : 對(duì)指令碼進(jìn)行分析譯碼。 中央處理器（ CPU） page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 11 2022/6/4 運(yùn)算器 控制器 PC CPU cmd_n cmd_n+1 cmd_n+2 存儲(chǔ)器 …… …… 取指指針 指令碼 cmd_n+1 指令碼 cmd_n+2 取指指針 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 12 2022/6/4 存儲(chǔ)器（ Memory） ? 存儲(chǔ)器 （ Memory）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的信息記憶部件。為了便于對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問，存儲(chǔ)器通常被劃分為許多單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元存放一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制信息，每個(gè)存儲(chǔ)單元分別賦予一個(gè)編號(hào)，稱為 地址 。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 13 2022/6/4 E7H 34H A5H F2H 38H …… 4001H 4002H 4003H 4004H 4005H …… 地址 指令或數(shù)據(jù)內(nèi)容 0 0 1 1 1 0 0 0 圖 內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容 如圖所示，地址為4005H的存儲(chǔ)單元中存放了一個(gè)八位二進(jìn)制信息 00111000B。這些完成信息進(jìn)出計(jì)算機(jī)的專用設(shè)備稱為 ? 輸入 /輸出設(shè)備 ? （簡(jiǎn)稱為 外設(shè) ）。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 15 2022/6/4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng)硬 件軟 件 系 統(tǒng) 軟 件應(yīng) 用 軟 件主 機(jī)物 理 外 設(shè)（ 鍵 盤 、 顯 示 器 、 硬 盤 等 ）中 央 處 理 器 （ C P U ）內(nèi) 存 儲(chǔ) 器 （ 主 存 儲(chǔ) 器 ）（ 外 設(shè) ）輸 入 / 輸 出 接 口 （ I / O ） page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 16 2022/6/4 計(jì)算機(jī)的工作過程 時(shí) 鐘 電 路C P U存 儲(chǔ) 器（ R O M / RA M ）輸 出 設(shè) 備輸 入 設(shè) 備I / O接 口 電 路A _ B u sD _ B u sC _ B u spage 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 17 2022/6/4 第 1章 目錄 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)制和數(shù)值表示與處理 信息編碼 嵌入式系統(tǒng)概述 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 18 2022/6/4 ? 概述 ? 計(jì)算機(jī)中的所有信息都是以二進(jìn)制的形式表示；包括：指令、數(shù)值、文本、音像等 ； ? 數(shù)據(jù) 計(jì)算機(jī)中的所有信息的二進(jìn)制存在形式。 計(jì)算機(jī)中之所以采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)，是因?yàn)橛脭?shù)字電路的高 /低電平易于實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的表示及運(yùn)算，并且二進(jìn)制數(shù)通過編碼可以表示任何信息 。 ? 數(shù)值