微机原理-1.ppt

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1、第一章微型计算机基础知识机械与汽车工程学院洪晓斌§1.1计算机中数的表示方法1.1.1进位计数制及各计数制间的转换1.1.2二进制数的运算1.1.3带符号数的表示方法—原码、反码、补码1.1.4定点数与浮点数1.1.5BCD码和ASCII码了解和掌握数制和编码各种常用记数制以及它们相互间的转换；二进制数的算术运算和逻辑运算；符号数的表示及补码运算；二进制数运算中的溢出问题定点数与浮定点BCD码与ASCII码1.1.1进位计数制及各计数制间的转换1.1.1进位计数制及各计数制间的转换数制是人们对事物数量

2、计数的一种统计规律。在日常生活中最常用的是十进制,但在计算机中,由于其电气元件最易实现的是两种稳定状态:器件的“开”与“关”;电平的“高”与“低”。因此,采用二进制数的“0”和“1”可以很方便地表示机内的数据运算与存储。在编程时,为了方便阅读和书写,人们还经常用八进制数或十六进制来表示二进制数。虽然一个数可以用不同计数制形式表示它的大小,但该数的量值则是相等的。二进制数的特点（1）数制简单、容易表示。二进制数只有“0”和“1”两种数码，任何具有两个不同稳定状态的元件，都可以用来表示二进制数的每一位。（

3、2）运算规则简单。二进制运算的规则非常简单，所以在计算机中实现二进制运算的线路也大为简化。（3）节省设备。若采用十进制数，则有0～9十个数码，表示一个数位共需10个完全不同的设备状态。如果用二进制数来表示十进制数，则一位十进制数可用4位二进制数来表示，二进制数的每一位只有两个状态，总共8个状态，其表示范围为0000～1111，即0～15。这说明采用二进制数，可以节省设备。（4）可以使用逻辑代数这一数学工具对计算机逻辑线路进行分析和综合，便于机器结构的简化。十进制——符合人们的习惯二进制——便于物理实现

4、十六进制——便于识别、书写和八进制——微机很少用一、进位计数制的表示(一)十进制十进制数的特点：有0，1，…，9十个数码，“逢十进一”。任何一个十进制数ND可表示为：ND=dn–1×10n–1+dn–2×10n–2+…+d1×101+d0×100+d–1×10–1+…+d–m×10–m=di×10I式中，10称为基数；10–1，100，101，102，103称为各位的“权”。di为各位上的数码；10i为各位的权；所对应的各位数值为di×10i。例如：1234.5=1×103+2×102+3×101+4

5、×100+5×10–1(二)二进制二进制(Binary)为计算机中的数据形式。二进制数的特点：只有0，1两个数码，且“逢二进一”。任意一个二进制数NB写成展开式为：NB=bn–1×2n–1+bn–2×2n–2+…+b1×21+b0×20+b–1×2–1+…+b–m×2–m=×2i式中，2为基数；2i为各位的权；bi为各位的数码。例如：1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2–1+0×2–2+1×2–3(三)十六进制常用十六进制数(Hexadecimal)来表示计算机中各种二进制

6、数码。十六进制的特点：有16个数码0～9、A～F，“逢十六进一”。一个十六进制数NH可展开表示为：NH=hn–1×16n–1+hn–2×16n–2+…+h1×161+h0×160+h–1×16–1+…+h–m×16–m=×16i式中，16为基数；16i为各位的权；hi为各位的数码。例如：DFC.8=D×162+F×161+C×160+8×16–1=13×162+15×161+12×160+8×16–1（四）进位计数制的一般表示任何进位计数制的一般表达式为：Nr=an–1rn–1+an–2rn–2+…+

7、a1r1＋a0r0＋a–1r–1+…＋a–mr–m=ri式中，r为基数；ri为各位的权；各项系数ai=0～r–1。上式是不同进位制数之间转换的基础。今后为了便于区别不同数制表示的数，规定在数字后面用一个H表示十六进制数，用Q表示八进制数，用B表示二进制数，用D（或不加标志）表示十进制数，如64H、754Q、1101B、369D分别表示十六进制、八进制、二进制和十进制数。另外，规范写法是规定当十六进制数以字母开头时，为了避免与其他字符相混，在书写时前面加一个数0，如十六进制数B9H，应写成0B9H。表1

8、―1二、八、十、十六进制数码对应表二、各种进制数间的相互转换(一)二、十六进制数转换成十进制数将二进制数或十六进制数的每位数码十进制运算法则乘以权再求和。例如：1011.1010B=1×23+1×21+1×20+1×21+1×23=11.625DFC.8H=13×162+15×161+12×160+8×161=3580.5(二)二进制与十六进制数之间的转换因为24=16,4位二进制数正好能表示成一位十六进制数。十制六进转换为二进制不论是十六进制的整数或小