第一章
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第一章 计算机的基本知识. 计算机中数据信息的表示方法 微型计算机系统. § 1-1 计算机中数据信息的表示方法. 二进制位的表示 编码系统 带符号数的表示 浮点数的表示. 一、 二进制位的表示. 1 byte = 8bit 1word =2byte =16bit. 最高位 最低位 8 bit D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0

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第一章 计算机的基本知识

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第一章 计算机的基本知识

计算机中数据信息的表示方法

微型计算机系统


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§1-1计算机中数据信息的表示方法

二进制位的表示

编码系统

带符号数的表示

浮点数的表示


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一、二进制位的表示

1byte = 8bit

1word =2byte =16bit

最高位 最低位

8bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

高字节

低字节


8 00 ffh 8 0 255

8位数能表示的二进制数的范围为:00~FFH8位数能表示的十进制数的范围为:0~255

16位数能表示的二进制数的范围为:00~FFFFH16位数能表示的十进制数的范围为:0~65535

例如:8位机中数356用十六进制如何表示?

十六进制用两个字节表示为:256+100=0164H


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二、编码系统

1、BCD( Binary-Coded Decimal )

BCD码表示方法有多种,如8421、2421、5211、4311码,最常用的是8421码。

例:(1)有BCD码0100100101111000.000101001001,它表示的十进制数是多少?

(2)若十进制数为0 .011101100100,写出它的BCD码表示?

2、ASCII


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ASCII将符号分成:数字(0~9)、英文字母和字符

0~9对应的ASCII为:30H~39H

A~Z对应的ASCII为:41H~5AH

a~z对应的ASCII为:61H~7AH

例:数字3对应的ASCII为33H,数字35对应的ASCII为33H和35H


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三、带符号数的表示

1.机器数和真值

机器数:已经数码化了的连同符号位在一起的数。

真值:原来的数值称机器数的真值。

如有两个数N1=1001100, N2= -1001100,其机器数表示为:N1=01001100,N2= 11001100

2. 机器数的三种表示法:原码、反码和补码

(1)原码表示法的原则是:


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在二进制原码表示的数中,符号位为 0表示正数,符号位为1表示负数。其余各位为数值位。

8位二进制原码可表示数值范围:+127~ -127

例如:X1=105,X2= -105,X3=0求个数的原码。

[X1]原=01101001, [X2]原=11101001

[+0]原= 00000000, [-0]原=10000000

结论:两个数同号相加,两个数异号相减。

(2)反码表示法的原则是:


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  • ①正数:其反码与原码相同,最高符号位为0,其余为数值位。

  • 负数:其反码最高符号位为1,其余为数值位按位取反。

  • 例如:X1=28,X2= -28,X3=0求个数的反码。

  • [X1]反=00011100, [X2]反=11100011

  • [+0]反= 00000000, [-0]反=11111111

    (3)补码表示法的原则是:

  • 正数:其补码与原码相同,最高符号位为0,其余为数值位。


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  • 负数:其补码最高符号位为1,其余为数值位按位取反加1。

  • 8位二进制补码可表示数值范围:+127~ -128

  • 例1:X1=28,X2= -28,X3= -4求个数的补码。

  • [X1]反=00011100, [X2]反=11100011, [X3]反= 11111011

  • [X1]补=00011100, [X2]补=11100100, [X3]补=11111100

  • 例2:X=50 - 10?

  • [X]补= [50]补+ [-10]补 , [50]补=00110010

  • [-10]原 =10001010, [-10]反=11110101 , [-10]补=11110110

  • [X]补=00110010+11110110=00101000=40


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例3:求两补码01000100与01000010的和

01000100+ 01000010=10000110

例4:求两补码10001000与11101110的和

10001000+ 11101110=01110110

比较上述两例得到下面结论:

在微处理器中设置了一个溢出标志。若发生溢出,溢出标志位为1,它的标志符号位遭到破坏,结果就会出错。


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5、浮点表示法

浮点表示法就是小数点在数中的位置是浮动的。

任意一个数N都可以表示为:N=be·m

例:某机器数(用浮点数表示)0000101111000000,求真值。已知:阶码部分占6位,尾码部分占10位,以2为底。

0 00010 1 111000000

+2 (-0.111)2 (-11.1)2= -3.5

符号位

符号位

阶码部分

尾码部分


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练习题

1.下列最小的数是 ,最大的数是 。为什么?

a.(00000100)2 b.(00000100)8 c. 100 d. 100H

2.分别用ASCII码和BCD码表示7和25。

3.现有一带符号数的反码为10010100,请写出其真值。

4.某计算机浮点数的存储格式为:

阶符 阶码 数符 尾数

阶码以2为底,定点整数,原码表示,尾数规格化,定点纯小数,补码表示,若浮点数代码为0AF00000H,则其阶码的十进制真值是多少?尾数的十进制真值是多少?这个浮点数的十进制真值是多少?

0 1 7 8 9 31


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3.解:对10010100按位求反得11101011

- 1101011= -107

4.解:浮点数代码得十六进制表示为:0AF00000

浮点数二进制表示为:

0000 1010 1111 0000 0000 0000 0000 0000

+ 10 - 0.111

(1)从图可知阶码得十进制真值为+10

(2)因尾数的补码为: 111 0000 0000 0000 0000 0000

尾数的原码为: 001 0000 0000 0000 0000 0000

尾数的真值为:(0.001)2= = 0 .125

(3)浮点数的真值为:(- 10000000)2= - 128

阶码

尾码


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§1-2 微型计算机系统

复习

微机软件

微机的硬件系统


1 2 1

指令:是指挥计算机进行某种操作的命令。

指令系统:计算机所能执行的全部指令构成了计算机的指令系统。

程序:是指令的有序集合,是为完成特定任务 而编制的指令序列。

原程序:用某种符号语言编写的程序。

编译过程:在编辑器(如edit、EDLIN等)编写原程序后,形成一个原文件(.asm),运行汇编程序masm后,产生了目标文件(.obj),再运行连接程序link,产生一可执行文件(.exe)。

§1.2.1 复习


1 2 2

§1.2.2 计算机软件

软件:是各种程序的集合。

系统软件

软件

应用软件

系统软件:由机器设计者提供的为使用和管理计算机的软件。如解释或编译程序、系统管理程序、故障检查诊断程序、操作系统等。

应用软件:为解决某种实际问题编制的程序。如图书管理软件、财务软件、档案管理软件等。


1 2 3

§1.2.3 微机硬件系统

微机的分类

微机系统硬件的组成

微机系统的工作原理

IBM系列微机


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一、微机的分类

1.按微处理器的字长可分为:

4位、8位、16位、32位和64位机

2.按微机的结构可分成:

单板机、单片机和PC机

单板机:把微处理器芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和小键盘等必要的输入/输出设备装配在一块印刷电路板上构成的微机。

单片机:是将CPU、部分存储器和输入/输出接口等部件集成在一块芯片内,封装构成的微机。

PC机:是由微处理器、存储器、输入/输出接口构成。


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地 址 总 线

微处理器

输入/输出

接口电路

外围设备

存储器

数 据 总 线

控 制 总 线

二、微机系统硬件的组成


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存储器

控制器

运算器

三、微机系统的工作原理

计算机中有两股流在运动:一是数据,二是控制信号

输入设备

输出设备


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1.3 常用的信息编码(续)

  • 校验:应使代码里连同校验位共有奇数个1。

    补奇:当数值部分中1的个数为偶数时,可通过置校验位 为“1”,使整个代码“1”的个数为奇数。

    例如:7位信息代码1100011中,有偶数个“1”,为满足奇校验,校验位取“1”,即11100011。

  • 偶校验:应使代码里连同校验位共有偶数个1。

    补偶:当数值部分中1的个数为奇数时,可通过置校验位为“1”,使整个代码“1”的个数为偶数。

    例如:7位信息代码1100011中,有偶数个“1”,为满足偶校验,校验位取“0”,即01100011。


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