Аннотация

Лабораторный практикум содержит методические указания и теоретические сведения по практическому изучению форматов компьютерного представления данных и введению в программную модель PC-совместимого компьютера. В практикум включены семь лабораторных работ, выполнение которых позволит понять основыIntel-архитектуры и научиться использовать полученные навыки при работе с компьютером. Выполнение индивидуальных заданий предусмотрено в большинстве работ, что обеспечивает хорошее восприятие нового материала студентами. Примеры в лабораторном практикуме разработаны с таким условием, чтобы программы можно было создавать с помощью инструментального средстваBorlandC++ 4.0, а запускать - в консольном режиме операционных системWindows9х и 2000/NT/XP.

Лабораторный практикум рассчитан на студентов, знающих основы программирования на языке высокого уровня Си и желающих углубить свои знания.

Содержание

Лабораторная работа № 1 3

Системы счисления 3

Лабораторная работа №2 18

Побитовые операции 18

Лабораторная работа №3 31

Синтез комбинационных схем 31

Лабораторная работа №4 43

Символьные данные 43

Лабораторная работа №5 54

Отрицательные числа и числа BCD 54

Лабораторная работа №6 62

Основы языка Ассемблер 62

Лабораторная работа №7 74

Команды переходов и логических операций 74

Литература 88

Лабораторная работа № 1

Системы счисления

Цель работы:Изучение двоичной и шестнадцатеричной систем счисления; освоение приемов перевода целых и дробных чисел из десятичной системы счисления в двоичную, шестнадцатеричную и обратно.

Продолжительность работы: 8 ч.

Теоретические сведения

Системы счисления

Обычное десятичное число состоит из цепочки десятичных цифр и десятичной точки, если число дробное [1]. Цифры занимают определенные позиции в числе, их еще называют разрядами. Общая форма записи десятичного числа приведена на Рис. 1.

Рис. 1.Форма записи десятичного числа

Система счисления, при которой имеет значение местоположение цифр в записи числа, называется позиционной системой счисления. Десятичная система счисления является позиционной. В любой позиционной системе счисления имеется основание (для десятичной системы счисления - 10). Любое число записывается в виде последовательности, состоящей из цифр, каждая из которых меньше основания. Количество цифр основания равно самому основанию. Основание показывает, во сколько раз вес каждой цифры меньше веса цифры, стоящей в старшем соседнем разряде.

Для -ичной системы счисления:

Число = , (1)

где - основание системы счисления, –j-ый разряд числа в -ичной системе.

Десятичные числа строятся из десяти цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9. Двоичным числам необходимо две цифры: 0 и 1. Для шестнадцатеричных чисел требуется 16 цифр. Для обозначения цифр, следующих за 9, принято использовать латинские буквы от AдоF(см. табл. 1).

Таблица 1.Цифры шестнадцатеричной системы.

Цифра	Значение	Цифра	Значение	Цифра	Значение	Цифра	Значение
0	0	4	4	8	8	C	12
1	1	5	5	9	9	D	13
2	2	6	6	A	10	E	14
3	3	7	7	B	11	F	15

На рисунке 2 десятичное число 197 представлено согласно формуле (1) в двоичной, десятичной и шестнадцатеричной системах счисления.

Рис. 2.Число 197 в двоичной, десятичной и шестнадцатеричной системах

Чтобы избежать двусмысленности трактования числа, в литературе используется индекс для прямого указания основания системы счисления. Например, число C5 кроме как шестнадцатеричным быть не может, потому что в нем встречается цифра С, но оно может быть именем переменной. Индекс 16 избавляет от этой двусмысленности:C5₁₆. А число 101 может быть и двоичным, и десятичным, и шестнадцатеричным (101₂, 101₁₀, 101₁₆), так как цифры 0 и 1 есть во всех этих системах счисления.

Если индекс не указывать, то считается, что число записано в десятичной системе.

Для компьютеров метод индексирования чисел для указания системы счисления неприемлем, поэтому используется правило записи чисел: для чисел, вводимых пользователем, присваиваемых в текстах программ и выводимых программой, система счисления по умолчанию десятичная, кроме специализированных программ (например,debug.exeиtd.exe). В языках программирования для обозначения чисел в других систем счисления существуют свои обозначения (см. Табл.1.2.). Для вывода чисел в недесятичных системах счисления существуют специализированные строки форматирования и процедуры преобразования.

Таблица 1.2. Обозначение систем счисления в языках программирования.

Язык программи- рования Система счисления	Паскаль	Си	Ассемблер
Двоичная	нет	нет	11000101b
Шестнадцатеричная	$C5	0xC5	0C5h