《微机原理与接口技术》复习参考资料

### 微机原理与接口技术复习要点解析 #### 第一部分：计算机中的数制与码制 ##### 一、计算机中的数制 1. **无符号数的表示方法**： - **十进制计数表示法**：以10为基数，采用0-9共10个数字作为符号，每进一位就向左移动一位。 - **二进制计数表示方法**：以2为基数，只使用0和1两个数字作为符号，每进一位就向左移动一位。 - **十六进制数表示法**：以16为基数，采用0-9以及A-F（代表10-15）共16个符号。 2. **数制之间的转换**： - **非十进制数到十进制数的转换**：将非十进制数按照相应的权重展开成十进制数。 - **示例**：假设有一个二进制数1101，则转换为十进制的过程为\(1×2^3 + 1×2^2 + 0×2^1 + 1×2^0 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13\)。 - **十进制数转换为其他进制数**： - **十进制到二进制**：整数部分通过除2取余的方式，小数部分通过乘2取整的方式转换。 - **示例**：将十进制数100转换为二进制数的过程为：整数部分\(100÷2=50\)余\(0\)，\(50÷2=25\)余\(0\)，\(25÷2=12\)余\(1\)，\(12÷2=6\)余\(0\)，\(6÷2=3\)余\(0\)，\(3÷2=1\)余\(1\)，\(1÷2=0\)余\(1\)。因此，100的二进制表示为1100100。 - **十进制到十六进制**：整数部分通过除16取余的方式，小数部分通过乘16取整的方式转换。 - **示例**：将十进制数100转换为十六进制数的过程为：\(100÷16=6\)余\(4\)，即\(64\)。 - **二进制与十六进制数之间的转换**：通常情况下，可以用四位二进制表示一位十六进制数。 - **示例**：\(1100100B=64H\)。 3. **无符号数二进制的运算**：包括加、减、乘、除等基本运算，遵循二进制的运算规则。 4. **二进制数的逻辑运算**： - **与运算**：当两个输入均为1时结果为1，其余情况结果为0。 - **或运算**：当至少有一个输入为1时结果为1，其余情况结果为0。 - **非运算**：对输入进行取反操作。 - **异或运算**：当两个输入不同时结果为1，相同时结果为0。 ##### 二、计算机中的码制 1. **符号数的表示方法**： - **原码**：符号位（最高位）用于表示正负，数值位表示数值本身。正数的原码与真值相同，负数的原码则在数值位表示数值的绝对值。 - **示例**：对于-127的原码表示为11111111。 - **反码**：正数的反码与原码相同；负数的反码是将原码除符号位外的其他位取反。 - **示例**：对于-127的反码表示为10000000。 - **补码**：正数的补码与原码相同；负数的补码是在反码的基础上加1。 - **示例**：对于-127的补码表示为10000001。 2. **8位二进制的表示范围**： - **原码**：-127~+127 - **反码**：-127~+127 - **补码**：-128~+127 3. **特殊数10000000**： - **原码**：表示为-0 - **反码**：表示为-127 - **补码**：表示为-128 - **无符号数**：表示为128 ##### 三、信息的编码 1. **十进制数的二进制编码**： - **压缩BCD码**：每个十进制数使用4位二进制表示，如0000表示0，0001表示1，直到1001表示9。 - **非压缩BCD码**：每个十进制数使用一个完整的字节表示，其中高位固定为0000，低位使用4位二进制表示0-9。 2. **字符的编码**： - **ASCII码**：采用7位二进制代码对字符进行编码。 - **数字0-9**：ASCII码从0110000（48H）到0111001（57H），高位都是011，后四位正好对应BCD码。 - **英文字母A-Z**：ASCII码从1000001（65H）开始顺序递增。 - **英文字母a-z**：ASCII码从1100001（97H）开始顺序递增。 #### 第二部分：微机组成原理 ##### 一、微机的结构 1. **经典结构**：冯·诺依曼结构 - 计算机由五个主要部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算器和控制器合称为中央处理器（CPU）。 - 数据和程序都以二进制形式存储在存储器中，并通过地址进行定位。 - 控制器根据存储在存储器中的指令序列进行操作，通过程序计数器控制指令的执行。 2. **系统总线的分类**： - **数据总线（Data Bus）**：决定了处理器的数据宽度，通常是处理器能够处理的最大数据单位。 - **地址总线（Address Bus）**：决定了系统能直接访问的最大内存空间。 - **控制总线（Control Bus）**：用于传输各种控制信号，如读/写控制、中断请求等。 ##### 二、8086微处理器 1. **8086概述**： - 8086是一种16位的微处理器，具有16位的内部和外部数据总线。 - 地址总线宽度为20位，可以寻址1MB的内存空间。 - 内部包含控制计算机所有功能的各种电路。 2. **8086的组成**： - **总线接口部件（BIU）**：负责与外部总线通信。 - **执行部件（EU）**：负责指令的解码和执行。 - BIU和EU的操作是异步的，这种设计使得8086能够在取指令和执行指令之间实现并行操作。 3. **8086处理器的启动**： - 启动时，处理器会从预设地址处加载第一条指令，并开始执行。 4. **寄存器结构**： - **4个通用寄存器**：AX、BX、CX、DX，主要用于数据处理。 - **段寄存器**：CS、DS、SS、ES，用于指向不同的内存区域。 - **指令指针（IP）**：用于指示下一条指令的地址。 - **标志寄存器（FLAGS）**：包含状态标志和控制标志，用于表示处理器的状态和控制指令执行方式。 以上是对微机原理与接口技术复习参考资料中提到的主要知识点的详细解析。通过对这些知识点的学习和理解，可以帮助学生更好地掌握微机的基本原理和技术细节，为后续深入学习打下坚实的基础。