(单片机原理与应用(谢维成)第一章 基础知识.ppt

* 第1章 基础知识 第1章 基础知识 1.1 信息在计算机中的表示 1.1.1 数在计算机内的表示 计算机中的数通常有两种：无符号数和有符号数。 无符号数---------?二进制形式表示，例如：123表示。 有符号数---------?机器数，它的数值称为机器数的真值。 符号位 数值位 机器数在计算机中有三种表示法：原码、反码和补码。 + 0 - 1 一. 原码 符号位 绝对值 注意: （1）原码表示范围为-(2n-1-1)~+(2n-1-1)，例如：8位的范围为-127~+127。 （2）原码表示时，-0的编码+0的编码（假设机器字长为8位） 【例1-1】 求+67、-25的原码（机器字长8位） 因为 ?+67?=67=1000011B ?-25?=25=11001B 所以 [+67]原 [-25]原 格式: 二. 反码 【例1-2】 求+67、-25的反码（机器字长8位）。 因为 [+67]原 [-25]原 所以 [+67]反 [-25]反 符号位0 绝对值 符号位1 绝对值各位取反 格式: 正数 负数 注意: （1）反码表示范围为-(2n-1-1)~+(2n-1-1)，例如：8位的范围为-127~+127。 （2）反码表示时，-0的编码+0的编码（假设机器字长为8位） 三. 补码 【例1-3】 求+67、-25的补码（机器字长8位）。 因为 [+67]原 [-25]原 所以 [+67]补 [-25]补 另外，对于计算补码，也可用一种求补运算方法求得。 求补运算：一个二进制数，符号位和数值位一起取反，末位加1。 求补运算具有以下的特点： 符号位0 绝对值 符号位1 绝对值各位取反 格式: 正数 负数 +1 对于一个数X [X]补 [-X]补 [X]补 【例1-4】 已知+25的补码，用求补运算求-25的补码。 因为 [25]补 [-25]补 所以 [-25]补1 注意: （1）补码表示范围为-(2n-1-1)~+(2n-1)，例如：8位的范围为-128~+127。 （2）补码表示时，-0的编码+0的编码（假设机器字长为8位） 四. 补码的加减运算 补码的加法运算规则： [X+Y]补=[X]补+[Y]补 [X-Y]补=[X]补+[-Y]补=[X]补+{[Y]补}求补 【例1-5】 假设计算机字长为8位，完成下列补码运算。 1. （+25）+（+32） [+25]补 [+32]补 [+25]补=0 0 0 1 1 0 0 1 + [+32]补=0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 所以 [（+25）+（+32）]补=[+25]补+[+32]补=[+57]补 2. （+25）+（-32） [+25]补=0011001B [-32]补 [+25]补=0 0 0 1 1 0 0 1 + [ -32]补=1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 所以 [（+25）+（-32）]补=[+25]补+[-32]补=[-7]补 3. （+25）-（+32） [+25]补=0011001B [+32]补 [-32]补=｛[+32]补｝求补 [+25]补= 0 0 0 1 1 0 0 1 + [- 32]补= 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 所以 [（+25）-（+32）]补=[+25]补+[-32]补=[-7]补 4. （+25）-（-32） [25]补 [-32]补 [+32]补=｛[-32]补｝求补 [+25]补= 0 0 0 1 1 0 0 1 + [+32]补= 0 0 1 0 0