一、資料資訊的表示
1、原碼、補碼、移碼
1、正數:原碼、補碼、反碼表示相同
2、負數補碼:原碼符號位不變,有效位變反再加1
負數反碼:原碼符號位不變,有效位變反
2、定點表示法
1、小數點位置固定不變的數叫定點數
2、1、無符號定點整數
2、有符號定點整數
3、帶符號定點小數
3、浮點表示法
4、移碼(增碼)
1、補碼表示的不足:難以直接判斷真值的大小
2、定義:
3、特點:
1、最小真值的移碼為全 0
2、用移碼表示浮點數的階碼,能方便地判斷浮點數的階碼大小
4、與補碼的比較:
補碼與移碼符號位相反,其餘各位相同。
5、ieee754標準浮點格式
二、指令資訊的表示
1、指令:按某種有序規律排列的、能被cpu識別和執行的二進位制**
2、指令系統:一台計算機能執行的全部指令的集合
3、指令格式
1、2、指令字長
1、定長指令格式便於控制
2、變長指令格式合理利用儲存空間
3、操作碼結構
1、定長操作碼
各指令θ的位置、位數固定相同。
2、擴充套件操作碼
各指令θ的位置、位數不固定,根據需要變化。
3、複合型操作碼
操作碼分為幾部分,每部分表示一種操作
4、位址結構
1、運算元的儲存位置:
1、儲存器:主存,外存
2、暫存器:儲存器中的暫存器,外設介面中的暫存器
2、cpu能直接訪問的運算元位置:
1、主存
2、cpu中的暫存器
3、指令中提供的位址資訊
1、儲存單元位址碼
2、暫存器編號
5、指令提供位址的方式
1、顯位址方式:指令中顯示指明運算元位址
2、隱位址方式:位址隱含約定,不出現在指令中
3、使用隱位址可以減少指令中的位址數,簡化位址結構
6、地質結構的簡化
1、用指令計數器pc指示下一條指令位址。
4、定址方式
1、尋找運算元位址或運算元的方式。
2、cpu能直接訪問的運算元只能在主存或cpu內的暫存器
3、分類:
1、立即定址:運算元在指令中
2、直接定址:指令給出運算元的直接位址
暫存器定址速度快,可減少位址碼的位數
3、間接定址:指令給出運算元的間接位址
1、儲存器間址 @
缺點:需要兩次訪存
2、暫存器間址 (r)
1、r所佔位數少
2、r可提供全字長位址碼
3、修改r內容比修改m內容快。
3、自增暫存器間接定址 (r)+
4、自減型暫存器間接定址 -(r)
5、堆疊定址
運算元在堆疊中,指令中由sp間接提供運算元位址(或隱含約定為sp)
6、多重間接定址
1、分類
1、儲存器多重間址
2、暫存器多重間址
2、多重間址提供了程式設計的靈活性,但多次訪問儲存器會影響工作速度
4、變址類定址:經過變換獲得運算元的有效位址
1、變址定址 x(r)
指令給出乙個暫存器號和乙個位址量,暫存器內容與位址量之和為運算元有效位址
2、相對定址(浮動編址) x(pc)
指令給出位移量,pc內容與位移量之和為有效位址。
3、基址定址
指令給出乙個暫存器號和乙個位址量,暫存器內容與位址量之和為有效位址
4、基址加變址定址方式
1、指令給出兩個暫存器號和乙個位址量,暫存器內容與位址量之和為有效位址
2、便於處理二維陣列
5、頁面定址
1、指令給出位移量,pc的高位部分與位移量拼接,形成有效位址
2、用於頁式管理儲存系統
3、定址速度快,適於組織程式模組,有效利用儲存空間
4、說明
1、指令中設定專門字段說明定址方式
2、操作碼隱含說明不同定址方式
5、指令型別
1、按指令格式分
四、三、二、一、零位址結構指令
2、按運算元定址方式分
3、按指令功能分
1、傳送類指令
1、格式:源目的位址
2、設定時需要考慮
1、規定傳送範圍 r-m rr
2、指明傳送單位
1、movb(8位) movw(16位) movl(32位)
2、mov al,bl (8位) mov ax,bx (16) mov eax,ebx (32)
3、特例
1、堆疊指令:
包括出棧(pop)和入棧(push),出棧後,源資料不再存在
2、交換指令(xchl):
雙向傳送,即源運算元與目的運算元相互交換位置。
2、i/o類指令主機各種資訊外設
1、外部裝置編址
1、單獨編址
1、編址到裝置級:每台裝置分配乙個裝置碼
2、編址到暫存器:為每個暫存器(i/o埠)分配獨立的埠位址;
i/o指令中給出埠位址。
3、i/o位址空間不佔主存空間,可與主存空間重疊。
4、需設定標誌區分訪問物件
2、統一編址
1、編址到暫存器:為每個暫存器(埠)分配匯流排位址
訪問外設時,指令中給出匯流排位址
2、i/o埠佔據部分主存空間。常將儲存空間的低端分配給主存單元,高階分配給i/o埠,以示區分。
2、i/o指令設定方式
1、專用i/o指令
指令中說明輸入/輸出操作,並給出埠位址
2、用傳送指令實現i/o操作
1、針對統一編址,用傳送指令訪問i/o埠。
2、不設專用i/o指令
3、通過i/o處理機進行i/o操作
兩級i/o指令:
1、cpu執行簡單i/o指令(啟動、停止、查詢、清除)
2、i/o處理機執行i/o操作指令(輸入、輸出……)
3、算數/邏輯運算類指令
1、算術運算指令
1、分類:加(add)、減(sub)、乘(mul)、除(div)、求補(neg)、加1(inc)、減1(dec)、…
2、設定時需考慮運算元型別、符號、進製等;運算結束後設定相應狀態標誌
2、邏輯運算指令
4、程式控制類指令
1、轉移指令:
2、轉子指令與返回指令
3、軟中斷指令
1、格式 int n;
2、早期主要用於系統除錯
3、現在主要用於系統功能除錯
4、控制指令
1、clc 清除進製標誌
2、nop 空操作指令
3、hlt 暫停指令
第二章計算機中的資訊表示
一 單項選擇題 請將單項選擇題答案填在下面 1 將外圍裝置與主存統一編址,一般是指 1 每台裝置佔乙個位址碼 2 每個外圍介面佔乙個位址碼 3 每台外設由乙個主存單元管理 4 介面中的有關暫存器各佔乙個位址碼 2 指令格式中的位址結構是指 1 位址段佔多少位 2 指令中採用幾種定址方式 2 指令中如...
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 ...
第二章計算機基礎知識
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...