教學內容：1、計算機數制及其轉換
2、微型計算機常用晶元
本章重點：1、二進位制數與十六進製制數的相互轉換
2、二進位制原碼、反碼、補碼的求解方法
本章要求：通過本章學習，應掌握不同數制間相互轉化及原碼、反碼、補碼的求解方法，對計算機常用晶元有初步了解，對儲存器工作原理有初步認識。
教案：第一節計算機數制及其轉換
1、數制
1)、數制的基與權
數制中所使用的數碼的個數稱為基；數制中每一位所具有的值稱為權
例1：乙個十進位制數435d=4*102+3*101+5*100
上式中：4、3、5為10進製數的數碼，十進位制的基為10；4後面的102稱為該位的權，也就是說，乙個數處於不同的位其權是不一樣的。
例2：乙個二進位制數11011011b=1*27+1*26+0*25+1*24+1*23+0*22+1*21+1*20
上式中的0和1是構成二進位制數的數碼，所以二進位制數的基為2，2的不同冪次是對應不同位的權。
任何數y都可表示為：
y=an-1xn-1+an-2xn-2+------+a0x0+a-1x-1+-----+a-（m-1）x-（m-1）
式中：xn-----位權； 所有的an的個數稱為------基數；
常用數制：
二進位制，用b表示，基為2，權是2n
十進位制，用d表示，基為10，權是10n
十六進製制，用h表示，基為16，權是16n
2)、數制的轉換
（1）、
二、十六進製制數，轉化成十進數：
方法：展開相加，即可得十進位制數.
例3：二進位制數轉化成十進位制數
10101b=1×24+0×23+1×22+0×21+1×20
例4：十六進製制數轉化成十進位制數
f6a1h=15×163＋6×162＋10×161＋1×160
（2）、十進位制數轉化成
二、十六進製制數：
方法：十進位制數轉化成二進位制數的方法：
整數部分採用除2取餘法，逆序排列餘數即可
小數採用乘2取整法，順序排列即可
例5：試將13.4d轉化成二進位制數
解：分成整數部分和小數部分進行轉換
整數部分用逆序排列，小數部分用順序排列，最終的結果為：13.4d=1101.0110b
方法：十進位制數轉化成十六進製制數的方法
十進位制數轉化成十六進製制數的方法與十進位制轉化成二進位制數的方法相同。
例6：試將3901轉化成十進位制數
解的方法與上相同，結果是：3901=f3dh
（3）、二進位制數轉化成十六進製制
方法：以小數點為基準，向左、右以每四位為一組（不足四位用0補足）然後把每四位二進位制數用相應的一位十六進製制數字表示。
例7：100，1001，1111.11b=49f.ch
（4）、十六進製制數轉化成二進位制
方法：將十六進製制數每位化成四位二進位制數，再按原十六進製制數的排列順序排列。
例8：f98ch=1111，1001，1000，1100b
2、計算機中的編碼
1)、有符號數的編碼
①真值：數本身（帶符號）
例9：-23，34為真值表示法
②原碼：用最高位表示符號（正用0表示，負用1表示），其餘位表示數，這種表示法稱為數的原碼表示。
例10：數x=+1010101，則[x]原碼=01010101；
數x=-1010101，則[x]原碼=11010101；
③反碼：正數的反碼與原碼一樣；負數的反碼為符號位不變，其餘各位取反。
例11：若[x]原=10110101，則[x]反=11001010。
若[x]原=0111010， 則[x]反=0111010。
④補碼：正數的補碼與反碼相同；負數的補碼為反碼加1
正數的補碼=反碼=原碼；
負數的補碼=反碼加1。
例12：若[x]原=10110110，則[x]補=11001010
若[x]原=01101100，則[x]補=01101100
2)、有符號數的運算
原碼雖然比較簡單、直觀，但是由於計算機只認識0、1這兩個數，因此在計算機中採用補碼的方式進行運算。
例13：計算24-11=24+[-11]補碼=13
0 0 0 1 1 0 0 0
1 1 1 1 0 1 0 1
1 0 0 0 0 1 1 0 1
最高位溢位，結果正確。
例14：，求
求：[x1]補=00110101b
x2]補=01110111b
x1]補+[x2]補=10101100
最高無溢位，結果錯誤。
在進行補碼加法時，是否溢位，可用：來判有溢位；結果錯誤，無溢位，結果正確。
3)、計算機編碼
（1）、bcd碼
bcd碼與十進位制的相互轉換方法：
例15：0100 1001 0111bcd=497（這是用二進位制編碼表示的十進位制數）
bcd碼與二進位制轉換，先要轉成十進位制，再轉成二進位制。
例16：11011110bcd=deh，這裡存在修正問題。
（2）、字母與字元的編碼
常用的有asic碼。微型計算機的命令就是由這些字元和資料按一定的規則編制的， asc1ⅱ編碼是七位**，共128個字元，其中96個是圖形字元，32個控制字元，我國在2023年制訂了國家標準-----《資訊處理交換用的7位編碼字符集》。這個編碼除人民幣符號 y代替了$外，其餘與 asc1ⅱ編碼一樣。
注意：0—9的數字符號的asc1ⅱ編碼為30h—39h，大寫英語字母a—f對應的asc1ⅱ編碼為41h—46h。
第二節微型計算機常用晶元
1、 常用的邏輯閘電路
如圖1為常用邏輯閘電路
① 與門：y=a·b
② 或門：y=a+b
③ 非門：y=a
④異或門：y=a⊕b
⑤與非門：y=a·b
⑥或非門：y=a⊕b
2、微型計算機常用晶元
1)、觸發器
①r-s觸發器
如圖2所示，s為置位訊號輸入端，r為復位訊號輸入
端，規定q為高、q為低時，該觸發器為1狀態，反之為0狀態，
②d觸發器
如圖3所示，r、s分別為置0端、置1端，觸發器的
狀態是由時鐘脈衝clk上公升沿到來時d端的狀態決定。
③j-k觸發器
j-k觸發器原理及真值表如圖4所示。
2)、暫存器
①緩衝暫存器
如圖5所示，由d觸發器組成的暫存器。
工作原理：當清零有效時，輸出全為0；當清零訊號為1時，在clk脈衝作用下，輸出反與然後在輸入端放入資料，clk訊號由低到高時，資料暫存器輸出端q與輸入端d相同，當clk為低電平時，輸出保持上乙個狀態。
②、移位暫存器：
如圖6所示，為移位暫存器工作原理圖，其工作過程是：先清零，在輸入端輸入序列資料，在clk你用下，d端的訊號一位一位向右移動。
3)、計數器
計數器的工作原理與移位暫存器一樣，不過一般由j-k觸發器構成。
4)、三態門
三態閘電路在微機三態門是應用較多的一種電路，它的結構如圖7所示，其工作原理是：當e為高電平時，a直通b，當e為你電平時，a與b之間隔離。
圖7 匯流排結構示意圖
5)、據鎖存器/緩衝器/驅動器
①、74244——8同相三態緩衝器/驅動器
74244是三態資料緩衝/驅動電路，內部功能如圖8所示：
它是由兩組三態緩衝/驅動電路組成。
g為使能控制端。通過控制g從而實現三態門
的開關。
例如：實現八位資料讀/寫電路為：
實現程式：
mov dptr ，#5675h
mov a，#56h
movx @dptr，a ；輸出資料。
movx a，@dptr ；輸入資料。
②、74hc373（8d鎖存器）
74hc373是最常用的8d鎖存器，其內部結構結圖如圖9所示：
③、74245（8匯流排接收器/傳送器）
74ls245是雙向傳輸的8位收發器，其工作狀態由使能控制訊號e和讀寫方向控制訊號dir共同決定。
從外圍讀訊號：e為低電平；dir為低電平；
從內部送訊號：e為低電平，dir為高電平；
6)、儲存器
（1）、儲存器在微機的作用和地位
在計算機中，儲存器是用來存放資訊的載體，是計算機的乙個重要組成部分。
在計算機中，存在各種儲存器，如外部使用的光碟、3.5軟盤；內部使用的半導體儲存器（記憶體條）等，它們都是用來存放各種資訊。
儲存器與ｃｐｕ之間資訊的交換是在微外理器統一協調下進行的，它是嚴格按固有的工作時序工作的。
（2）、儲存器技術指標
儲存器速度：
儲存器容量：
（3）、儲存器常用名詞
位——資訊的基本單元。用來表示乙個二進位制資訊「1」，「0」，英文為：bit。
位元組——在計算機中把８個二進位制**稱為位元組。用b ----ｂyte表示。
容量——儲存器晶元的容量是指在一塊晶元中所能儲存資訊位數，用：容量=單元數×資料線位數，表示。常用單位：b、b、kb、mb、gb。
例如：2764儲存器容量8k×8：表示，有8k個位元組，每個位元組有8位。
位址——位元組所處的物理空間位置。
（4）、半導體儲存器的分類
1 半導體儲存器的分類
如圖10所示。它分成rom和ram
② 半導體儲存器的結構
圖11 儲存器的讀寫操作原理圖
半導體儲存器在對外結構上分成位址匯流排，資料匯流排和控制匯流排，共結構如圖11所示。
第二章計算機系統基礎知識
一 選擇題 1 在計算機執行時，把程式和資料一樣存放在記憶體中，這是1946年由 c 所領導的研究小組正式提出並論證的。a.圖靈 b 布林 c 馮 諾依曼 d 愛因斯坦 2 計算機中運算器的主要功能是b a 控制計算機的執行 b 算術運算和邏輯運算 c 分析指令並執行 d 負責訪問儲存器中的資料 3...
第二章計算機系統基礎知識
一 選擇題 1 在計算機執行時，把程式和資料一樣存放在記憶體中，這是1946年由 c所領導的研究小組正式提出並論證的。a.圖靈 b 布林 c 馮 諾依曼 d 愛因斯坦 2 計算機中運算器的主要功能是 b a 控制計算機的執行 b 算術運算和邏輯運算 c 分析指令並執行 d 負責訪問儲存器中的資料 3...
大學計算機基礎第二章總結
數 計算機的資料的基本形態是二進位制數 數制 可以直接進行數學計算 數字 碼制 用來表示不同物件屬性 數制 計數體制 多位數中每一位的構成方法以及實現從低位到高位的進製規則 也叫做進製 常用數制 r進製有r個數碼，數碼從0 r 1,構成數的每乙個數碼所表示的值是該數碼和該位的權係數 也叫冪次或權重 ...