微机原理与接口技术：数制转换与码制解析

"微机原理与接口技术是计算机科学中的基础学科，主要研究微型计算机的内部构造、工作原理以及如何与外部设备进行通信。这份资料是《微机原理与接口技术》课程的知识点总结，涵盖了从数制转换、码制表示到计算机内部运算等多个关键概念。" 在计算机科学中，理解和掌握微机原理与接口技术是至关重要的。首先，我们要了解不同的数制系统。十进制是我们日常生活最常用的数制，而计算机内部则主要采用二进制。二进制数制以2为基数，仅有0和1两个符号。为了方便表示和处理，我们通常会将二进制数转换成更易读的十六进制数，16进制数由0-9和A-F这16个符号表示。转换方法包括非十进制数到十进制数的转换，如通过权值展开求和；以及十进制到二进制或十六进制的转换，通过连续除以基数取余或乘以基数取整的方式完成。 在运算方面，二进制数的逻辑运算构成了计算机基础，包括与运算、或运算、非运算和异或运算。这些运算是按位进行的，没有进位的概念。例如，与运算只有当两个输入位都为1时结果才为1，而或运算只要有任一位为1，结果就为1。非运算则反转每一位，异或运算则是当两输入位不同时结果为1。 接下来，我们讨论计算机中的码制，这对于理解负数的表示至关重要。原码直接表示一个数的符号，正数为0，负数为1，数值位保持不变。原码下，0的表示可能有两种形式。反码是原码的数值位取反，但符号位保持不变，对于正数，原码和反码相同。补码则是在反码的基础上加1，对于正数，原码、反码和补码都是相同的。在8位二进制中，补码可以表示-128到+127的所有整数，而原码和反码的表示范围是-127到+127。特别地，10000000这个数在原码中代表-0，在反码中表示-127，而在补码中则表示-128。 接口技术则是连接微机与外部设备的关键，它涉及到输入/输出（I/O）操作、中断系统、总线结构等。通过接口，微处理器能够与外部设备交换数据，执行存储器映射I/O或传统的端口映射I/O。中断系统允许微机在执行任务时响应外部事件，而总线则提供了数据传输的物理路径。 《微机原理与接口技术》这门课程涵盖了计算机硬件基础和系统扩展的诸多方面，从基本的数制转换到复杂的接口设计，都是构建现代计算机系统不可或缺的知识。这份资料的总结为学习者提供了一个全面的框架，帮助他们更好地理解和应用这些概念。