微机原理与计算机接口技术复习笔记(一)

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一、微型计算机基础

1.1 计算机中的信息表示

信息是计算机中重要的载体,在计算机中信息分为数值数据和非数值数据。

数值数据是我们生活中见到的数字,比如说房间内的空调温度;非数值数据就是指文字符号等。为了能够使电子计算机可以处理这些信息就必须进行事先加工,对于数值数据,我们生活中常用十进制表示数值,但是在计算机中使用的是二进制表示数据。在数值数据中又分两种,一种是有符号数据,一种是无符号数据。在有符号数据中存在原码、反码和补码,在接下来的内容中我会说明,原码、反码及补码的运算和分析。

非数值数据是我们生活中常见的文字或者符号等等,在电子计算机中也同样是要进行编码,才能够在计算机中处理。接下来我会说一个比较常见的编码方式ASCLL编码。

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1.2 微型计算机的基本组成

微型计算机的基本组成包括硬件系统和软件系统,现代计算机的主流硬件结构还是冯诺依曼结构;软件系统结构则由系统软件和应用软件构成。现代计算机的硬件结构采用总线式结构进行设计和实现。总线式结构包括CPU、总线、存储器、IO接口、IO设备。

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1.3 计算机中的数制

1.3.1 常用计数制

数制用来解决数的表示方法,可以根据需要,用各种不同的进制来表示同一个数,比如,二进制、十进制、八进制、十六进制等等。

十进制数:0~9,基数为10,高位权是低位权的10倍,运算法则是逢十进一,借一当十。编程时后缀使用d表示。

二进制数:在计算机中内部信息的存储、运算和输入/输出都是用二进制数表示,后缀是b。

  • 特点:

    ​ 每位代码非0即1,高位权是低位权的2倍。

    ​ (1 1 0 1 . 1 1)

    ​ (2^3^ 2^2^ 2^1^ 2^0^ . 2^-1^ 2^-2^ )

    ​ 加减法运算法则:逢二进一,借一当二

    ​ 二进制数用后缀b表示。

    十六进制数:

    • 人们最常用的是十进制,但是在计算机中为了物理实现的方便,采用的是二进制
    • 人们为了书写阅读方便,常常采用十六进制数表示二进制
    • 4位二进制数用1位十六进制数来表示
    • 十六进制用H做后缀
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    熟悉进制间的转换可以为以后的编程打下基础。

    十六进制特点:

    (2 9 A F)~16~

    (16^3^ 16^2^ 16^1^ 16^0^)

    每位代码0~9,A ~ F,共16种数码,基数为16

    高位权是低位权的16倍

    加减法运算法则:逢16进1,借1当16

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    二、八、十六进制数-->十进制

    例如:(1 1 0 1. 1 1)~2~

    =1×2^3^ + 1×2^2^ + 0×2^1^ + 1×2^0^ + 1×2^-1^ + 1×2^-2^

    =(13.75)~10~

    二进制-->十六进制

    算法:四位二进制数为一组,每组用等值的十六进制替换

    例如:(101011.11)~2~ = (10,1011.1100)~2~ = (2B.C)~16~

    十六进制转二进制

    一位十六进制数用四位等值的二进制数代换

    例如:(17E.58)~16~ = (0001,0111,1110.0101,1000)~2~

    上面的两个转换的方法都是一样的,高位不足,左边补0,低位不足,右边补0。

    十进制数-->二进制数

    算法:除2取余,直到商为0为止,得到的余数倒排。

    十进制数纯小数-->二进制数

    算法:乘2取整,直到乘积的小数部分为0为止,整数部分顺排。

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    十进制带小数-->二进制数

    算法:整数、纯小数分别计算,再合并

    (13.8125)~10~ = (1101.1101)~2~

    最后

    本次笔记到这里就结束了,我是啃书君,一个专注于学习的人,你懂得越多,你不懂的越多。更多精彩内容,我们下期再见!