单片微型计算机原理及接口技术 第1章 单片微型计算机概述_end.ppt

第1章 单片微型计算机概述 1.1 单片微型计算机发展概况 1.2 微计算机系统概念 1.3 单片机的特点 1.4 计算机中的数和编码 1.1 单片微型计算机发展概况 单片机体积小、功能强、功耗低、可靠性高和性价比高的特点，在过程控制、机电一体化产品、智能仪器、家用电器、计算机网络及通讯等方面得到广泛应用。 单片机经历了一位、4位、8位、16位及32位的发展阶段，世界上一些著名的半导体器件厂家都开发了单片机如Intel、Motorola、Zilog、Philips等。 单片机的品种日益增加，在众多的通用型单片机里，以Intel公司的MCS系列单片机最为著名。 1.2 微计算机系统概念 1.3 单片机的特点 （1）体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。 （2）数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高。 （3）结构灵活，易于组成各种微机应用系统。 （4）应用广泛，既可用于工业自动控制等场合，又可用于测量仪器、医疗仪器及家用电器等领域。 1.4 计算机中的数和编码 1.4.1 计数制 1.4.2 二进制数（用B表示） 1.4.3 十六进制数（用H表示） 1.4.4 不同进制数之间的转换 1.4.5 数制书写约定 1.4.6 计算机中数的表示 1.4.7 计算机常用编码 1.4.1 计数制 日常生活中广泛使用的数为十进制数，这是一种逢十进一的计数方法。用的数制还有二进制、八进制和十六进制等。 基数小于10的计数制，可用十进制相应的数码作为它的数字符号，一个数一般由多个数码组成。数码在数中的位置不同，其值也不同。 1.4.2 二进制数（用B表示） 以2为基数的数制称为二进位计数制，它只包括0和1两个数码，很容易用电子元件的两种不同的状态来表示，例如，用高电平表示1，用低电平表示0。所以，计算机中通常采用二进制数。 二进制数的计数特征：逢二进一，运算简单。 在加、减、乘、除四则运算中，乘法实质上是做移位加法，除法则是移位减法。 1.4.3 十六进制数（用H表示） 为了书写和阅读方便，经常采用十六进制数作为二进制的缩写形式。十进制数、二进制数、十六进制数的对照表如表1-1所示。 在计数时，逢十六进一，这样书写长度短，且可方便将十六进制数转换为二进制数或将二进制数转换为十六进制数。 1.4.4 不同进制数之间的转换 1．二进制转换为十进制 基本方法：将二进制数按权展开式，利用十进制数的运算法则求和，即可得到等值的十进制数。 2．十进制到二进制的转换 l??????? 十进制整数转换为二进制整数 l??????? 十进制小数转换为二进制小数 l??????? 带小数的十进制数转换为二进制数 3．二进制、十六进制之间的相互转换 将二进制数转换为十六进制数，从低位开始，每四位一组，然后将其转换为对应的十六进制数。如最后一组不足四位，需在左边补0。 用同样方法可将二进制小数转换十六进制小数。只是分组应从小数点右边开始分成四位一组。 十六进制数转换为二进制数，将每位十六进制数直接转换成相应的二进制数。 1.4.5 数制书写约定 在书写计算机程序时，一般不用基数作为下标来区分各种进制，而是用相应的英文字母作后缀来表示各种进制的数。 例如：B（Binary）——表示二进制数。 D（Decimal）——表示十进制数，一般D可省略，即无后缀的数字为十进制数。 H（Hexadecimal）——表示十六进制数。 1.4.6 计算机中数的表示 1．原码、反码和补码 l?原码：在符号位中用0表示正、用1表示负的二进制数，称为原码。例如， x1=＋1110111B， [x1]原 x2=－1110111B， [x2]原 数0可是＋0或－0。因此，0在原码中形式： [＋0]原=0000 0000B， [－0]原=1000 0000B l?? 反码：正数的反码=原码；负数的反码=原码的符号位不变而数值按位取反。所谓按位取反，即将各位的1变成0，0变成1。 例如，x1=＋13， [x1]反=[＋13]原=0 0001101B 。 又如，x2=－13， [x2]原=[－13]原=1 0001101B， [x2]反=[－13]反=1 1110010B。 l??补码：正数的补码=原码；负数的补码=反码＋1。 例如，x1=＋1101101B， [x1]补=[＋13]原=0 1101101B 。 又如， x2=－1101101B， [x2]反， [x2]补。 在补码表示中，“0”是唯一的。即[±0]补=00000000