导图社区 1.微型计算机基础
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3 寻址方式与指令系统
微机原理及应用(51)-知识梳理（8页）
IO接口及分类
微机原理与接口技术知识思维导图
微机原理
微机原理第一章
微机原理第五章
九、输入输出方法及常用的接口电路
六、半导体存储器
二、微处理器结构及微型计算机工作原理
微型计算机基础
微型计算机的组成及各部分的功能和作用
硬件系统
微处理器CPU
主要由算术逻辑单元ALU，寄存器，控制器CU，它是微型计算机的主要组成部分
微型计算机
以CPU为核心，加上存储器，输入输出接口电路，通过外部总线相连接，组成微型计算机
五个基本部分
存储器
运算器
控制器
输入设备
输出设备
软件系统
可分为系统软件和应用软件
微机基本电路
触发器
边沿敏感的存储单元，能在时钟的上升或下降沿同步数据锁存
三态门
三态门指逻辑门的输出除有高，低电平两种状态，还有高阻态
寄存器
寄存器是CPU的组成部分，可用来暂存指令，数据，地址
锁存器
当锁存信号到达时，将输出端的状态锁存起来，当数据信号滞后于控制信号，用锁存器
缓冲器
在两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段
输入缓冲器
将外设送来的信息暂存，待CPU取走
输出缓冲器
将CPU送往外设的信息暂存，待外设取走
总线分类
片内总线
CPU芯片内部各个部件之间的数据传输是通过总线通路实现
系统总线
数据总线
为双向总线，用于在CPU，存储器，I/O接口之间的数据传送，数据总线的宽度等于计算机的字长
地址总线
为单向总线，用于传送CPU所要访问的存储单元或I/O接口的地址信息，地址总线的位数决定了系统能直接访问的存储器容量
控制总线
为双向总线，用于控制总线上的操作和数据传送的方向，实现微处理器与外部逻辑部件之间的同步操作
外部总线
为了实现微机系统与其他设备之间的连接而采用的总线称为外部总线
微型机的基本工作过程
1.将程序和数据通过输入设备送入存储器
2.启动运行，计算机从存储器中取出程序指令送到控制器去识别
3.控制器根据指令的含义发出相应的命令，将存储单元中存放的操作数取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器指定的单元中
4.当运算任务完成后，就可以根据指令将结果通过输出设备输出
计算机中的编码，数制及其转换
数制及其转换
数制
二进制
数码 0，1，逢二进一
八进制
数码 0，1，2，3，4，5，6，7，逢八进一
十进制
数码0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，逢10进一
十六进制
数码0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F，逢16进一
n进制的基数作算术运算，逢n进一，借一当n
以小数点为分界点，各位的位权 n^3,n^2,n^1 . n^-1,n^-2,n^-3.....
数制转换
非10进制->10进制
按权展开相加即可
10进制->其它进制
整数，除n取余，逆序排列，直到商为0
小数，乘n取整
二级制与八进制，十六进制的转换
3位二进制转换为1位八进制，1位八进制数转换为3位二进制数
4位二进制数转换为1位十六进制数，1位十六进制数转换位4位二进制数
八进制与十六进制的转换：先转换为二进制，再转换为对应的数制
计算机的编码
机器数：一个数及其符号位在机器中的一组二进制数的表示形式
真值：最高位用0表示正数，用1表示负数
原码：最高位表示符号位，其它n位表示数值的绝对值
反码：正数的反码与原码相同，负数的反码是对其原码符号位不变，其它位取反
补码：正数的补码与原码相同，负数的补码，对其原码，符号位不变，其他各位取反，末尾加1，对负数的补码求真值，符号位不变，按位取反，加1
计算机存储有符号的整数时，是用该数的补码进行存储，0的原反补都是0
原码与反码的区间 - 2^(n-1)-1≤ x ≤ 2^(n-1)-1，补码的区间 -2^(n-1)≤ x < 2^(n-1)-1
BCD码
压缩BCD码：是用4位二进制代码表示一位十进制数
非压缩BCD码：用8位二进制代码表示一位十进制数
BCD码与二进制不能直接转换，要先将BCD码转换为10进制，10进制再转换为2进制
ASCII
美国信息交换标准码，单字节字符编码
0~9 ： 48~57 （30H~39H）
A~Z：65~90（41H~5AH）
a~z：97~122（61H~7AH）
二进制数的算术运算和逻辑运算
有符号二进制数运算
补码运算的公式
X 补+ Y 补 = [X+Y] 补
X补 - Y补 = X补 + [-Y]补
[-Y]补 = [[Y]补]补；将所有二进制位连同符号位一同取反加1
补码的符号位可以参加运算
无符号二进制数运算
按位加减即可
逻辑运算
与 AND
当A，B都为真，输出为真
或 OR
当A，B有一个为真，则输出为真
非 NOT
当A为真，则输出假，当A为假，则输出真
异或 XOR
当A，B值相同为假，不同为真
运算中的溢出
无符号数的溢出
最高位有进位或借位为溢出
有符号数的溢出
CD7为最高位进位标志和CD6为次高位的进位标志，则 V = CD7⊕CD6 ,V为1表示有溢出，V=0表示无溢出，⊕异或xor符号
基本逻辑门及常用逻辑部件
与门：Y = A^B
或门：Y= A || B
非门：Y = ~A
异或门 ： Y = A ⊕ B
与非门 Y = ~（A^B）
或非门 Y = ~(A || B)
