1.3-2 編碼的概念
在計算機裏,數、字母、符號、指令都用二進製特定編碼來表示。
一、二進製編碼的十進製數則其反碼除符號為“1”外,其他各數位凡是1就轉換為0,0就換為1。
計算機隻能識別二進製數,但是,入們卻熟悉十進製數而對二進製不習慣,於是在計算機輸入和輸出數據時,往往采用十進製數表示。不過,這樣的十進製數是用二進製編碼來表示的。十進製數有十個數碼,要表示這十個數碼,需要用四位二進製數來表這稱為二進製編碼的十進製數。四位二碼製有16種組合。因此,從16種組合中選擇十種組合來表示十進製的十個數碼,可以有許多種方法。
二、字母與符號的編碼
在計算機裏,字母和符號也是用二進製編碼表示的。
1.4 邏輯代數與邏輯電路
邏輯代數中的變量,隻有兩種可能的取值:“1”或“0”,所以,這種代數是一種簡單的代數。但這裏的“1”與“0”不是數量概念中的1與0,而是表示一種“真”運算。每一種運算關係有一種對應的邏輯電路。
1.4-1 邏輯乘和“與”門
兩個變量入和8的邏輯乘的含義是:
隻有當變量和都是“1”時,這種表稱為真值去。
實現邏輯乘的電路稱為“與”門,為輸出黴,低電平代表0,高電平代表1。“與”門電路的功能是:隻有當都為高電平時,才是高電平。
1.4-2 邏輯加和“或”門
兩個變量邏輯加的含義是:隻要變量0或者1時。
1.4-3邏輯非和“非”門
變量的邏輯非的含義是:在電路上,邏輯非用“非”門來實現。即輸入和輸出狀態相反。所以,“非”門又稱為“反相器”。
邏輯乘與邏輯加和普通代數一樣,滿是交換律、結合律和分配律。
注意,在普通代數裏,沒有最後一組加對乘的分配律,由邏輯非、邏輯乘、邏輯加的含義。
1.5 邏輯部件
邏輯部件是用來對二進製數據進行運算、寄存、傳送和變換的數字部件,邏輯部件種類很多,本書隻介紹微型機常用的幾種部件。
1.5-1 運算部件
一、二進製一位數加法規則和半加法器
1.二進製數加法規則兩個一位的二進製數相加,是本位和是向高位的進位。
2.半加法器
根據上述加法規則,列出兩個一位二進製數加的真值表,通常將它稱為半加法器。因它隻將本位的數相加,而不考慮低位來的進位。
二、多位(二進製)數加法規則和全加法器
先看一下多位二進製數相加的過程。假設有兩個四位的二進製數,采用豎式加法。從低位起,逐位運算向下一位的進位。依次類推。多位數相加與一位數相加的差別在於:多位數相加每次演算是三個一位數相加,即不僅要考慮加數和被加數,還要考慮後麵送來的進位;而一位數相加則隻考慮二個本位數就可以了。
三、二進製加法器
將多位全加法器串連起來,就組成能實現多位二進製相加的二進製加法器。若要實現兩個8位二進製數相加,可以用8個全加法器串接起來。
四、二進製加/減法器
如前所述,當數采用補碼表示時,可以變減法為補碼加。因此,減法器和加法器的結構,可以合二為一。隻是傳送加/減數進入加/減器輸入端時,如果進行加法運算,則加敉以原碼送入。而進行減法運算時,減數必須以補碼送,即每一位的轉換為1,1轉換為0,最末位也就是常說的“反碼加1”。