单片机教程 第1章.ppt

* 第1章 基础知识 第1章 基础知识 1.1 微型计算机的组成及工作原理 1.2 单片机概述 1.3 计算机中的数制与编码 1.4 二进制数的运算 1.1 微型计算机的组成及工作原理 1.1.1 微型计算机基本概念 微处理器(CPU) 微型计算机 主要部件: 微处理器、内部存储器、输入/输出I/O接口 主要功能：数据处理、程序存储、与外部设备进行信息交换 1.1 微型计算机的组成及工作原理 1.1.2 微型计算机系统的组成 微处理器CPU ROM RAM I/O接口 外部设备 AB DB CB 1.1 微型计算机的组成及工作原理 1.1.3 微型计算机工作原理 根据冯·诺依曼原理构成的现代计算机的工作原理可概括为: 存储程序和程序控制。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据, 通过一定的方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机能自动地逐一取出程序中的一条条指令, 加以分析并执行规定的操作。 1.2 单片机概述 1.2.1单片机的概念 名称 通用单片机和专用单片机 单片机与单片机系统 单片机应用系统与单片机开发系统 单片机的程序设计语言和软件 1.2 单片机概述 1.2.2 单片机的发展 发展概述 MCS--51单片机系列 见附表 ３. 80C51单片机系列 1.2 单片机概述 1.2.2 .2 MCS--51单片机系列 按其内部资源配置的不同,分为两个子系列和四种类型 1.2 单片机概述 1.2.3 单片机的应用 应用的特点 a. 控制系统在线应用 b. 软硬件结合 c. 应用现场环境恶劣 d. 应用的广泛性及重要意义 应用的领域 a. 工业自动化 b. 仪器仪表 c. 家用电器 d. 信息和通信产品 e. 军事装备 1.3 计算机中的数制与编码 1.3.1 进位计数制 按进位原则进行计数的方法, 称为进位计数制。十进制数有两个主要特点:  （1） 有 10 个不同的数字符号: 0、 1、 2、 …、 9;  （2） 低位向高位进位的规律是“逢十进一”。  因此, 同一个数字符号在不同的数位所代表的数值是不同的。如555.5中 4 个 5分别代表500、 50、 5 和 0.5, 这个数可以写成555.5=5×102+5×101+5×100+5×10-1 式中的10称为十进制的基数, 10２、101、100、10-1称为各数位的权。 任意一个十进制数N都可以表示成按权展开的多项式: 其中, di是0～9共10个数字中的任意一个, m是小数点右边的位数, n是小数点左边的位数, i是数位的序数。例如, 543.21可表示为 543.21=5×102+4×101+3×100+2×10-1+1×10-2 一般而言, 对于用 R 进制表示的数 N , 可以按权展开为 式中, ai 是 0、1、 …、 （R-1）中的任一个, m、 n是正整数, R是基数。在 R 进制中, 每个数字所表示的值是该数字与它相应的权Ri的乘积, 计数原则是“逢 R进一”。 1. 二进制数 当 R=2 时, 称为二进位计数制, 简称二进制。在二进制数中, 只有两个不同数码: 0和1, 进位规律为“逢二进一”。任何一个数 N, 可用二进制表示为 例如, 二进制数 1011.01 可表示为 (1011.01)2=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2 2. 八进制数 当R=8 时, 称为八进制。在八进制中, 有 0、1、2、…、7 共 8 个不同的数码, 采用“逢八进一”的原则进行计数。如（503)8可表示为 (503)8=5×82+0×81+3×80 3. 十六进制 当R=16时, 称为十六进制。在十六进制中, 有 0、1、2、…、 9、 A、B、C、D、E、F共 16个不同的数码, 进位方法是“逢十六进一”。  例如, （3A8.0D）16可表示为 （3A8.0D)16=3×162+10×161+8×160+0×16-1+ 13×16-2 各种进位制的对应关系 8 10 1000 8 10 20 10000 16 7 7 1