《微机原理及应用》第一章微型计算机的基础知识一、微型计算机系统的概论一般指的是由一片或几片大规模集成电路芯片组成的中央处理部件。（CentralProcessingUnit，俗称CPU）(1)基本组成：算术逻辑单元、控制器、寄存器组(2)发展简况微处理器发展简况②1974年，中高档8位微处理器，典型产品是Intel8080/8085、MC6800、Z80；时钟频率2～8MHz，其集成度是9000晶体管/片。采用汇编语言及高级语言。③1978年，16位微处理器，典型产品是Intel8086/8088，MC68000，Z8000；1982年，Intel80286。时钟频率5～16MHz，集成度为29000个晶体管/片。④1985，32位微处理器，典型产品Intel80386,Intel80486，Z80000，MC68020；时钟频率16～33MHz,集成度为27.5万个晶体管/片。⑤1993年以来，64位微处理器，PentiumPro（高能奔腾），PentiumⅣ；时钟频率达150~1000MHz,其集成度为2100万个晶体管/片。2、微型计算机（Microcomputer）—典型的微机硬件系统，CPU通过三组总线将内存储器、I/O接口连接起来。微型计算机的组成图：1．微处理器微处理器CPU（ControlProcessingUnit）是微型计算机的核心部件。采用大规模和超大规模集成电路技术将算术逻辑部件ALU（ArithmeticLogicUnit）、控制部件CU（ControlUnit）和寄存器组R（Registers）三个基本部分以及内部总线集成在一块半导体芯片上构成的电子器件。又称为“中央处理单元”（CentralProcessorUnit），简称CPU。（1）按读写方式可分为两种：一种是随机存取存储器RAM（RandomAccessMemory），RAM又分为静态存储器SRAM和动态存储器DRAM，在PC机中，前者用作高速缓存，后者用作内存条。可随时将信息写入RAM，也可随时从RAM中读出信息。另一种是只读存储器ROM（ReadOnlyMemory），CPU只能从ROM中读出预先写入的信息。（2）存储器均按字节（8位）编址。3、系统总线数据总线DB（DataBus）：用于CPU与主存储器、CPU与I/O接口之间传送数据。地址总线AB（AddressBus）：用于CPU访问主存储器和外部设备时，传送相关的地址。控制总线CB（ControlBus）：用于传送CPU对主存储器和外部设备的控制信号。4．输入输出接口电路输入/输出接口电路也称为I/O（Input/Output）电路，即通常所说的适配器、适配卡或接口卡。它是微型计算机外部设备交换信息的桥梁。3、微型计算机系统(MicrocomputerSystem)—微型计算机系统类型软件的配置二、数制及转换1、数制（1）十进制数（Decimal)（2）二进制数(Binary)（3）十六进制数(Hexadecimal)2、各种数制的相互转换（1）二进制、十六进制转换为十进制（2）十进制转换为二进制①整数部分——除2取余法②小数部分——乘2取整法（3）二进制与十六进制之间的转换四位二进制与一位十六进制数的对应关系二进制转换为十六进制数十六进制转换为二进制数三、计算机中的数及编码1、机器数与真值2、带符号数、无符号数2、带符号数、无符号数3、原码、反码及补码（1）原码（2）反码（2）反码思考?概念—模概念—模（3）补码（3）补码4、真值与补码之间的转换4、真值与补码之间的转换5、补码的运算（1）补码的加法规则（1）补码的加法规则（1）补码的加法规则（2）补码的减法规则（2）补码的减法规则（2）补码的减法规则6、二进制编码（1）二进制编码的十进制数两种BCD码的编码对照表（2）字母和字符的编码AmericanStandardCodeforInformationInterchange（美国信息交换标准码）7、微机中数的表示（1）定点表示（单片机）8位二进制数11010100，若是定点纯整数则其为-84；若为定点纯小数则其为-0.65625。定点纯小数与定点纯整数形式上无差别，小数点位置隐含，由程序员预先设定好。2.浮点表示（必须带小数点）111.0101B=1.110101×210B=0.111010×211B当阶码P取不同数值时，尾数小数点位置是可以变动的，因此称为浮点法数。为了使微机在运行过程中不丢失有效数字，提高运算精度，一般都采用二进制浮点规格化数，所谓浮点规格化是指1/2<|S|<1；即小数点后面的一位必须为1，小数点前面一位为0。例：若有二进制数0.0011010B，规格化后的形式为0.11010×2–10B用8位二进制数的格式将