Лекция 3

Кодирование алфавитно – цифровой информации,

виды и применение кодов. Особенности представления информации в

персональных компьютерах, логические основы построения вычислительных машин.

Одна отдельная двоичная цифра называется битом, сгруппированных 4 бит составляют тетраду, 8 бит—байт.

Входящий в состав МП аккумулятор является очень важной частью всего МП. Обычно МП содержат 8-разрядный аккумулятор.

Рисунок 3.1 Представление памяти микро – ЭВМ

а) типичное содержание; б) интерпретация содержимого МП

Длина слова МП составляет тогда 8 бит, т. е. в этом случае 1 байт составляет слово. Микропроцессор может иметь длину слова в 4, 8, 16 и даже 32 бит. Таким образом, 16-разрядный МП имеет длину слова 2 байт или 16 бит. Слово—это одна группа обрабатываемых бит, единое выражение или одна команда микропроцессора. Восьмиразрядный микропроцессор переносит и помещает все данные группами из 8 бит, которые передаются восемью параллельными проводниками, составляющими ши­ну данных. На рис.4.1,а приведено состояние, которое могла бы иметь память 8-разрядной микро-ЭВМ. Заметим, что каждая адресуемая позиция (названная содержимым) составляет группу из 8 бит информации. Каждый байт на­зывается запоминаемым словом, поскольку МП является 8-разрядным устройством. Каждое запоминаемое слово имеет особое значение, когда оно извлечено и декодирова­но микропроцессором. Содержимое памяти на рис. 4.1, а может иметь один из следующих смыслов: 1) двоичное чис­ло; 2) двоичное число со знаком; 3) двоично-десятичное число; 4) буква алфавита; 5) команда; 6) адрес памяти; 7) адрес порта ввода или вывода.

Рассмотрим верхнюю ячейку памяти на рис. 4.1, а, т. е. ячейку ОНО 0100г. Ее содержимым является 1101 1011. Это двоичное слово могло бы быть интерпретировано как

1) двоичное число 1101 10112=219ю;

2) двоичное число со знаком 1101 1011==—37ю (здесь подразумевается дополнительный код);

3) двоично-десятичное число—это невозможно, так как ни 1101, ни ЮН не представляет двоично-десятичный код;

4) буква алфавита — это не соответствует ни одной букве кода ASCII (ASCII—широко распространенный буквенно-цифровой код);

5) командой, 1101 1011 —команда INPUT (ВВЕСТИ) для хорошо известного процессора Intel 8080/8085;

6) адрес ячейки памяти 1101 101l₂=DBh=219d;

7) адрес порта ввода или вывода 1101 101l₂=DBh=219d. Оператор МП Intel 8085 включит счетчик команд с ад­реса 100d (0110 0100b), МП извлечет, затем декодирует слово в памяти 1101 1011 как команду ВВЕСТИ (INPUT) данные. Микропроцессор обратится затем к следующему адресу 101d (0110 0101). Программа вы­полняет следующие команды:

1) ВВЕСТИ (INPUT) данные, приходящие из порта 1;

2) ПОМЕСТИТЬ (STORE) эти данные в ячейку памяти 200;

3) ВЫВЕСТИ (OUTPUT) эти данные в порт Ю. Способ, по которому МП интерпретирует содержимое ячеек памяти, детализирован на рис. 4.1, б. Команды про­граммы помещены в шесть верхних ячеек (100—105). Нижняя ячейка памяти (200ю) является местом размещения данных. В этом случае код ASCII для буквы А поме­щен в эту ячейку памяти.

В итоге важно отметить, что биты сгруппированы в сло­ва внутри микро-ЭВМ. Эти слова памяти программы ин­терпретируются микро-ЭВМ одно за другим последователь­но. Программисту очень важно знать, как микро-ЭВМ рас­полагает и интерпретирует данные. У каждого МП есть свой состав команд, но у всех микропроцессоров доступ к ячейкам памяти осуществляется одинаково.