计算机硬件技术基础本课的地位本课使用教材计算机技术基础微机运算基础•微机组成、基本工作原理、微机系统初步•了解CPU体系结构•了解存储器系统结构、作用•了解I/O接口基本功能、结构、端口的编址方式和I/O同步控制方式•掌握中断概念、CPU响应中断的条件和处理过程•掌握指令系统和汇编语言程序设计（隐含的）•了解并行接口与串行接口的共性与区别掌握串行通讯的基本概念•掌握可编程并行接口芯片的工作方式、初始化编程•掌握定时器、计数器的原理、功能、应用与编程•了解键盘、显示器等人机交互设备的作用、原理及接口方法•理解并掌握A/D,D/A转换原理、主要性能参数，了解典型DAC、ADC集成芯片,与MPU的接口方法、应用及编程•了解异步串行通讯协议、应用与编程•了解微机在测控系统中的应用•了解计算机测控系统的实时处理概念和一般结构•了解测控系统的分析和设计方法•单片机应用系统的一般分析和设计方法（重点）学习本课对基础知识的要求本课教学目标学习本课的方法本课使用教材授课章节及学时安排实验内容内容：书P1~P28重点：难点：★“三微”的概念◆减法运算的原理★机器数与真值补码◆补码、定点补码运算及★BCD码、ASCII码判溢出★算术运算与逻辑运算◆BCD码运算及调整第一章微型计算机基础1.“三微”的概念微型计算机的两大分支微机组成结构的两大类型3、微型计算机系统硬件系统软件系统本课的主要内容及要求具体机型：MCS-51单片微型计算机1．4微型计算机运算基础（p12)1.4.1计算机中数的表示方法1.4.2计算机中的编码1.4.3计算机中的运算1几个重要概念2不同进制数之间的互换3、二进制数、八进制与十六进制数之间的互换1）二八三合一2）八二一分三3）二十六四合一（重点）4）十六二一分四（重点）例：01110110B=76H9BH=10011011B7610011011例：0.1010110B=0.ACHAC不足四位补0问：01110110B=?Q0.1010110B=?Q4、用权表示数（2n2n-12n-12n-1-1）1）权n位二进制数各位的权从高位到低位依次为：n位二进制数：Bn-1Bn-2Bn-3……………B1B0权：2n-12n-22n-3………21202）用权表示数例：11111……1111B=2n-1，即n个1。01111……1111B=2n-1-1,即n-1个1最高位的权为：2n-1例：n=8,11111111B=FFH=28-101111111B=7FH=28-1-1例：n位二进制数表示无符号数的范围：0～2n-1n=80～28-10～255n=160～216-10～655353.机器数与真值4）带符号数的机器数的表示方法（重点和难点）常见的有原码、反码和补码三种表示方式。4带符号数的原码、反码、补码计算公式：对于字长为n位的机器数：当真值X≥0时，X可表示为＋Xn-2Xn-3…X0；当真值X＜0时，X可表示为－Xn-2Xn-3…X0，则X的原码可定义为：原码的缺点：l“0”的原码有两种形式，这在运算中非常不方便。[＋0]原＝00000000B[－0]原＝10000000B，即分为＋0和－0l原码在进行两个异符号数相加或两个同符号数相减时，需做减法运算，由于微机中一般只有加法器而无减法器，所以，为了把减法运算转变为加法运算就引入了反码和补码。原码的用途：l原码做乘除法运算方便，两数的符号和数值分别处理积的符号为两数符号位的异或运算结果积的数值部分为两数绝对值相乘的结果（2）反码定义：正数的反码表示与原码相同；负数的反码，可将负数原码的符号位保持不变、数值位按位取反得到，或者将负数看作正数求原码，再将所有位按位取反得到。因此，在n位机器数的计算机中，数X的反码定义为：例如八位微机中：（3）补码（难点）定义：正数的补码表示与原码相同负数的补码等于它的反码末位加1即[X]补＝[X]反＋1例如：补码的含义:以时钟对时为例来说明，现由7点钟调到4点钟。由补码的定义得求补码公式：已知补码求真值：已知正数的补码求真值与原码相同，只要将符号位的0变为＋（正号），即得到它的真值。已知负数的补码求真值方法1：将负数补码的数值位按位取反再加1，将符号位的1变为－（负号），即得到它的真值。方法2：用公式：X=-(2n-[X]补)已知补码为01111111B,其真值为+1111111B=+7FH已知补码为11111111B,其真值为:10000000B+1=10000001B,其真值为—01H或：X=—（28—11111111B)=—(00H-FFH)=—1小结：已知带符号数的机器数