第 章微型计算机 的基础知识
本 章从 学 习微 型计 算机 原理及应 用 的需要 出发 ，首先介 绍 了计算机 中使用 的数及 符 号在
计算机 内的表示方法 ，然后介绍 了微型计算机 的 内部结构 、存储器和堆栈 以及计算机 的工作原
理 。通过本章的学 习，应熟练地掌握数及符号在计算机 内的表示方法 ， 中 的寄
存器组及作用 ，主存储器 的编址方式 ，堆栈及堆栈 的使用规定等 ，为本课程 的学习打下基础 。
本 章 的 内容是学 习本课程所 需要 的最基本 的知识 ，其 掌握程度 的好坏 直接影 响到后面各
章的学习效果 ，因此一定要重视本章的学习。其 中逻辑运算 、逻辑 电路 、逻辑单元和逻辑部件等
内容是对 没有 学 习数字 电路 的读 者 的最低要求 ，有数 字 电路基础 的读 者可 以看 一 下 正逻辑和
负逻辑 。
内容提要
二进制数及其编码是计算机运算 的基础 。计算机 唯一能识别 的数是二进制数 ，计算机 的指
令 、数据 、字符 、地址均用二进制数表示 。所 以掌握二进制数是非常重要 的。为 了书写方便 、读
数直观 、引入 了十六进制数 ，这仅是一种手段 。由于人们 习惯用十进制数 ，所 以又有各种数制之
间的转换和 数 。
在微型计算机 中，可 以实现二进制的加 、减 、乘 、除等基本运算 。为了简化 电路、降低成本 、
增加运算速度 ，引入 了补码表示法 。利用补码表示法 ，可 以将二进制数 的减法运算变为加法运
算 ，还可 以将符号数和无符号数统一起来 。
微型计算机不仅能进行算术运算 ，而且能进行逻辑运算 。基本的逻辑运算有 “与”、 “或”、
“非 ”、“异 或 ”四种 。所 有 的逻 辑 运 算 都 是 按 位 操 作 的 。
本章为学习微型计算机建立 了一些基本 的重要的概念 ：位 、字 、字节 、指令 、程序 、微处理
器 、微型计算机和微型计算机系统等 ，还介绍 了 微处理器 、存储器的结构和堆栈 。
内部 由执 行 单元和 总线接 口单元 两部分 组成 。应用 时直接使 用 的是 它们
中的寄存器组 。通用寄存器是 内部的存储器，使用率最高，应掌握它们的使用方法。段寄
存器 是用 来存放存储器 的段地址 的 ，存 储器 的物 理地 址 是 由段 寄存器 提供 的段地址 和指令指
定 的偏移 地址组成 的 。标 志寄存器 中的状态标 志位反 映 了执 行单元执 行算术和逻辑 运算 的结
果，供后面指令的执行来判别 。
堆栈是用来存放信息的，堆栈 中的信息存取 ，采用 “先进后出”或 “后进先出”的原则 。除本
章介 绍 的 和 指令外 ，还可 以用 以后介绍的任何访 问存储器 的指令访 问堆栈 。堆栈
常用于子程序调用 、子程序嵌套和 中断控制等 。
重点
补码及求补方法 。
)机器数及其真值 。
)位 、字 、字 节 、指 令 和 程 序 等 概 念 。
的寄存 器 。
)存储器 的逻辑地址和物理地址 ；存储器 的结构 。
)堆栈和栈操作指令 。
难点分析
二进制数与十进制数 的转换
二进制数及其编码是计算机运算 的基础 。计算机唯一能识别的数是二进制数 ，计算机 的指
令 (机器指令)、数据、字符、地址都是用二进制数来表示的，所以掌握二进制是非常重要的。为
了书写方便、读数直观，引入了十六进制数，这仅是一种手段。由于人们习惯用十进制数，所 以
要掌握十进制数与二进制数 的转换和 数 。
把一个十进制数转换为二进制数 ，可 以先把该数转换为十六进制数 ，然后再转换为二进制
数 ，这样可 以减少计算次数 ；反之 ，要把一个二进制数转换为十进制数 ，也可 以采用 同样 的办
法 。若记住 和十六进制数 、十进制数 的对应关系 (如表 所示 )以及个别十进制整数 (如
等 )和十六进制数 的对应关系，转换起来更为方便 ，具体实现方法请见本章的例题
详析和 习题解答 。
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