第2章 微型计算机基本原理 2.1 数的编码和字符的表示 2.1.1 二进制数 二进制数向十进制数的转换： 第2章 微型计算机基本原理 2.1 数的编码和字符的表示 2.1.1 二进制数 二进制数向十进制数的转换： (1011.1)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1=(11.5)10 十进制数转换为二进制数 ：例如：47.625 先将47转换为二进制数： 连续将47除以2，直到商0为止 每次得到的余数为从低到高的 二进制数 即：(47)10=(101111)2 2 47 23 11 5 2 1 余1 余1 余1 余1 余0 余1

再将.625转换为二进制数:连续将0.625乘以2，直到小数部分为0，每次得到的整数部分依次为转换后的二进制数 即(0.625)10= (0.101)2 因此(47.625)10=(101111.101)2 因此(47.625)10=(101111.101)2

用0表示正，用1表示负，有符号数有三种表示方法，分别叫做原码、反码和补码，它们对应的原二进制数叫做真值 2.1.3 定点数与浮点数 2.1.2 有符号数的表示方法 用0表示正，用1表示负，有符号数有三种表示方法，分别叫做原码、反码和补码，它们对应的原二进制数叫做真值 2.1.3 定点数与浮点数 二进制小数点位置是否固定或不固定 2.1.4 计算机中的编码 1．十进制数的编码—BCD码 ：将每一位十进制数用四位二进制数表示: 十进制数 BCD码 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 十进制数 BCD码 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 例如23对应的BCD码为00100011

2．字符的编码：ASCII码表

3．汉字的编码 GB2312-80 ：该标准共包含一、二级汉字6763个，其他符号682个，每个符号都是用14位（两个7位）二进制数进行编码，通常叫做国标码。 2.2 微处理器 2.2.1 微处理器概述 亦称为中央处理器，简称CPU。目前CPU主流技术有： 流水线技术及超标量技术、乱序执行技术、特殊指令扩展技术、多级缓存技术等。 2.2.2 8086微处理器 8086是16位微处理器，即它的ALU运算器、内部寄存器、数据总线均为16位，地址线20位 1. 指令执行基本过程 2．8086的编程结构 3．8086的工作模式和引脚功能

2.2.3 从80286到Pentium4简介 1．Intel 80286微处理器 2．Intel 80386 微处理器 4．Intel Pentium微处理器 5．Intel Pentium II和Pentium Ⅲ微处理器 6．Intel Pentium 4微处理器 其中，从PentiumPro到Pentium Ⅲ亦称为P6架构 Pentium4的体系结构亦称为NetBurst架构

2.3 寻址方式与指令系统 2.3.1 8086CPU的指令系统的格式 所谓指令，就是使计算机执行某种特定操作的二进制码。计算机能够执行的所有不同指令的全体称为这个计算机的指令系统。 8086CPU的基本指令包括数据传送类指令、算术运算类指令、位操作类指令、串操作类指令、控制转移类指令、处理机控制类指令。 双操作数语句格式：[标号：]操作符 OPD，OPS[；注释] 单操作数语句格式：[标号：]操作符 OPD[；注释]

2.3.2 寻址方式 计算操作数有效地址（亦称为偏移地址）的方法称为寻址方式。在求出有效地址后，由CPU的总线接口部件根据指定的段寄存器，再变为内存中的物理地址。 1．立即寻址 2．寄存器寻址 3．寄存器间接寻址 4．直接寻址 5．变址寻址 6．基址加变址寻址 2.3.3 数据传送类指令 1．通用数据传送指令 传送指令MOV；数据交换指令XCHG 2．堆栈操作指令 进栈指令PUSH；出栈指令POP 3．标志寄存器传送指令 提供了对标志寄存器的传送指令。

2.3.4 算术运算类指令 4．地址传送指令 用于传送地址码的指令 5．输入输出指令 用于CPU与外设接口的存储单元交换数据。 2.3.4 算术运算类指令 1．加法运算指令 包括加1指令INC；加指令ADD；带进位加指令ADC 2．减运算指令 包括减1指令DEC；减指令SUB；求补指令NEG；带借位减指令 SBB；比较指令 CMP 3．乘运算指令 包括无符号数乘法指令MUL；有符号乘指令IMUL 4．除运算指令 包括无符号除指令DIV；有符号除指令IDIV 5．符号扩展指令 6．十进制调整指令

2.3.5 位操作类指令 1．逻辑运算指令 求反指令NOT；逻辑乘指令AND ；测试指令TEST ；逻辑加指令OR ；按位加指令XOR 2．移位指令 算术左移和逻辑左移指令SAL、SHL；算术右移指令SAR； 逻辑右移指令SHR ；循环左移指令ROL；循环右移指令ROR； 带进位的循环左移指令RCL；带进位的循环右移指令RCR 2.3.6 串操作类指令 1．传送指令MOVS 2．串比较指令CMPS 3．串搜索指令SCAS 4．从源串中取数指令LODS 5．往目的串中存数指令STOS 6．重复前缀指令REP REPZ REPNZ

2.3.7 控制转移类指令 1．条件转移指令 简单条件转移指令 助记符 功能 判断条件 JC 有进位(或借位)时转移 CF=1 JNC 2.3.7 控制转移类指令 1．条件转移指令 简单条件转移指令 助记符 功能 判断条件 JC 有进位(或借位)时转移 CF=1 JNC 无进位(或错位)时转移 CF=0 JZ/JE 等于0/相等时转移 ZF=1 JNZ/JNE 不等于0/不相等时转移 ZF=0 JS 为负数时转移 SF=1 JNS 为正数时转移 SF=0 JO 有溢出时转移 OF=1 JNO 无溢出时转移 OF=0 JP/JPE 偶校验时转移 PF=1 JNP/JPO 奇校验时转移 PF=0

无符号数条件转移指令： 有符号数条件转移指令： 助记符 功能 判断条件 JA/JNBE 高于（即A>B）时转移 CF=0且ZF=0 JAE/JNB 高于等于(即A>=B)时转移 CF=0且ZF=1 JB/JNAE 低于(即A<B)时转移 CF=1且ZF=0 JBE/JNA 低于等于(即A<=B)时转移 CF=1且ZF=1 有符号数条件转移指令： 助记符 功能 判断条件 JG/JNLE 大于（即A>B）时转移 SF=OF且ZF=0 JGE/JNL 大于等于(即A>=B)时转移 SF=OF且ZF=1 JL/JNGE 小于(即A<B)时转移 SF≠OF且ZF=0 JLE/JNG 小于等于(即A<=B)时转移 SF≠OF且ZF=1

2.3.8 处理机控制类指令 2．无条件转移指令JMP 3．循环指令 包括循环指令LOOP；相等/为零循环指令LOOPE；不相等/不为零循环指令LOOPNE 4．子程序调用指令 包括子程序调用指令CALL；返回指令RET 5．中断指令 包括中断调用指令INT；中断返回指令IRET 2.3.8 处理机控制类指令 1．标志位设置指令 对标志寄存器的各位进行设置。 2. CPU状态控制指令 包括空操作指令NOP，总线封锁前缀指令LOCK，暂停指令HLT，交权指令ESC，等待指令WAIT

2.4 存储系统 2.3.1 基本知识 2.3.2 存储体系 1．存储介质 磁表面存储介质；半导体存储介质；动态存储介质 2．性能指标 存储容量；存取速度；性能价格比 2.3.2 存储体系 1．二级存储体系

2．三级存储体系 由辅存、主存和缓存组成三级存储体系，它是现代微机中最流行的存储体系结构 3．主存的存取 4．存储阵列的组织 地址译码驱动系统；存储单元的排列；存储体的串联和并联

5．主存储器的分类 随机存取存储器；只读存储器 6．辅助存储器 磁表面存储器：磁盘（硬盘及软盘）和磁带 光学存储器：光盘 7．虚拟存储器的管理 虚拟存储技术是在主存和辅存之间增加专用辅助硬件和管理软件， 从而将主存和辅存的空间统一起来形成一个庞大的虚拟空间(或虚拟存储器) 。 8．高速缓存Cache 透写(Write-Through) ：指写入Cache的数据同时马上写到主存。 回写 (Write-Back) ：指写入Cache的数据不马上写到主存，而是该数据所在的块要被新块替换时，才一次性写到主存中。