第1章__單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)a

1、教材單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用編著：杭和平、楊芳、謝飛等機(jī)械工業(yè)出版社 2008年5月特點(diǎn)：以AT89C51單片機(jī)為藍(lán)本，基于C語(yǔ)言編程，以單片機(jī)功能應(yīng)用為重點(diǎn)，介紹單片機(jī)的原理與應(yīng)用技術(shù)參考書(shū)目參考書(shū)目求是科技8051系列單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)完全手冊(cè)人民郵電出版社 2006/06馬忠梅等 單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)北京航空航天大學(xué)出版社 2003/11張齊 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)基于C語(yǔ)言編程 電子工業(yè)出版社 2004/08李廣弟等：?jiǎn)纹瑱C(jī)基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社 2001/07胡鍵單片機(jī)原理及接口技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社 2005/01尹勇等uVision2單片機(jī)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)指南科學(xué)出版社

2、2005/02朱勇單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)清華大學(xué)出版社2006/01第第1章章 單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)第第1章章 單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)n1.1 單片機(jī)概況n1.2 其他常用單片機(jī)系列n1.3 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域n1.4 一個(gè)單片機(jī)的簡(jiǎn)單應(yīng)用系統(tǒng)n1.5 單片機(jī)的數(shù)制與編碼單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器微控制器(Microcontroller)，國(guó)外普遍稱(chēng)為MCUMCU（Micro Control Uint）,其基本結(jié)構(gòu)是將微型計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理機(jī)(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口（I/O）、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等全部集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上。單片機(jī)結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)，在

3、硬件、指令系統(tǒng)及I/O處理能力方面突出芯片的控制功能。PC機(jī)與單片機(jī)機(jī)與單片機(jī)1 1、PCPC機(jī)機(jī)： PCPC機(jī)系統(tǒng)全力實(shí)現(xiàn)海量高速數(shù)據(jù)處理，兼顧控機(jī)系統(tǒng)全力實(shí)現(xiàn)海量高速數(shù)據(jù)處理，兼顧控制功能。制功能。2 2、單片機(jī)單片機(jī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)全力滿(mǎn)足測(cè)控對(duì)象的測(cè)控功能，兼：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)全力滿(mǎn)足測(cè)控對(duì)象的測(cè)控功能，兼顧數(shù)據(jù)處理能力。顧數(shù)據(jù)處理能力。1.1.1 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成 單片機(jī)的一般結(jié)構(gòu)可用圖1-1所示的方框圖描述。中央處理器（中央處理器（CPU）：是單片機(jī)的核心單元，通常由算術(shù)邏輯運(yùn)算部件ALU和控制部件構(gòu)成。（Central Processing Unit）ROM存放程序存放

4、程序；（ROM：read-only memory）RAM存放數(shù)據(jù)存放數(shù)據(jù)； （RAM：random access memory）I/O為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。（Input / Output）單片機(jī)用片內(nèi)總線(xiàn)(BUS)實(shí)現(xiàn)CPU、ROM、RAM、I/O各模塊之間的信息傳遞。系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘：是單片機(jī)運(yùn)行節(jié)拍的基準(zhǔn)單元。系統(tǒng)時(shí)鐘類(lèi)似于PC微機(jī)中的主頻。是反映單片機(jī)運(yùn)行速度的重要指標(biāo)。定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)器（T/CT/C）：用于單片機(jī)內(nèi)部精確定時(shí)或?qū)ν獠渴录ㄈ巛斎氲拿}沖信號(hào)）進(jìn)行計(jì)數(shù)，有的單片機(jī)內(nèi)部有多個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器。串口輸入串口輸入/輸出口輸出口：用于單片機(jī)和串行設(shè)備或其他單片機(jī)的通信。

5、串行通信是單片機(jī)與其他設(shè)備進(jìn)行信息交換最簡(jiǎn)單和廉價(jià)的方式。微處理器微處理器 寄存器陣列寄存器陣列：通用寄存器，專(zhuān)用寄存器；：通用寄存器，專(zhuān)用寄存器； 運(yùn)算器運(yùn)算器：累加器，暫存寄存器，標(biāo)志寄存器，：累加器，暫存寄存器，標(biāo)志寄存器， 算術(shù)邏輯單元；算術(shù)邏輯單元； 控制器控制器：程序計(jì)數(shù)器：程序計(jì)數(shù)器PCPC，指令寄存器，指令寄存器， 指令譯碼器，定時(shí)和控制邏輯電路。指令譯碼器，定時(shí)和控制邏輯電路。 總線(xiàn)總線(xiàn)： 用于傳送信息的公共途徑。用于傳送信息的公共途徑。 總線(xiàn)分為：總線(xiàn)分為： 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線(xiàn)總線(xiàn) 地址地址總線(xiàn)總線(xiàn) 控制控制總線(xiàn)總線(xiàn)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器： 作用：存放程序和數(shù)據(jù)作用：存放程序和數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器

6、分類(lèi)存儲(chǔ)器分類(lèi) RAM (Random-access memory)RAM (Random-access memory) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：讀寫(xiě)速度快，可隨機(jī)寫(xiě)入或讀出，讀寫(xiě)方便；讀寫(xiě)速度快，可隨機(jī)寫(xiě)入或讀出，讀寫(xiě)方便； 電源斷電后，存儲(chǔ)信息丟失。電源斷電后，存儲(chǔ)信息丟失。 作用：作用：存放各種數(shù)據(jù)。存放各種數(shù)據(jù)。 ROM (Read-only memory.) ROM (Read-only memory.) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：信息寫(xiě)入后，能長(zhǎng)期保存，不會(huì)因斷電而丟失。信息寫(xiě)入后，能長(zhǎng)期保存，不會(huì)因斷電而丟失。 作用：作用：存放固定程序和數(shù)據(jù)。存放固定程序和數(shù)據(jù)。 ROMROM分類(lèi)：分類(lèi)： MaskROM

7、 MaskROM（掩膜（掩膜ROMROM） OTPROMOTPROM（One Time Programmable ROMOne Time Programmable ROM） EPROM EPROM（Erasable Programmable ROMErasable Programmable ROM） E2PROM E2PROM（Electrically EPROMElectrically EPROM） Flash ROM Flash ROM EPROM（erasable programmable read only memory）。MCS-51系列的單片機(jī)8751上就使用的是EPROM，還有單

8、獨(dú)的EPROM存儲(chǔ)器芯片（如2764）。Mask ROM又稱(chēng)為掩膜的只讀存儲(chǔ)器，程序編寫(xiě)完畢，確保無(wú)錯(cuò)誤的情況下，將程序交給ROM生產(chǎn)廠家寫(xiě)入，不能再擦除重寫(xiě)。適合大批量穩(wěn)定生產(chǎn)的產(chǎn)品，當(dāng)用量很大時(shí)，單片的成本最低。OTP ROM（One Time Programmable ROM）是一次性編程的只讀存儲(chǔ)器，不能擦除重寫(xiě)，這種程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)，正在被flash存儲(chǔ)器的單片機(jī)代替，例如OTP ROM 的單片機(jī)PIC16C7x系列被相同類(lèi)別flash存儲(chǔ)器的PIC16F7x代替。目前使用片內(nèi)flash程序存儲(chǔ)器（也稱(chēng)為“閃存”）的單片機(jī)是使用的主流，例如常用的AT89C、AT89S等系列單片機(jī)，

9、這種flash的程序存儲(chǔ)器可以用電直接反復(fù)的多次擦和寫(xiě)，使用方便?，F(xiàn)在使用的U盤(pán)、MP3、數(shù)碼相機(jī)用的CF卡等，都是使用flash作為存儲(chǔ)介質(zhì)的。隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）：是斷電后信息會(huì)丟失的存儲(chǔ)器，這種存儲(chǔ)器可以快速反復(fù)的修改信息，用來(lái)存放程序運(yùn)行時(shí)的工作變量和數(shù)據(jù)。SRAM：?jiǎn)纹瑱C(jī)大多使用靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAMDRAM：PC計(jì)算機(jī)內(nèi)存使用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM。與SRAM相比，DRAM存儲(chǔ)密度大，但使用復(fù)雜，需要不間斷地動(dòng)態(tài)刷新。為了敘述的方便，把單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器統(tǒng)稱(chēng)為ROM；將單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)稱(chēng)為RAM。 +5V+5V+5VS2 C122uFY112MC230PC330PS1 U1AT89C5

10、1EA/VP31X119X218RESET9INT0/P3.212INT1/P3.313T0/P3.414T1/P3.515P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728RD/P3.717WR/P3.616PSEN29ALE/P30TXD/P3.111RXD/P3.010VCC40VSS20R11KK1繼電器 Q19013R2 R3 報(bào)警燈D1 220V AC12 100

11、D2 12簡(jiǎn)單的單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)的簡(jiǎn)單的單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)的ROM,RAM在哪里？在哪里？n功能部件n位數(shù)n存儲(chǔ)器nI/O口n速度n工作電壓n功耗n使用溫度1976年Intel公司推出MCS-48系列8位單片機(jī)。由于MCS-48系統(tǒng)的成功應(yīng)用，單片機(jī)及單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)迅速發(fā)展，到目前為止，世界各地廠商己相繼研制出大約幾十個(gè)系列數(shù)千種的8位單片機(jī)產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)使用最為廣泛的MCS-51內(nèi)核單片機(jī)是Atmel公司的基于MCS-51內(nèi)核的單片機(jī)AT89C51等系列產(chǎn)品。在8位單片機(jī)的基礎(chǔ)上，16位單片機(jī)也相繼產(chǎn)生，其功能進(jìn)一步加強(qiáng)，代表產(chǎn)品有Intel公司的MCS-96系列。然而，由于應(yīng)用領(lǐng)域大量需

12、要的仍是8位單片機(jī)，因此，各大公司紛紛推出高性能、大容量、多功能的新型8位單片機(jī)。AT89C51單片機(jī)封裝圖MCS-51MCS-51優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：性能價(jià)格比高；性能價(jià)格比高；開(kāi)發(fā)裝置多；開(kāi)發(fā)裝置多；國(guó)內(nèi)技術(shù)人員熟悉；國(guó)內(nèi)技術(shù)人員熟悉；芯片功能夠用適用；芯片功能夠用適用；有眾多芯片制造廠商加盟，可廣泛選擇。有眾多芯片制造廠商加盟，可廣泛選擇。1.2.1 Microchip的PIC系列單片機(jī)1.2.2 TI公司的超低功耗型MSP430系列單片機(jī)1.2.3 Atmel公司的AVR系列單片機(jī)1.2.4 ADI公司的ADuC8xx系列單片機(jī)1.2.5 Motorola的68HCxx系列單片機(jī)1.3 單片機(jī)

13、的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域與與PCPC相比單片機(jī)的特點(diǎn)相比單片機(jī)的特點(diǎn) 1、ROM和RAM嚴(yán)格區(qū)分2、面向控制的指令系統(tǒng)3、I/O口的多功能、高可靠4、品種規(guī)格的系列化5、硬件功能的通用性 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器ROM和和RAM是嚴(yán)格分工的是嚴(yán)格分工的。ROM用作程序存儲(chǔ)器用作程序存儲(chǔ)器，只存放程序、常數(shù)和數(shù)據(jù)表格，只存放程序、常數(shù)和數(shù)據(jù)表格，而而RAM用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存放臨時(shí)數(shù)據(jù)和變量。使單片機(jī)更適用于實(shí)時(shí)控制（也稱(chēng)為存放臨時(shí)數(shù)據(jù)和變量。使單片機(jī)更適用于實(shí)時(shí)控制（也稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)控制或過(guò)程控制）系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)控制或過(guò)程控制）系統(tǒng)。 將已調(diào)試好的程序固化（即對(duì)將已調(diào)試好的程序固化（即對(duì)R

14、OM編程編程，也稱(chēng)燒錄或者，也稱(chēng)燒錄或者燒寫(xiě)）在程序存儲(chǔ)空間燒寫(xiě)）在程序存儲(chǔ)空間ROM中，可以保證存儲(chǔ)信息數(shù)十年中，可以保證存儲(chǔ)信息數(shù)十年不丟失。與不丟失。與PCPC使用的磁盤(pán)使用的磁盤(pán)/光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備相比，光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備相比，單片機(jī)的單片機(jī)的ROM是一種電子存儲(chǔ)器，更加適合在振動(dòng)、粉塵等惡劣的是一種電子存儲(chǔ)器，更加適合在振動(dòng)、粉塵等惡劣的工作環(huán)境。工作環(huán)境。 單片機(jī)面向的實(shí)時(shí)控制僅需容量較小的單片機(jī)面向的實(shí)時(shí)控制僅需容量較小的RAM，用于存放少，用于存放少量隨機(jī)數(shù)據(jù)，這樣有利于提高單片機(jī)的操作速度。量隨機(jī)數(shù)據(jù)，這樣有利于提高單片機(jī)的操作速度。 l采用面向控制的指令系統(tǒng)采用面向控制的指令系統(tǒng)。在實(shí)

15、時(shí)控制方面，尤其是在。在實(shí)時(shí)控制方面，尤其是在位操作方面單片機(jī)有著不俗的表現(xiàn)。位操作方面單片機(jī)有著不俗的表現(xiàn)。 l 輸入輸入/ /輸出（輸出（I/OI/O）端口引腳設(shè)計(jì)有多種功能）端口引腳設(shè)計(jì)有多種功能。使用多功。使用多功能引腳的哪一種功能，則可以由用戶(hù)編程確定。能引腳的哪一種功能，則可以由用戶(hù)編程確定。 l品種規(guī)格的系列化品種規(guī)格的系列化。屬于同一個(gè)產(chǎn)品系列、不同型號(hào)的。屬于同一個(gè)產(chǎn)品系列、不同型號(hào)的單片機(jī)，通常具有相同的內(nèi)核、相同或兼容的指令系統(tǒng)。單片機(jī)，通常具有相同的內(nèi)核、相同或兼容的指令系統(tǒng)。其主要的差別僅在片內(nèi)配置了一些不同種類(lèi)或不同數(shù)量的其主要的差別僅在片內(nèi)配置了一些不同種類(lèi)或不同

16、數(shù)量的功能部件，以適用不同的被控對(duì)象。功能部件，以適用不同的被控對(duì)象。l單片機(jī)的硬件功能具有廣泛的通用性單片機(jī)的硬件功能具有廣泛的通用性。同一種單片機(jī)可。同一種單片機(jī)可以用在不同的控制系統(tǒng)中，只是其中所配置的軟件不同而以用在不同的控制系統(tǒng)中，只是其中所配置的軟件不同而已。已。1.3.1 單片機(jī)的特點(diǎn)單片機(jī)的特點(diǎn)1具有較高的性能價(jià)格比。2體積小，可靠性高。由單片機(jī)組成的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行電磁屏蔽等抗干擾措施。另一方面，單片機(jī)不易受外界的干擾。所以單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性比一般微機(jī)系統(tǒng)高得多。3控制功能強(qiáng)。單片機(jī)采用面向控制的指令系統(tǒng)，實(shí)時(shí)控制功能特別強(qiáng)。CPU可以直接對(duì)I/0口進(jìn)行輸入

17、、輸出操作及邏輯運(yùn)算，并且具有很強(qiáng)的位處理能力。4使用方便、容易產(chǎn)品化。單片機(jī)的體積小、功能強(qiáng)。能滿(mǎn)足許多小型對(duì)象的嵌入式應(yīng)用要求。1.3.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 智能化家用電器。智能化家用電器。 辦公自動(dòng)化設(shè)備。辦公自動(dòng)化設(shè)備。 商業(yè)營(yíng)銷(xiāo)設(shè)備。商業(yè)營(yíng)銷(xiāo)設(shè)備。 工業(yè)自動(dòng)化控制。工業(yè)自動(dòng)化控制。 智能化通信產(chǎn)品。智能化通信產(chǎn)品。 智能化儀表。智能化儀表。 汽車(chē)電子產(chǎn)品。汽車(chē)電子產(chǎn)品。 航空航天系統(tǒng)和國(guó)防軍事、尖端武器等。航空航天系統(tǒng)和國(guó)防軍事、尖端武器等。 1 1單片機(jī)在工業(yè)測(cè)量?jī)x表中的應(yīng)用單片機(jī)在工業(yè)測(cè)量?jī)x表中的應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便

18、等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，在各種智能傳感器、變送器、各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的智能儀表中均有不同類(lèi)型的單片機(jī)。用單片機(jī)改造原有的測(cè)量、控制儀表，能使儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化、綜合化及柔性化的方向發(fā)展。 2 2單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品，例如微術(shù)、傳感器技術(shù)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品，例如微機(jī)控制的車(chē)床、鉆床、機(jī)器人等。機(jī)控制的車(chē)床、鉆床、機(jī)器人等。 單片機(jī)作為產(chǎn)品中的控制器，可大大提高機(jī)器的自動(dòng)化、單片機(jī)作為產(chǎn)品中的控

19、制器，可大大提高機(jī)器的自動(dòng)化、智能化程度。智能化程度。 3 3單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用 單片機(jī)廣泛地應(yīng)用于各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中。例如，在工業(yè)單片機(jī)廣泛地應(yīng)用于各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中。例如，在工業(yè)測(cè)控、航空航天、尖端武器等各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，都可以用測(cè)控、航空航天、尖端武器等各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，都可以用單片機(jī)作為控制器。單片機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力和控制功能，單片機(jī)作為控制器。單片機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力和控制功能，能使系統(tǒng)保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)能使系統(tǒng)保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如機(jī)器人，每個(gè)關(guān)節(jié)或動(dòng)作部位都是一個(gè)單片機(jī)實(shí)時(shí)控量。例如機(jī)

20、器人，每個(gè)關(guān)節(jié)或動(dòng)作部位都是一個(gè)單片機(jī)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。制系統(tǒng)。4 4單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機(jī)系統(tǒng)。多機(jī)系在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機(jī)系統(tǒng)。多機(jī)系統(tǒng)一般由若干臺(tái)功能各異的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)組成，各自完成統(tǒng)一般由若干臺(tái)功能各異的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)組成，各自完成特定的任務(wù)，它們通過(guò)串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)工作。單片特定的任務(wù)，它們通過(guò)串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)工作。單片機(jī)在這種系統(tǒng)中往往作為一個(gè)終端機(jī)，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)機(jī)在這種系統(tǒng)中往往作為一個(gè)終端機(jī)，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點(diǎn)上，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和控制。單片機(jī)的高可靠性點(diǎn)上，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)

21、信息進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和控制。單片機(jī)的高可靠性和強(qiáng)抗干擾能力，使他可以置于惡劣環(huán)境的前端工作。和強(qiáng)抗干擾能力，使他可以置于惡劣環(huán)境的前端工作。5 5單片機(jī)在醫(yī)療儀器上的應(yīng)用單片機(jī)在醫(yī)療儀器上的應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)醫(yī)療儀器和康復(fù)器械中大量使用單片機(jī)，增加在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)醫(yī)療儀器和康復(fù)器械中大量使用單片機(jī)，增加了儀器的準(zhǔn)確性，使功能更加強(qiáng)大，協(xié)助醫(yī)生提高診斷和治了儀器的準(zhǔn)確性，使功能更加強(qiáng)大，協(xié)助醫(yī)生提高診斷和治療水平，例如，數(shù)字心電圖機(jī)、療水平，例如，數(shù)字心電圖機(jī)、B B超、心臟起搏器、各種肢體超、心臟起搏器、各種肢體康復(fù)儀等。康復(fù)儀等。 6 6消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品上的應(yīng)用消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品上的應(yīng)用 在家電領(lǐng)域，如洗衣機(jī)、

22、空調(diào)器、汽車(chē)電子與保安系統(tǒng)在家電領(lǐng)域，如洗衣機(jī)、空調(diào)器、汽車(chē)電子與保安系統(tǒng)、電視機(jī)、錄像機(jī)、電視機(jī)、錄像機(jī)、DVDDVD機(jī)、音響設(shè)備、電子秤、機(jī)、音響設(shè)備、電子秤、ICIC卡、手卡、手機(jī)等。在這些設(shè)備中使用單片機(jī)之后，其控制功能和性能大機(jī)等。在這些設(shè)備中使用單片機(jī)之后，其控制功能和性能大大提高，并實(shí)現(xiàn)了智能化、最優(yōu)化控制。大提高，并實(shí)現(xiàn)了智能化、最優(yōu)化控制。 7 7終端及外部設(shè)備控制終端及外部設(shè)備控制 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，如銀行終端、商業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，如銀行終端、商業(yè)POS(POS(自動(dòng)收款自動(dòng)收款機(jī)機(jī)) )、復(fù)印機(jī)等，以及計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，如打印機(jī)、繪圖機(jī)、復(fù)印機(jī)等，以及計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，

23、如打印機(jī)、繪圖機(jī)、傳真機(jī)、鍵盤(pán)和通信終端等。在這些設(shè)備中使用單片機(jī)，、傳真機(jī)、鍵盤(pán)和通信終端等。在這些設(shè)備中使用單片機(jī)，使其具有計(jì)算、存儲(chǔ)、顯示、輸入等功能，具有和計(jì)算機(jī)連使其具有計(jì)算、存儲(chǔ)、顯示、輸入等功能，具有和計(jì)算機(jī)連接的接口，使計(jì)算機(jī)的能力及應(yīng)用范圍大大提高，更好地發(fā)接的接口，使計(jì)算機(jī)的能力及應(yīng)用范圍大大提高，更好地發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的性能。揮了計(jì)算機(jī)的性能。 8 8智能接口智能接口 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別是在較大型的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)申，除通在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別是在較大型的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)申，除通用外圍設(shè)備用外圍設(shè)備( (打印機(jī)、鍵盤(pán)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)、鍵盤(pán)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、CRT)CRT)外，還有許多外，

24、還有許多外部通信、采集、多路分配管理以及驅(qū)動(dòng)控制等接口外部通信、采集、多路分配管理以及驅(qū)動(dòng)控制等接口。需要單。需要單片機(jī)與主機(jī)并行工作，提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度。片機(jī)與主機(jī)并行工作，提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度。 單片機(jī)還承擔(dān)接口信息進(jìn)行加工處理的工作。例如，在單片機(jī)還承擔(dān)接口信息進(jìn)行加工處理的工作。例如，在大大型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，用單片機(jī)對(duì)模，數(shù)轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行控制型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，用單片機(jī)對(duì)模，數(shù)轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行控制，對(duì)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，如數(shù)字濾波、線(xiàn)性化處理及誤差修正等。在數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，如數(shù)字濾波、線(xiàn)性化處理及誤差修正等。在通信接口中采用單片機(jī)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、解碼、分配管通信接口中采用單片機(jī)，可以對(duì)數(shù)據(jù)

25、進(jìn)行編碼、解碼、分配管理以及接收，發(fā)送等工作。理以及接收，發(fā)送等工作。單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 8 8位單片機(jī)仍然是主流機(jī)型；位單片機(jī)仍然是主流機(jī)型； 全盤(pán)全盤(pán)CMOSCMOS化趨勢(shì)；化趨勢(shì)； OTP ROM/Flash ROM OTP ROM/Flash ROM成為成為ROMROM供應(yīng)主流狀態(tài)；供應(yīng)主流狀態(tài)； 推行串行擴(kuò)展總線(xiàn)推行串行擴(kuò)展總線(xiàn) ； RISC RISC體系結(jié)構(gòu)大發(fā)展；體系結(jié)構(gòu)大發(fā)展； 實(shí)現(xiàn)全面低功耗管理實(shí)現(xiàn)全面低功耗管理 ； 根據(jù)不同需求發(fā)展個(gè)性化單片機(jī)根據(jù)不同需求發(fā)展個(gè)性化單片機(jī) ； 大力發(fā)展專(zhuān)用型單片機(jī)；大力發(fā)展專(zhuān)用型單片機(jī)； 在單片機(jī)中嵌入駐機(jī)軟件；在單片

26、機(jī)中嵌入駐機(jī)軟件；1.4 1.4 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)組成單片機(jī)系統(tǒng)的物理實(shí)體組成單片機(jī)系統(tǒng)的物理實(shí)體；單片機(jī)系統(tǒng)由兩大部分組成單片機(jī)系統(tǒng)由兩大部分組成:對(duì)硬件使用和管理的程序。對(duì)硬件使用和管理的程序。 硬件硬件： 軟件軟件：+5V+5V+5VS2 C122uFY112MC230PC330PS1 U1AT89C51EA/VP31X119X218RESET9INT0/P3.212INT1/P3.313T0/P3.414T1/P3.515P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P

27、0.633P0.732P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728RD/P3.717WR/P3.616PSEN29ALE/P30TXD/P3.111RXD/P3.010VCC40VSS20R11KK1繼電器 Q19013R2 R3 報(bào)警燈D1 220V AC12 100D2 12一個(gè)單片機(jī)的簡(jiǎn)單應(yīng)用系統(tǒng)一個(gè)單片機(jī)的簡(jiǎn)單應(yīng)用系統(tǒng) AT89C51 AT89C51單片機(jī)的I/O口是數(shù)字端口（圖中的P3.2、P2.0、P2.7等），有兩種狀態(tài)（AT89C51的I/O口沒(méi)有高阻狀態(tài)）邏輯1和邏輯0。 一般規(guī)定邏輯1是指高電平，邏輯0是低電平。也就是說(shuō)，

28、單片機(jī)的輸入只接受高電平或低電平，而輸出要么高電平，要么低電平。對(duì)于5V電源的數(shù)字電路，理想的低電平是0V；高電平是5V。而實(shí)際的高/低電平是一個(gè)電壓范圍，那么在單片機(jī)系統(tǒng)中，什么范圍的電平是高電平和低電平？通常在5V供電的數(shù)字電路中，低于0.8V的輸入電平為低電平，高于2V的輸入電平為高電平，把這種規(guī)定的電平范圍稱(chēng)為T(mén)TL電平。輸入高低電平之間的電平，單片機(jī)的數(shù)字I/O口將無(wú)法判斷，在輸入電路中不應(yīng)出現(xiàn)。單片機(jī)的單片機(jī)的I/O電平電平輸入輸出+5V 在單片機(jī)電路中三極管大多數(shù)工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，或者飽和導(dǎo)通，或者截止。在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)負(fù)載電流的情況和單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力，以及三極管電流放大倍數(shù)，提供三

29、極管足夠的基極電流，保證三極管的飽和導(dǎo)通。 單片機(jī)電路中三極管的應(yīng)用單片機(jī)電路中三極管的應(yīng)用名詞術(shù)語(yǔ)nRegister： 寄存器、累加器、寄存器組/堆nALU：Algebra Logic UnitnCPU：Central Processing UnitnMemory：存儲(chǔ)器nI/O： Interface, Device & EquipmentnMPU：Micro-Processor UnitnMCU：Micro Control UnitnDSP ：Digital Signal ProcessornROM：read-only memorynRAM：random access memory

30、nEPROM：Electrically Programmable Read Only MemorynFlash Memory, EEPROM(Electrically EPROMElectrically EPROM) 名詞術(shù)語(yǔ)nBIT位nBYTE字節(jié)（8BIT）nWORD字（16BIT）nDWORD雙字（32BIT）nBUS總線(xiàn)（A-BUS、D-BUS、C-BUS）nINSTRUCTION指令nPROGRAM程序1.5 1.5 單片機(jī)中數(shù)的數(shù)制與編碼單片機(jī)中數(shù)的數(shù)制與編碼 引言引言: 十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)是人們習(xí)慣使用的進(jìn)制。是人們習(xí)慣使用的進(jìn)制。 計(jì)算機(jī)只能計(jì)算機(jī)只能“識(shí)別識(shí)別”二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)

31、。 為了書(shū)寫(xiě)和識(shí)讀方便，計(jì)算機(jī)程序需要用為了書(shū)寫(xiě)和識(shí)讀方便，計(jì)算機(jī)程序需要用十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)表示。表示。 十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間的十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間的關(guān)系關(guān)系、相互轉(zhuǎn)換相互轉(zhuǎn)換和和 運(yùn)算方法運(yùn)算方法，是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)必備的基礎(chǔ)知識(shí)。，是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)必備的基礎(chǔ)知識(shí)。1.5.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制 十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù) 主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)： 基數(shù)是基數(shù)是1010。有。有1010個(gè)數(shù)碼（數(shù)符）構(gòu)成：個(gè)數(shù)碼（數(shù)符）構(gòu)成： 0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9。 進(jìn)位規(guī)則是進(jìn)位規(guī)則是“逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一”。【例【例】 1234.561234

32、.56= 1= 110103 3+2+210102 2+3+310101 1+4+410100 0+5+51010-1-1+6+61010-2-2= 1000+200+30+4+0.5+0.06= 1000+200+30+4+0.5+0.06 上述，上述，10103 3、10102 2、10101 1、10100 0、1010-1-1、1010-2-2 稱(chēng)為十進(jìn)制數(shù)各數(shù)位的稱(chēng)為十進(jìn)制數(shù)各數(shù)位的 “ “ 權(quán)權(quán) ” ” 。1 1十進(jìn)制計(jì)數(shù)制十進(jìn)制計(jì)數(shù)制十進(jìn)制的基為十進(jìn)制的基為1010，即它所使用的數(shù)碼為即它所使用的數(shù)碼為0 09 9，共，共1010個(gè)數(shù)字。十個(gè)數(shù)字。十進(jìn)制各位的權(quán)是以進(jìn)制各位的權(quán)是

33、以1010為底的冪，每個(gè)數(shù)因所處位置不同，其值是為底的冪，每個(gè)數(shù)因所處位置不同，其值是不同的，每一位數(shù)是其右邊相鄰那位數(shù)的不同的，每一位數(shù)是其右邊相鄰那位數(shù)的l0l0倍。倍。計(jì)數(shù)規(guī)律：逢計(jì)數(shù)規(guī)律：逢1010進(jìn)進(jìn)1 1。任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù) ( ( S S ) )1010，可以表示為，可以表示為( (S S ) )10 10 = = k kn n1010n n- -1 1+ +k kn n- -1 11010n n- -2 2+ + +k k1 110100 0+ +k k0 01010- -1 1+ +k k- -1 11010- -2 2+ + +k k- -m m1010- -

34、m m- -1 1式中，式中，k ki i是是0 09 9中的任意一個(gè)數(shù)字中的任意一個(gè)數(shù)字, , m m、n n是正整數(shù)，是正整數(shù)，1010是十進(jìn)制是十進(jìn)制的基數(shù)。的基數(shù)。例如：例如： (2006.2)(2006.2)10 10 =2=210103 3 + 0+ 010102 2 + 0+ 010101 1 + 6+ 610100 0 + 2+ 21010- -1 1 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù) 主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)： 基數(shù)是基數(shù)是2 2。只有兩個(gè)數(shù)碼：。只有兩個(gè)數(shù)碼：0 0 和和 1 1。 進(jìn)位規(guī)則是進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一”。 每每左左移一位移一位,數(shù)值數(shù)值增大增大一倍；一倍；右右移一位移一位,數(shù)

35、值數(shù)值減小減小一半。一半。 二進(jìn)制數(shù)用尾二進(jìn)制數(shù)用尾綴綴B B作為標(biāo)識(shí)符。作為標(biāo)識(shí)符。【例【例】 111.11B111.11B= 1= 12 22 2 +1 +12 21 1 +1 +12 20 0 +1 +12 2-1-1+1+12 2-2-2= 7.75= 7.75 其中，其中，2 22 2、2 21 1、2 20 0、2 2-1-1、2 2-2-2 稱(chēng)為二進(jìn)制數(shù)各數(shù)位的稱(chēng)為二進(jìn)制數(shù)各數(shù)位的“ “ 權(quán)權(quán) ” ” 2 2二進(jìn)制計(jì)數(shù)制二進(jìn)制計(jì)數(shù)制二進(jìn)制的基為二進(jìn)制的基為2 2，即它所使用的數(shù)碼為，即它所使用的數(shù)碼為0 0、1 1，共，共2 2個(gè)數(shù)字。二進(jìn)個(gè)數(shù)字。二進(jìn)制各位的權(quán)是以制各位的權(quán)是以

36、2 2為底的冪，每個(gè)數(shù)因所處位置不同，其值是不為底的冪，每個(gè)數(shù)因所處位置不同，其值是不同的，每一位數(shù)是其右邊相鄰那位數(shù)的同的，每一位數(shù)是其右邊相鄰那位數(shù)的2 2倍。倍。計(jì)數(shù)規(guī)律：逢計(jì)數(shù)規(guī)律：逢2 2進(jìn)進(jìn)1 1。任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù) ( ( S S ) )2 2可以表示成可以表示成( (S S) )2 2 = =k kn n2 2n n- -1 1 + + k kn n- -1 12 2n n- -2 2 + + + k k1 12 20 0 + + k k0 02 2- -1 1 + + k k- -1 12 2- -2 2 + + +k k- -m m2 2- -m m- -1

37、1式中，式中，k ki i只能取只能取0 0或或1, 1, m m、n n是正整數(shù)，是正整數(shù)，2 2是二進(jìn)制的基數(shù)。是二進(jìn)制的基數(shù)。例如：例如： (1101.101)(1101.101)2 2 = l= l2 23 3+1+12 22 2+0+02 21 1+1+12 20 0+1+12 2- -1 1+0+02 2- -2 2+1+12 2- -3 3二進(jìn)制數(shù)只有二進(jìn)制數(shù)只有2 2個(gè)數(shù)碼，即個(gè)數(shù)碼，即0 0和和1 1，在計(jì)算機(jī)中容易實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)，在計(jì)算機(jī)中容易實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制的制的0 0和和1 1就代表單片機(jī)中的低電平和高電平。就代表單片機(jī)中的低電平和高電平。 十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù) 主要主要特點(diǎn)特

38、點(diǎn)： 基數(shù)是基數(shù)是1616。共有。共有1616個(gè)數(shù)符構(gòu)成：個(gè)數(shù)符構(gòu)成： 0 0、1 1、9 9、A A、B B、C C、D D、E E、F F。其中，。其中， A A、B B、C C、D D、E E、F F 代表的數(shù)值分別為代表的數(shù)值分別為 1010、1111、1212、1313、1414、1515。 進(jìn)位規(guī)則是進(jìn)位規(guī)則是“逢十六進(jìn)一逢十六進(jìn)一”。 十六進(jìn)制數(shù)用尾十六進(jìn)制數(shù)用尾綴綴H H表示。表示?！纠纠緼3.4HA3.4H = 10 = 1016161 1+3+316160 0+4+41616-1-1 = 160+3+0.25 = 160+3+0.25 = 163.25 = 163.25

39、 其中，其中，16163 3、16162 2、16161 1、16160 0、1616-1-1、1616-2-2 稱(chēng)為十六進(jìn)制數(shù)各數(shù)位的稱(chēng)為十六進(jìn)制數(shù)各數(shù)位的“權(quán)權(quán)”。3 3十六進(jìn)制計(jì)數(shù)制十六進(jìn)制計(jì)數(shù)制十六進(jìn)制的基為十六進(jìn)制的基為1616，即它所使用的數(shù)碼為，即它所使用的數(shù)碼為0 09 9、A AF F，共，共1616個(gè)個(gè)數(shù)字。十六進(jìn)制各位的權(quán)是以數(shù)字。十六進(jìn)制各位的權(quán)是以1616為底的冪，每個(gè)數(shù)因所處位置不為底的冪，每個(gè)數(shù)因所處位置不同，其值是不同的，每一位數(shù)是其右邊相鄰那位數(shù)的同，其值是不同的，每一位數(shù)是其右邊相鄰那位數(shù)的l6l6倍。倍。計(jì)數(shù)規(guī)律：逢計(jì)數(shù)規(guī)律：逢1616進(jìn)進(jìn)1 1。任意一個(gè)

40、十六進(jìn)制數(shù)任意一個(gè)十六進(jìn)制數(shù) ( ( S S ) )1616可以表示成可以表示成( (S S ) )1616= =k kn n1616n n- -1 1 + +k kn n- -1 11616n n- -2 2+ + +k k1 116160 0 + +k k0 01616- -1 1+ +k k- -1 11616- -2 2+ + +k k-m-m1616- -m m- -1 1式中，式中，k ki i可取可取0, 1, 2, 0, 1, 2, , 9, A, B, C, D, E, F, 9, A, B, C, D, E, F等等1616個(gè)數(shù)碼個(gè)數(shù)碼、字母之一。用、字母之一。用A AF

41、F表示表示10101515。m m、n n是正整數(shù)。是正整數(shù)。1616為十六進(jìn)制為十六進(jìn)制的基數(shù)。的基數(shù)。例如：例如： (A2E3)(A2E3)16 16 = 10= 1016163 3+2+216162 2+14+1416161 1+3+316160 0十六進(jìn)制數(shù)在書(shū)寫(xiě)中可使用另一種表示方式，如十六進(jìn)制數(shù)在書(shū)寫(xiě)中可使用另一種表示方式，如 (A2E3)(A2E3)1616可可表示為表示為A2E3HA2E3H。十六進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系表十六進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系表 十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)0

42、 000H00H0000B0000B11110BH0BH 1011B1011B1 101H01H0001B0001B12120CH0CH 1100B1100B2 202H02H0010B0010B13130DH0DH 1101B1101B3 303H03H0011B0011B14140EH0EH 1110B1110B4 404H04H0100B0100B15150FH0FH 1111B1111B5 505H05H0101B0101B161610H10H 0001 0000B 0001 0000B6 606H06H0110B0110B171711H11H 0001 0001B 0001 0001

43、B7 707H07H0111B0111B181812H12H 0001 0010B 0001 0010B8 808H08H1000B1000B191913H13H 0001 0011B 0001 0011B9 909H09H1001B1001B202014H14H 0001 0100B 0001 0100B10100AH0AH1010B1010B212115H15H 0001 0101B0001 0101B1.5.2 進(jìn)位計(jì)數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換進(jìn)位計(jì)數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 整數(shù)部分整數(shù)部分： 自右向左

44、，四位一組，不足四位，向左填零，各部自右向左，四位一組，不足四位，向左填零，各部分用相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)替代；分用相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)替代； 小數(shù)部分小數(shù)部分： 自左向右，四位一組，不足四位，向右填零，各部自左向右，四位一組，不足四位，向右填零，各部分用相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)替代；分用相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)替代；二進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制00000100080001110019001021010A001131011B010041100C010151101D011061110E011171111F 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)每位十六進(jìn)制數(shù)分別用相應(yīng)每位十六進(jìn)制數(shù)分

45、別用相應(yīng)4位二進(jìn)制數(shù)替代。位二進(jìn)制數(shù)替代。 十進(jìn)制數(shù)整數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)的方法：十進(jìn)制數(shù)整數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)的方法：除除16取余法取余法 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù) 十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)的方法：十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)的方法：乘乘2取整法取整法 整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)的方法：十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)的方法： 除除2取余法取余法 小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換 十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制小數(shù)的方法：十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制小數(shù)的方法：乘乘16取整法取整法1.5.3 二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)運(yùn)算【

46、例【例】00110101B00110101B+ +10011100B10011100B 二進(jìn)制數(shù)加法運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)加法運(yùn)算規(guī)則：規(guī)則：0 + 0 = 0，0 + 1 = 1 + 0 = 1， 1 + 1 = 0（向高位進(jìn)（向高位進(jìn)1）。）。11010001B11010001B【例【例】10110101B10110101B- -10011100B10011100B規(guī)則：規(guī)則：0 0 = 0，1 0 = 0，1 1 = 0， 0 1 = 1（向高位借（向高位借1）。）。 二進(jìn)制數(shù)減法運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)減法運(yùn)算 00011001B00011001B11011101 二進(jìn)制數(shù)乘法運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)乘法運(yùn)算【例【例】

47、 1101B1101B 1001B1001B1110101B1110101B+ 1101+ 1101 二進(jìn)制數(shù)除法運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)除法運(yùn)算1 111101110【例【例】 110111011110110111011010011001 11011101 11011101 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)“與與”運(yùn)算運(yùn)算規(guī)則：規(guī)則：0 0 = 0，1 0 = 0， 1 0 = 0，1 1 = 1。【例【例】10110101B10110101B 10011100B10011100B10010100B10010100B規(guī)則：規(guī)則： 0 0 = 0，1 0 = 1， 1 1 = 1，0 1 = 1。 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)“或或

48、”運(yùn)算運(yùn)算【例【例】10110101B10110101B 10011100B10011100B10111101B10111101B 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)“異或異或”運(yùn)算運(yùn)算規(guī)則：規(guī)則：00 = 0，01 = 1， 10 = 1，11 = 0?！纠纠?0110101B10110101B 10011100B10011100B00101001B00101001B8. 十六進(jìn)制數(shù)運(yùn)算十六進(jìn)制數(shù)運(yùn)算先將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，先將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，然后根據(jù)二進(jìn)制運(yùn)算法則進(jìn)行運(yùn)算，然后根據(jù)二進(jìn)制運(yùn)算法則進(jìn)行運(yùn)算，再轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。再轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。原碼、反碼和補(bǔ)碼原碼、反碼和補(bǔ)碼數(shù)的正負(fù)表示

49、形式：數(shù)的正負(fù)表示形式： D7=D7=1 1 表示表示負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)，D7=D7=0 0 表示表示正數(shù)正數(shù)。D7 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符號(hào)位符號(hào)位 數(shù)值數(shù)值位位 X反反 =X原數(shù)值位取反，符號(hào)位不變。原數(shù)值位取反，符號(hào)位不變。 在計(jì)算機(jī)中，機(jī)器數(shù)有三種表示方法：在計(jì)算機(jī)中，機(jī)器數(shù)有三種表示方法：即原碼、反碼和補(bǔ)碼。即原碼、反碼和補(bǔ)碼。 采取補(bǔ)碼運(yùn)算，可以將減法轉(zhuǎn)換成加采取補(bǔ)碼運(yùn)算，可以將減法轉(zhuǎn)換成加法運(yùn)算。法運(yùn)算。 對(duì)于正數(shù)：對(duì)于正數(shù)：X原原 =X反反 =X補(bǔ)補(bǔ) 對(duì)于負(fù)數(shù)：對(duì)于負(fù)數(shù)：X補(bǔ)補(bǔ) =X反反 + 1原碼、反碼和補(bǔ)碼對(duì)應(yīng)關(guān)系表原碼、反碼和補(bǔ)碼對(duì)應(yīng)關(guān)系表 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)