8086 CPU原理：原码、反码与补码解析

"微型计算机基础课程，讲解了8086/8088 CPU的原理，接口技术，包括原码、反码和补码的概念，以及相关指令系统、汇编语言、存储器和I/O扩展、中断和定时、接口芯片的使用等内容。课程提供了多个实验，覆盖软件和硬件领域，旨在提升学生对微机系统设计和应用的理解。" 在微型计算机基础中，了解数据表示是至关重要的，特别是对于正负数值的表示。原码、反码和补码是计算机中用来表示二进制数的不同方式，特别是在处理负数时。原码是最直接的表示方式，其中最高位（符号位）为0代表正数，为1代表负数。例如，+49的原码可以直接转换为其二进制形式，假设我们使用8位二进制，那么+49的原码为00110001。而-49的原码则将符号位设为1，其余位不变，即10110001。 反码是在原码基础上，除了符号位外，其他各位取反。对于正数，原码和反码相同，所以+49的反码也是00110001。对于负数，如-49，其反码是11001110，即除符号位外，每一位都取反。 补码是负数在计算机中实际存储的形式，它是在反码的基础上，再加1。所以，-49的补码是11001111。补码的引入解决了减法运算的简便性问题，因为加补码等同于减原码。 在8086/8088 CPU的环境中，指令系统和汇编语言编程是核心内容。8086的指令集包括数据传输、算术运算、逻辑运算、控制转移等指令，它们是编写程序的基础。汇编语言则提供了与这些指令相对应的符号表示，使得程序员能更直观地编写程序。 存储器扩展和I/O扩展是微机系统设计的关键部分，涉及地址空间的管理和与外部设备的通信。中断和定时是实时系统中的重要特性，8259A中断控制器是实现中断管理的常见芯片。同时，74HC138译码器、8253定时器等接口芯片的学习有助于理解硬件系统的运作。 课程还提供了一系列实验，如数据传送、排序算法、二分查找、中断控制器和图形显示等，这些都是理论知识的实践应用，帮助学生巩固所学并提升动手能力。实验环境包括了必要的软件工具，如Masm.exe、Link.exe、Debug.exe，以及VC、C++等开发平台，同时推荐了emu8086开发工具，以支持8086汇编语言的学习和编程。 该课程全面覆盖了微机基础的各个方面，从理论到实践，旨在培养学生的微机系统设计和应用能力。