微型计算机原理与接口教案.doc

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1、封面微型计算机原理与接口技术教案任课教师：授课班级：电科031、032课程学分：4课程总学时：60课程周学时：4上课周次1－10，13－17上课学期：第一章微型计算机系统基础教学章节：1．1计算机中的数制与码制教学内容：计算机中的数制、码制及补码运算；计算机中的小数点问题；计算机中信息的编码。教学学时：2教学目的：掌握：1.计算机常用进位计数制；2.带符号数表示法。重点与难点重点：1.不同进位计数制及之间的转换；2.带符号数的表示法。难点：补码及其运算于溢出；教学方法：采用多媒体教学。教学过程：（引入、授课内容、小结

2、、作业布置）引入：计算机最基本的功能就是进行大量的计算与加工处理，但计算机只能“识别”二进制数。所以，二进制及其编码是所有计算机的基础。本章从数制及其之间的转换入手，然后学习计算机中的码制及补码运算，最后学习最简单计算机的结构及其工作原理，为后续章节的学习打下基础。授课内容：1．1计算机中的数制与码制计算机的基本功能是对数据进行加工，在计算机内，不论是数字、字符、指令还是状态，都采用了二进制编码形式来表示，包括图形和声音等信息，也必须转换成二进制数的形式，才能存入计算机中。为了书写和使用方便，计算机中还采用了其它的数

3、制，比如：八进制、十进制、十六进制等。•数是客观事物的量在人们头脑中的反映，一个“量”相同的数可以用不同的计数制度来表示，这就形成了不同的数制。1．1．1计算机中的数制1.数的位置表示法数制是人们按某种进位规则进行计数的科学方法。对于任何一种数制表示的数，我们都可以写成按位权展开的多项式之和，其一般形式为：N=X为基数；ai为系数；m为小数位数；n为整数位数。进位计数制：所谓进位计数制是指按进位的方法来进行计数，简称进位制。在进位计数制中，常常要用“基数”（或称底数）来区别不同的数制，而某进位制的基数就是表示该进位制

4、所用字符或数码的个数。如十进制数共用0～9十个数码表示数的大小,故其基数为10。为区分不同的数制,可在数的下标注明基数。如6553510表示以10为基数的数制,它是每计满十便向高位进一,即“逢十进一”；当基数为M时，便是“逢M进一”。一、十进制数一个十进制数中的每一位都具有其特定的权，称为位权或简称权。就是说，对于同一个数码在不同的位它所代表的数值就不同。其中,每个位权由基数的ｎ次幂来确定。在十进制中,整数的位权是100（个位）、101（十位）、102（百位）等等;小数的位权是10-1（十分位）、10-2（百分位）等

5、等。上式称为按位权展开式。十进制数有以下两个主要特点：1.十进制的基数为10，数码的个数等于基数,即10,共有十个不同的数码（0，1，2,……，8，9）。2.进位时“逢十进一”。即在计数时，每一次计到10，就往左进一位，或者说，上一位（左)的权是下一位（右）的权的10倍。二、二进制数进位计数制中最简单的是二进制，它只包括“0”和“1”两个不同的数码，即基数为2，进位原则是“逢二进一”。二进制数各位的权分别为8、4、2、1、0.5、0.25。将二进制数化为10进制数，是把二进制的每一位数字乘以该位的权然后相加得到。实际

6、上只需要将为1的各位的权相加即可。二进制数具有如下两个主要特点：1.它的数值部分只需用两个数码“0”和“1”来表示。2.二进制的基数是2，当计数时，它是“逢二进一”，即上一位（左）的权是下一位（右）的权的2倍。三、八进制数八进位计制数也是微机中常用的一种进位制，其主要特点是：1.八进制的基数为8，用0～7八个不同的数码来表示数值。2.当计数时,它是“逢八进一”，即上一位（左）的权是下一位（右）的权的8倍。四、十六进制数十六进位计数制是微机中最常用的一种进位制，它在数的结构上类似于八进制，易于与二进制数转换，且比八进制

7、更能简化数据的输入和显示。十六进制的基数是16,即由16个不同的数码符号组成。除了0～9十个数字外，还用字母Ａ、Ｂ、Ｃ、D、Ｅ、Ｆ分别表示数10、11、12、13、14、15。数制通常用两种书写方法:(1)在数的右下角注明数制,例如2116、4310、658、10102。（2）是在数的后面加上一些字母符号。通常十六进制用Ｈ表示（如21Ｈ），十进制用D表示或不加字母符号（如43D或43），八进制用Ｑ表示（如65Ｑ），二进制用Ｂ表示（如1010Ｂ）。2.数制之间的转换(1)任意进制数转换为十进制数（2）二进制、八进制、和

8、十六进制数之间的转换（3）十进制数转换为二进制数（4）十进制数转换为十六进制数1.1.2计算机中的码制及补码运算数在计算机中的表示形式叫作机器数，而这个数的本身称为机器数的真值。码制的定义：把符号位和数值位一起编码来表示相应的数的各种表示方法，常用的码制有原码、补码、反码及偏移码。2.带符号数的原码、反码、补码表示（1）原码：规定正数的符号位为