理解微机原理：整数原码、反码与补码详解

本篇文档主要介绍了计算机原理中的整数表示方法——原码、反码和补码。在微机原理教学中，理解这些概念对于学习计算机硬件和编程至关重要。整数的表示方式在计算机内部处理中起着核心作用，特别是对于负数，它们需要特殊的编码形式以正确地进行算术运算。 1. **整数的原码**：原码是直接反映数值大小的二进制表示，正数的原码与其十进制形式相同，而负数的原码则是最高位（最左边）为1，其余位与对应的正数二进制形式相同。 2. **补码**：补码是对负数的一种扩展表示方法。正数的补码等于其原码，而负数的补码是通过将该数的绝对值转换为原码，然后逐位取反（除了最右边的符号位），最后在结果的最低位加1。例如，对于8位字长的+1D和-1D，+1D的补码是00000001B（即01H），而-1D的补码是11111111B（即0FFH），这是因为-1D的绝对值的原码是00000000B，取反后加1得11111111B。 3. **反码**：反码是为负数设计的另一种表示方式，它是对正数原码的简单变种。对于负数，反码是其原码的逐位取反，而正数的反码等于其原码。在实际操作中，补码更常用于加减运算，因为它消除了溢出问题，使得加法和减法操作可以简化为相同的逻辑。 4. **微机原理课程**：文档涉及的课程包括计算机系统的发展历程，从早期的加法机、二进制理论到现代的冯·诺依曼结构和微处理器的发展。课程内容还包括微型计算机的基本构成、汇编语言编程以及接口技术，旨在让学生掌握计算机硬件工作原理和编程基础。 5. **计算机分类和特点**：文档还讨论了微型计算机的特点，如小型化、轻便、低功耗、价格亲民等，以及计算机发展的不同阶段，如从晶体管计算机到大规模集成电路（LSI）和微处理器时代的变迁，以及计算机发展方向的概括——巨、微、网、智。 通过学习这些概念，学生能够深入理解计算机内部数值处理的机制，并能够编写正确的程序来处理各种数值运算，这对于计算机科学和工程专业的学生来说是一项重要的基础知识。