Практическое занятие №3
Система команд микропроцессора
План
1.Представление информации в компьютере
1.1Системы счисления
1.2Двоичная система счисления
1.3 Шестнадцатеричная система счисления
1.4 Десятичная система счисления
1.5 Перевод чисел из одной системы счисления в другую
2.Структура машинной команды
3.Способы адресации операндов
4.Общая характеристика системы команд
Системы счисления
Как известно, системой счисления называется совокупность правил записи чисел. Системы счисления подразделяются на позиционные и непозиционные. Как позиционные, так и непозиционные системы счисления используют определенный набор символов — цифр, последовательное сочетание которых образует число. Непозиционные системы счисления появились раньше позиционных. Они характеризуются тем, что в них символы, обозначающие то или иное число, не меняют своего значения в зависимости от местоположения в записи этого числа. Классическим примером такой системы счисления является римская. В ней для записи чисел используются буквы латинского алфавита. При этом буква I означает единицу, V — пять, X — десять, L — пятьдесят, С — сто, D — пятьсот, М — тысячу. Для получения количественного эквивалента числа в римской системе счисления необходимо просто просуммировать количественные эквиваленты входящих в него цифр. Исключение из этого правила составляет случай, когда младшая цифра идет перед старшей, — в этом случае нужно не складывать, а вычитать число вхождений этой младшей цифры. К примеру, количественный эквивалент числа 577 в римской системе счисления — это DLXXVII - 500 + 50 + 10 + 10 + 5 + 1 + 1- 577. Другой пример: CDXXIX - 500 - 100 + 10 + 10 - 1 + 10 - 429.
В позиционной системе счисления количество символов в наборе равно основанию системы счисления. Место каждой цифры в числе называется позицией. Номер позиции символа (за вычетом единицы) в числе называется разрядом. Разряд 0 называется младшим разрядом. Каждой цифре соответствует определенный количественный эквивалент. Введем обозначение — запись А(р) будет означать количественный эквивалент числа А, состоящего из п цифр аk (где k = 0, …п-1) в системе счисления с основанием р. Это число можно представить в виде последовательности цифр: А(р) = аn-1аn-2 … а1а0. При этом, конечно, всегда выполняется неравенство аk < р.
В общем случае, количественный эквивалент некоторого положительного числа А в позиционной системе счисления можно представить выражением
где: р — основание системы счисления (некоторое целое положительное число); а — цифра данной системы счисления; n — номер старшего разряда числа.
Для получения количественного эквивалента числа в некоторой позиционной системе счисления необходимо сложить произведения количественных значе¬ний цифр на степени основания, показатели которых равны номерам разрядов (обратите внимание, что нумерация разрядов начинается с нуля).
После такого формального введения можно приступить к обсуждению некоторых позиционных систем счисления, наиболее часто используемых при разработке программ на ассемблере.
Двоичная система счисления
Набор цифр для двоичной системы счисления:
{0, 1}, основание степени р = 2.
Количественный эквивалент некоторого целого n-значного двоичного числа вычисляется согласно формуле :
Как мы уже отмечали, наличие этой системы счисления обусловлено тем, что компьютер построен на логических схемах, имеющих в своем элементарном виде только два состояния — включено и выключено. Производить счет в двоичной системе просто для компьютера, но сложно для человека. Например, рассмотрим двоичное число
10100111
Вычислим количественный эквивалент этого двоичного числа. Согласно формуле , это будет величина, равная следующей сумме:
1*27 + 0*26 + 1*25 + 0*24 + 0*23 + 1*22 + 1*21 + 1*20.
Сложение и вычитание двоичных чисел (рис. 6.1) выполняется так же, как и для других позиционных систем счисления, например десятичной. Точно так же выполняются заем и перенос единицы из (в) старший разряд. К примеру:
Рис. 6.1. Сложение и вычитание двоичных чисел
Приведем степени двойки (табл. 6.1) и соответствие двоичных чисел и их десятичных и шестнадцатеричных эквивалентов (табл. 6.2).
Таблица 6.1. Степени двойки
