单片机原理及应用1项目一 知识准备.pptVIP

第一部分 单片机原理与应用 项目一 单片机基础知识的准备 ●项目背景 单片机技术是计算机技术的一个分支，因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC机。用单片机构成的电路往往具有体积小、成本低、功能强、可靠性高、功耗低、电路简捷、开发和改进容易等一系列优点，已广泛地应用于军事、工业、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域。单片机的应用使产品功能、精度和质量大幅度提升，且电路简单，故障率低，可靠性高，成本低廉，从而使它得到了越来越广泛的应用。 单片机应用技术是电气、电子、机电和通信等专业毕业生必备的专业知识和技能，学好单片机课程对将来的就业与个人职业发展的起着重要的作用。 项目一 单片机基础知识的准备 项目目标 ◆掌握数制与编码等预备知识 ◆建立单片机的概念、了解与单片机相关知识 ◆了解部分常用单片机的特性 ●项目任务 ◆学习单片机的基本概念及相关知识 ◆各种单片机的性能比较 预备知识 数据表示与编码 计算机所处理的信息，必须先经过数字化处理，即对数据、文字、图形、符号等信息进行编码，成为计算机可以识别和处理的对象。二进制数由于只有“0”和“1”两个状态，便于物理实现，而且可以方便的实现信息的储存、传输和处理，所以沿用至今，因此我们要简单了解一下计算机中数据的表示方法。 1.数制及其转换 单片机中数据的表示和计算机是一致的，它对数据的操作主要是计算与处理加工。数制是数的制式，是人们利用符号进行计数的科学方法，常用的数制有二进制、十进制和十六进制等。 1.数制及其转换 1）数制的基数与权 基数：每个计数制中表示每个位数上可用字符的个数。 如十进制，每位上可用字符为0～9，故基数为10； 又如二进制，每位上可用字符为0、1，故基数为2。 权：数值中的每一位都有一个表示改为在数值中位置的值与之相对应，几进制数权就是基数的相应次幂。 如：二进制数 1 0 1 1 . 1 1 对应位权 1.数制及其转换 2）数制间的转换 （1）非十进制转换成十进制——按位权展开 如：1101B=1×23+1×22+0×21十1×20＝8+4+0+1=13 1AFH＝1×162＋10×161＋15×160＝431 （2）十进制二进制 整数部分：除2取余倒序 小数部分：乘2取整正序 如：14.35=1110.01011B （3）二进制十六进制 二进制十六进制：按照表1.1，每四位一组，位数不足4时，整数部分前面补零，小数部分后面补零； 十六进制二进制：按照表1.1，将每一位的十六进制数展开成四位的二进制数即可。 1.数制及其转换 如：(3AB.7E)16=(0011 1010 1011.0111 1110)2 (101 1101 0101 1010.1011 01)2=(5D5A.B4)16 各进制数的字母表示：二进制 八进制 十进制 十六进制 B Q D H 书写规定：十六进制数以字母开头时，前面要加“0”。 由于十六进制数易于书写和记忆，且与二进制数之间的转换十分方便，所以在书写计算机语言时多用十六进制数。 2．编码 在计算机中采用的二进制代码通常需要按照一定规律编排，使每组代码具有一定的特定含义，成为机器可以表示并识别的带符号数据，即为计算机中的编码。 2．编码 1）有符号数的编码　 　 数学上有符号数的正负号分别用“+”和“-”来表示。在计算机中由于采用二进制，只有“1”和“0”两个数字，所以规定最高位是符号位，最高位为“0”表示正数，为“1”表示负数，计算机中的带符号数有三种表示法即原码、反码和补码。 　 (1) 原码 　 正数的符号位用“0”表示，负数的符号位用“1”表示，数的绝对值与符号一起编码，这种表示法称为原码。 例如：Xl＝＋1010101 　[X1]原　　　X2＝-1010101 　 [X2]原 　 左边数称为真值，右边为用原码表示的机器数，两者的最高位分别用“0”和“1”代替了“＋”和“-”。 (2) 反码 　 一个数的反码可由原码求得。如果是正数，则其反码与原码相同；如果是负数，则其反码是符号位不变，其他各位均将“1”转换为“0”，“0”转换为“1”。　 例如：Xl＝+1010101 　[X1]反 　　　X2＝-1010101 [X2]反(3) 补码 一个数的补码也可由反码求得。如果是正数，则其补码与反码相同；如果是负数，则其补码为反码加“1”。 　 例如：Xl＝＋101010 l [X1]补