微机原理与接口技术：十六进制表示法解析

"十六进制表示法-微机原理与接口技术-周荷琴第4版ppt课件" 本文主要探讨了十六进制表示法在微机原理中的应用，以及计算机中数制转换、符号数的表示和运算等相关知识点。首先，十六进制是一种基于16个符号（0-9和A-F）的计数系统，它的基数是16。每个位置的权重由16的幂次决定，例如，十六进制数字56D.3H可以解析为5乘以16的平方、6乘以16的1次方、13乘以16的0次方以及3乘以16的负1次方。这种表示方式在计算机科学中非常常见，因为它能简洁地表示二进制数，且易于人理解。 计算机中数制的转换是基本概念之一。二进制、八进制、十进制和十六进制之间可以相互转换。例如，将十进制数56转换成十六进制就是将56除以16得到商3余8，然后将商3再次除以16得到商0余3，因此56D等于38H。这种转换过程在编程和硬件设计中经常使用。 符号数的表示分为无符号数和有符号数。无符号数只表示正整数，而有符号数可以表示正、零和负数。在微机原理中，常见的有符号数表示方法包括原码、反码和补码。原码直接用最高位表示符号，0代表正，1代表负；反码则对正数不变，负数除符号位外所有位取反；补码是反码加1，是大多数计算机系统中存储和运算有符号数的标准方式。 定点数和浮点数是数值表示的两种形式。定点数的数值部分固定位数，包括定点整数和定点小数，而浮点数包含一个指数部分和一个尾数部分，能够表示更大的数值范围，但计算复杂度相对较高。 微处理器的发展是微型计算机演进的关键，遵循摩尔定律，即集成电路上可容纳的晶体管数目大约每两年翻一番，性能也随之提升。例如，从Intel的4004到Pentium，再到Itanium，CPU的性能不断提升，字长从4位扩展到32位，甚至64位，晶体管数量从几千增加到几百万，时钟频率和处理能力都有显著增强。 微型计算机的组成包括CPU（中央处理器）、运算器、控制器、内存（如RAM和ROM）、I/O设备和接口。CPU是计算机的心脏，负责执行指令和控制计算过程。运算器执行算术和逻辑运算，控制器则管理指令的执行流程。内存用于临时存储数据和程序，其中RAM是随机存取存储器，数据易失，ROM是只读存储器，数据持久。I/O接口如8255、8250和8253等，用于协调CPU与外部设备如键盘、打印机、显示器和磁盘驱动器之间的通信。总线系统如地址总线、数据总线和控制总线构成了计算机内部的信息传输通道。 微机原理涉及了计算机硬件的基础知识，包括十六进制表示法、数制转换、有符号数的表示、定点和浮点数、微处理器的发展以及计算机系统的组成部分和它们的功能。这些概念对于理解和操作计算机系统至关重要。