基于单片机的函数信号发生器的设计稿与制作.docVIP

计算机基础知识及MCS-51单片机硬件结构 1.1 数制与编码 在计算机中，任何命令和信息都是以二进制数据的形式存储的。本节将讲解常用的十进制、二进制、十六进制的含义及相互转换的方法。 1.1.1 二进制数 二进制数只有两个数字符号：0和1。计数时按“逢二进一”的原则进行计数。在计算机中，二进制数的每一位是数据的最小存储单位。将8位（bit）二进制数称为一个字节（B），字节是计算机存储信息的基本数据单位。存储器的容量常用以下单位表示： 1B=8bit 1024B=1KB 1024KB=1MB 1024MB=1GB 1024GB=1TB 对于8位二进制数（D0～D7），各位所对应的值为 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 例如：二进制按位权展开求和计算可得 =1×+0×+1×+1×+0×+1×+1×+1× =128+0+32+16+0+4+2+1 = 对于含有小数的二进制数，小数点右边第一位小数开始向右各位的权值分别为 … 1.1.2 十六进制数 计算机在输入输出或书写时，可采用十六进制数表示相应的二进制数。十六进制数有16个数字符号，其中0～9与十进制数相同，剩6个为A～F，分别表示十六进制数的确10～15，计数时按“逢十六进一”的原则进行计数。 为了便于区别不同进制的数据，一般情况下可在数据后跟一后缀： 二进制数用“B”表示（如1001111B） 十六进制数用“H”表示（如3AH） 十进制数用“D”表示（如39D或39） 1.1.3 不同数制之间的转换 计算机中的数只能用二进制数表示，十六进制数适合读写方便的需要，日常生活使用的是十六进制数，计算机根据需要对各种进制进转换。 1．二进制数转换为十进制数 对任意二进制数均可按权展开将其转化为十进制数。例如： =1×+0×+1×+1×+0×+1×+1×+1× =128+0+32+16+0+4+2+1 =183D 2．十进制数转换为二进制数 十进制数转换为二进制数，可将整数部分与小数部分别进行转换，然后合并。。其中整数部分可采用“除2取余法”进行转换，小数部分可采用“乘2取整法”进行转换。 例如：将37D转换为二进制数。 2 37 1 低位（每一次余数为低位） 2 18 0 2 9 1 2 4 0 2 2 0 2 1 1 高位（直到商数等于0为止） 0 结果为37D=100101B。 3．二进制数转换为十六进制数 因为=16，所以4位二进制数相当于1位十六进制数，二进制、十进制、十六进制对应数的转换关系见表1-1。 表1-1 二进制、十进制、十六进制对应转换表 十进制 二进制 十六进制 0 0000 0 1 0001 1 2 0010 2 3 0011 3 4 0100 4 5 0101 5 6 0110 6 7 0111 7 8 1000 8 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F 例如：1000101B=45H 1.1.4 ASCLL码 对于计算机非数值型数据不能直接装入计算机，必须将其转换为特定的二进制代码（即将其编码），以二进制代码所表示的字符数据的形式装入计算机。ASCLL码是一种国际标准信息交换码，它利用7位二进制代码来表示字符，再加上1位校验位，故在计算机中用1个字节8位二进制数来表示一个字符。（ASCLL码表可查资料） 1.2 单片机与嵌入式系统组成 单片机又称单片微控制器，其基本结构是将微型计算机的基本功能部件：中央处理机（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时器/计算器、中断系统等全部集成在一个半导体芯片上。 1.3 MCS-51单片机总体结构 1.3.1 MCS-51 单片机总体结构框图及功能 单片机内部各功能部件通常都挂靠在内部总线上，它们通过内部总线传送数据信息和控制信息，各功能部件分时使用总线，即所谓的内部单总线结构。图2-1为8051单片机内部基本结构框图。 图1-1 8051单片机内部基本结构框图 1．CPU CPU是单片机内部的核心部件，是单片机的指挥和控制中心。从功能上看，CPU可分为运算器和控制器两大部分。 控制器主要包括程序计算器PC、指令寄存器、指令译码器及定时控制电路等。 PC是一个16位的专用寄存器，用来存放CPU要执行的存放在程序存储器中的下一条指令地地址。当系统上电复位后，PC的内容为0000H，所以单片机主控制程序的首地址自然应定位为0000H。 运算器由算术逻辑运算部件ALU、累加器ACC、程序状态字寄存器PSW等组成。程序状态寄存器PS