32位微机原理与接口技术西工大第三版.ppt

微机原理与接口技术－－基于IA-32处理器和32位汇编语言·第4版 第1章 微型计算机系统 第 1 章微型计算机系统概述 1.1 微型计算机的数制与编码 1.2 微型计算机概述 1.3 微型计算机系统组成 1.1.1 数据表示 数据（Data）：计算机处理的对象 对应指令操作的对象：操作数（Oprand） 计算机中的数据要用二进制的0和1组合表示 进入计算机的任何信息都要转换成0和1数码 IA-32整数指令支持的基本数据类型 (Intel Architecture) 英特尔体系架构 8、16、32、64位无符号整数 8、16、32、64位有符号整数 ASCII字符、字符串和BCD码 1.1.1 数据表示 人习惯使用十进制计数 计算机使用二进制进行数据处理 十六进制数便于表达二进制数 1. 二进制 便于计算机存储及物理实现 特点：逢二进一，由0和1两个数码组成，基数为2，各个位权以2k表示 二进制数： anan-1…a1a0.b1b2…bm＝ an×2n＋an-1×2n-1＋…＋a1×21＋a0×20 ＋b1×2-1＋b2×2-2＋…＋bm×2-m 其中ai，bj非0即1 二进制数的算术运算：逢2进1、借1当2 二进制数的算术运算 2. 逻辑运算 事件的假和真可用数码0和1表示 事件之间的关系可以利用二进制表达 数字电路的低高电平用数码0和1表示 数字信号之间的关系可以利用二进制描述 数码0和1仅仅代表两种状态 它们的运算是逻辑运算 例如，4位二进制数的逻辑运算： 逻辑与AND： 1101 ? 0011 = 0001 逻辑或OR： 1101 ? 0011 = 1111 逻辑非NOT： ? 1101 = 0010 逻辑异或XOR： 1101 ? 0011 = 1110 十六进制数的表示 计算机中存储信息的基本单位为一个二进制位(Bit)，它可以存储“0”或“1”数码。此外，由于计算机中常用的字符是采用由8位二进制数组成的一个字节(Byte)来表示的，因此字节也为计算机中存储信息的单位。字节可以用两个四位组(半字节)来表示，所以用十六进制数来表示二进制数是十分方便的。 若最高位数为字母A～F之一时，则应加上前导0，如：0B2EDH 。 3. 十六进制 用于表达二进制数，相互转换简单 基数16，逢16进位，位权为16k 16个数码：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F 十六进制数： anan-1…a1a0.b1b2…bm＝ an×16n＋an-1×16n-1＋…＋a1×161＋ a0×160 ＋b1×16-1＋b2×16-2＋…＋bm×16-m 其中ai，bj是0～F中的一个数码 十六进制数的加减：逢16进位1，借1当16 十六进制数的加法运算 十六进制数的减法运算 4. 数制之间的转换 二进制数或十六进制数转换为十进制数 方法：按权展开 二进制数转换为十进制数 0011.1010B ＝1×21＋1×20＋1×2-1＋0×2-2＋1×2-3 ＝3.625 十六进制数转换为十进制数 1.2H ＝1×160＋2×16－1 ＝1.125 十进制整数转换为二或十六进制数 整数部分转换：用除法 十进制数整数部分不断除以基数2或16，并记下余数，直到商为0为止 由最后一个余数起逆向取各个余数，则为转换成的二进制和十六进制数 126 126＝7EH 十进制整数的转换 十进制小数转换为二或十六进制数 小数部分转换：用乘法 分别乘以各自的基数，记录整数部分，直到小数部分为0为止 0.8125＝0.1101B 0.8125＝0.DH 小数转换会发生总是无法乘到为0的情况 可选取一定位数（精度） 将产生无法避免的转换误差 十进制小数的转换 二进制和十六进制数的相互转换 二进制和十六进制数之间具有对应关系 以小数点为基准 整数从左向右，小数从右向左 每4个二进制位对应一个十六进制位 ＝3AH F2H 问题与思考 八进制如何转换？ 有没有更快捷的进制转换方法？ 转换遵循等值的原则 二进制数和十进制数之间的转换 十六进制数与二进制数、十进制数之间的转换 八进制数与二进制数、十进制数之间的转换 1.1.2 数值的编码 编码：用文字、符号或者数码来表示某种信息（数值、语言、操作指令、状态等）的过程 二进制编码：组合0和1数码 机器数：计算机中用0和1数码组合表达的数值 真值：现实中真实的数值 数值的两种编码方式 定点格式 浮点格式 1. 定点整数 定点格式：固定小数点的位置表达数值 定点整数：小数点固定在机器数的最右侧 定点小数：小数点固定在机器数的最左侧 无符号整数（无符号数） 只表达0和正整数的定点整数 N