微机原理与接口技术：运算规则及微处理器发展

"运算规则-微机原理与接口技术-周荷琴第4版ppt课件" 在微机原理的学习中，运算规则是基础且至关重要的部分。加法、减法、乘法和除法是数字处理中最基本的运算操作，它们在计算机内部都是通过二进制形式进行的。以下是对这些运算规则的详细解释： 1. 加法运算： - 在二进制系统中，加法遵循逢二进一的规则。具体来说，0+0=0，0+1=1，1+0=1，而1+1会进位，结果为10（十进制中的2）。 2. 减法运算： - 二进制减法中，如果被减数小于减数，则需要借位。例如，10-1=1，这里的10代表二进制的2，减去1后需要向前一位借位，相当于十进制中的3-1=2。 3. 乘法运算： - 二进制乘法相对简单，0乘以任何数都等于0，1乘以1等于1。所以，0 * 0 = 0，0 * 1 = 0，1 * 0 = 0，1 * 1 = 1。 4. 除法运算： - 二进制除法遵循常规的数学逻辑，如0除以1等于0，1除以1等于1。 除了基本的运算规则，微机原理还涉及计算机的构成和数制转换。例如： - 微型计算机通常由CPU（中央处理器）、内存（包括RAM和ROM）、I/O设备以及各种接口组成。CPU包括运算器和控制器，负责执行指令和控制整个计算过程。 - 计算机中数制及其转换是理解和处理数据的基础。除了常见的二进制、十进制、十六进制外，还需要了解如何在不同数制间进行转换，这对于编程和硬件设计至关重要。 - 符号数的表示有正负之分，通常采用补码表示法。定点数和浮点数是两种不同的数值表示方式，定点数用于整数和小数的固定精度运算，而浮点数则提供更大的动态范围，但运算相对较复杂。 - 计算机发展历程中的摩尔定律指出，微处理器的集成度大约每18-24个月翻一番，这意味着性能会相应提升。这个规律在Intel CPU的发展历程中得到了体现，从最初的4004到后来的Pentium、Pentium Pro，再到现在的多核处理器，其性能和功能都有了显著增强。 - 总线系统（如地址总线、数据总线和控制总线）是连接CPU、内存和I/O设备的关键。例如，8255、8250和8251是常见的接口芯片，用于实现CPU与外部设备的数据交换。 - I/O接口如8253定时器和8259中断控制器，它们协助CPU管理和协调输入输出操作，确保系统高效运行。 理解这些基本概念是学习微机原理与接口技术的基础，对后续深入学习计算机系统结构、操作系统、编译原理等高级主题有着深远影响。