微机原理与嵌入式系统微机原理与嵌入式系统《ARM嵌入式系统实验教程》周立功等编写（北京航空航天大学出版社）实验地点：计算机学院嵌入式实验室（2#实验楼3层）考核要求预备铃响后必须进教室；迟到的学生坐在第一排；旷课4次平时分扣为零分；着装得体，不得穿拖鞋、背心进教室；不准在教室吃东西，值日生要擦黑板。按时完成作业。微机原理与嵌入式系统-课程介绍微机原理及嵌入式系统-网站资源微机原理及嵌入式系统-课程特点微机原理及嵌入式系统-先修课程第1章目录第1章目录1.2计算机的发展1.3冯.诺伊曼计算机体系结构1.中央处理器（CPU）CPU执行指令的过程大致可分为三个阶段：取指（fetch）:将待操作的指令码从存储器取到处理器。译码（decode）:对指令码进行分析译码。执行（execute）:产生指令码对应的操作信号。运算器2.存储器（Memory）E7H34HA5HF2H38H……3.输入/输出接口与设备（IODevice）1.4计算机系统1.5计算机的工作过程第1章目录十进制数表示法和运算规则十六进制数表示法和运算规则例1.1：十六进制数加、减运算：1DF.Ah+4C.3h；1DF.Ah－4C.3h二进制数表示法和运算规则例1.2：二进制数加、减运算：1101.101b+100.1b；1011.1b－101.01b数制之间的转换二进制数与十六进制数的对应关系十六进制数到二进制数的转换规则：以小数点为参照，分别转换整数部分和小数部分，每1位十六进制数直接转换为4位的二进制数即可。二进制数到十六进制数的转换规则：以小数点为参照，分别转换整数部分和小数部分，整数部分向左（小数部分向右）每4位的二进制数划分为一个转换单元（不足部分补0），将4位的二进制数直接转换为1位十六进制数。二进制数、十六进制数到十进制数的转换分别将十六进制数或二进制数展开，再按照十进制数运算法则计算，则即可直接计算出相应的十进制数。十进制数到二进制数、十六进制数的转换转换规则：分别转换整数部分和小数部分，之后合成即可。整数部分的转换：整数部分除基数取余（向二进制数转换时基数为2，向十六进制数转换时基数为16），商递归步骤①，直至商值等于0，先得到的“余”是整数部分的低位。小数部分的转换：小数部分乘基数取整（向二进制数转换时基数为2，向十六进制数转换时基数为16），小数部分递归步骤②，直至小数为0，先出的“整”是小数部分的高位。例1.7：137.8125转换为二进制数整数部分137到二进制的转换例1.7：137.8125转换为二进制数小数部分0.8125到二进制的转换例1.8：137.8125转换为十六进制数整数部分137到十六进制的转换小数部分0.8125到十六进制表示的转换2.2符号数的原码、反码和补码表示反码约定：数值x的反码记为[x]反，假设机器字长为n位求反码的真值运算也很简单，首先依据符号位（S=0或S=1）填写正负号，如果是正数（S=0），直接按原码算法求出其真值；如果是负数（S=1），先将‘数值位’按位取反，如此就得到了该数据的原码，再按原码求出其真值，加上符号即得。例1.12n=8时，分别求[01000101b]反和[11000101b]反的真值。①[01000101b]反的最高码位是“0”表明它的真值是正数，余下7位数据的值是69，那么[01000101b]反的真值就是+69即69；②[11000101b]反的最高码位是“1”表明它的真值是负数，先将‘数值位’按位取反求出它的原码是[10111010b]原，再求出该原码的真值是-58，即得[11000101b]反的真值是-58。补码约定：数值x的补码记为[x]补，假设机器字长为n位例1.13：n=8时，分别求出87和-87的补码。求87的补码：[87]补=01010111b；求-87的补码：先求[-87]原=11010111b再求[-87]反=10101000b则[-87]补=10101001b例1.14：n=8时，分别求[01000101b]补和[11000101b]补的真值；①[01000101b]补的最高码位是“0”表明它的真值是正数，计算余下的7位数据值是69，那么[01000101b]补的真值就是+69即69；②[11000101b]补的最高码位是“1”表明它的真值是负数，先求出它的原码是[10111011b]原，再求出它的真值是-59，即[11000101b]补的真值是-59。2.3补码的运算、溢出及其判断方法例1.16n=8时，x=25，y=37；分别计算[x+y]补和[x]补+[y]补，并对比结果。例1.17n=8时，x=-25，y=-37；分别计算[x+y]补和[x]补+[y