單片機(jī)原理及應(yīng)用 (2)2

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用第1頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二1.1 微型計(jì)算機(jī)的組成及工作原理1.1.1 微型計(jì)算機(jī)中的基本概念1. 微處理器2. 微型計(jì)算機(jī) (1)單片微處理機(jī) (2)通用微型計(jì)算機(jī)3. 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第2頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二1.1.2 微機(jī)基本結(jié)構(gòu) 微型計(jì)算機(jī)的基本組成如圖1.1所示，它由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（Memory）、輸入輸出接口（I/O接口）和系統(tǒng)總線（BUS）構(gòu)成。圖1.1 微型計(jì)算機(jī)的基本組成第3頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二1.1.3 微型計(jì)算機(jī)的基本工作過程 微型計(jì)算機(jī)的

2、基本工作過程是執(zhí)行程序的過程，也就是CPU自動(dòng)從程序存放的第1個(gè)存儲(chǔ)單元起，逐步取出指令、分析指令，并根據(jù)指令規(guī)定的操作類型和操作對(duì)象，執(zhí)行指令規(guī)定的相關(guān)操作。如此重復(fù)，周而復(fù)始，直至執(zhí)行完程序的所有指令，從而實(shí)現(xiàn)程序的基本功能，這就是微型計(jì)算機(jī)的基本工作原理。 第4頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二1.2 典型單片機(jī)產(chǎn)品簡介1.2.1 MCS-51單片機(jī)系列 MCS-51可分為兩個(gè)子系列和4種類型，如表1-1所示。按資源的配置數(shù)量，MCS-51系列分為51和52兩個(gè)子系列，其中51子系列是基本型，而52子系列屬于增強(qiáng)型。表1-1 MCS-51系列單片機(jī)分類 資 源 配

3、置 子 系 列片內(nèi)ROM的形式片內(nèi)ROM容量片內(nèi)RAM容量定時(shí)器與計(jì)數(shù)器中斷源無ROMEPROME2PROM851系列80318051875189514KB128B21658C51系列80C3180C5187C5189C514KB128B2165852系列80328052875289528KB256B31668C252系列80C23280C25287C25289C2528KB256B3167第5頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二 80C51與8051的比較（1）MCS-51系列芯片采用HMOS工藝，而80C51芯片則采用CHMOS工藝。CHMOS工藝是COMS和HMOS的

4、結(jié)合，（2）80C51芯片具有COMS低功耗的特點(diǎn)。例如8051芯片的功耗為630mW,而80C51的功耗只有120mW。（3）80C51在功能增加了待機(jī)和掉電保護(hù)兩種工作方式，以保證單片機(jī)在掉電情況下能以最低的消耗電流維持。（4）此外，在80C51系列芯片中，內(nèi)部程序存儲(chǔ)器除了ROM型和EPROM型外，還有E2PROM型，例如89C51就有4KB E2PROM。并且隨著集成技術(shù)的提高，80C51系列片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的容量也越來越大，目前已有64KB的芯片了。另外，許多80C51芯片還具有程序存儲(chǔ)器保密機(jī)制，以防止應(yīng)用程序泄密或被復(fù)制。 第6頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期

5、二1.2.2 MCS-96系列單片機(jī) MCS-96系列單片機(jī)是Intel公司在1983年推出的16位單片機(jī)，它與8位機(jī)相比，具有集成度高、運(yùn)算速度快等特點(diǎn)。它的內(nèi)部除了有常規(guī)的I/O接口、定時(shí)器計(jì)數(shù)器、全雙工串行口外，還有高速I/O部件、多路AD轉(zhuǎn)換和脈寬調(diào)制輸出（PWM）等電路，其指令系統(tǒng)比MCS-51更加豐富。 1.2.3 ATMEL公司單片機(jī) ATMEL公司于1992年推出了全球第一個(gè)3V超低壓F1ash存儲(chǔ)器，并于1994年以E2PROM技術(shù)與Intel公司的80C31內(nèi)核進(jìn)行技術(shù)交換，從此擁有了80C31內(nèi)核的使用權(quán)，并將ATMEL特有的Flash技術(shù)與80C31內(nèi)核結(jié)合在一起，生產(chǎn)

6、出AT89C51系列單片機(jī)。第7頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二1.3 單片機(jī)的應(yīng)用模式1.3.1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通常分為以下三個(gè)層次。(1)單片機(jī)：通常指應(yīng)用系統(tǒng)主處理機(jī)，即所選擇的單片機(jī)器件。(2)單片機(jī)系統(tǒng)：指按照單片機(jī)的技術(shù)要求和嵌入對(duì)象的資源要求而構(gòu)成的基本系統(tǒng)。時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和擴(kuò)展存儲(chǔ)器等與單片機(jī)共同構(gòu)成了單片機(jī)系統(tǒng)。(3)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)：指能滿足嵌入對(duì)象要求的全部電路系統(tǒng)。在單片機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加上面向?qū)ο蟮慕涌陔娐?，如前向通道、后向通道、人機(jī)交互通道(鍵盤、顯示器、打印機(jī)等)和串行通信口(RS232)以及應(yīng)用程序等。第8頁，

7、共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)三個(gè)層次的關(guān)系如圖1.2所示 圖1.2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)三個(gè)層次的關(guān)系第9頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二1.3.2 單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程 通常開發(fā)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)可按以下6個(gè)步驟進(jìn)行。(1) 明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，完成單片機(jī)及其外圍電路的選型工作。(2) 設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖和PCB板，經(jīng)仔細(xì)檢查PCB板后送 工廠制作。(3) 完成器件的安裝焊接。(4)根據(jù)硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)要求編寫應(yīng)用程序。(5)在線調(diào)試軟硬件。(6) 使用編程器燒寫單片機(jī)應(yīng)用程序，獨(dú)立運(yùn)行單片機(jī)系統(tǒng)。 第10頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)

8、37分，星期二1.4 單片機(jī)的應(yīng)用1.單片機(jī)在機(jī)、電、儀一體化等智能產(chǎn)品中的應(yīng)用 日常生活中含單片機(jī)的電器產(chǎn)品 智能化的儀器儀表2.單片機(jī)在工業(yè)測(cè)控中的應(yīng)用3.單片機(jī)在通信技術(shù)中的應(yīng)用第11頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二1.5 數(shù)制與編碼1.5.1 數(shù)制的表示1.常用數(shù)制（1）十進(jìn)制數(shù) 我們熟悉的十進(jìn)制數(shù)有兩個(gè)主要特點(diǎn)： 有十個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)：0、1、2、9； 低位向高位進(jìn)、借位的規(guī)律是“逢十進(jìn)一”“借一當(dāng)十”的計(jì)數(shù)原則進(jìn)行計(jì)數(shù)。例如：1234.45=1103210231014100410-1510-2 式中的10稱為十進(jìn)制數(shù)的基數(shù), 103、102、101、100、

9、10-1稱為各數(shù)位的權(quán)。十進(jìn)制數(shù)用D結(jié)尾表示。 第12頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二（2）二進(jìn)制數(shù) 在二進(jìn)制中只有兩個(gè)不同數(shù)碼：0和1，進(jìn)位規(guī)律是“逢二進(jìn)一”“借一當(dāng)二”的計(jì)數(shù)原則進(jìn)行計(jì)數(shù)。二進(jìn)制數(shù)用B結(jié)尾表示。例如，二進(jìn)制數(shù)11011011.01可表示為：(11011011.01)2=12712602512412302212112002-112-2（3）八進(jìn)制數(shù) 在八進(jìn)制中有0、1、2、7八個(gè)不同數(shù)碼，采用“逢八進(jìn)一”“借一當(dāng)八”的計(jì)數(shù)原則進(jìn)行計(jì)數(shù)。八進(jìn)制數(shù)用Q結(jié)尾表示。 例如，八進(jìn)制數(shù)（503.04）Q可表示為： （503.04）Q=582+081+380+08-

10、1+48-2第13頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二（4）十六進(jìn)制數(shù) 在十六進(jìn)制中有0、1、2、9、A、B、C、D、E、F共十六個(gè)不同的數(shù)碼，采用“逢十六進(jìn)一”“借一當(dāng)十六”的計(jì)數(shù)原則進(jìn)行計(jì)數(shù)。十六進(jìn)制數(shù)用H結(jié)尾表示。例如，十六進(jìn)制數(shù)（4E9.27）H可表示為 （4E9.27）H=4162141619160216-1716-22不同進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換 表1-4列出了二、八、十、十六進(jìn)制數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，熟記這些對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)會(huì)有較大的幫助。第14頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二表1-4 各種進(jìn)位制的對(duì)應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)

11、制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F711177161000020108100010817100012111第15頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二（1）二、八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成為十進(jìn)制數(shù) 根據(jù)各進(jìn)制的定義表示方式，按權(quán)展開相加，即可轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)?！纠?-1】將（10101）B，(72)Q，（49）H轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。(10101)B=124023122021120=37(72)Q=781+2

12、80=58(49)H=41619160=73（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù),需要將整數(shù)部分和小數(shù)部分分開,采用不同方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換,然后用小數(shù)點(diǎn)將這兩部分連接起來。第16頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二整數(shù)部分：除2取余法。 具體方法是：將要轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)除以2，取余數(shù)；再用商除以2，再取余數(shù)，直到商等于0為止，將每次得到的余數(shù)按倒序的方法排列起來作為結(jié)果?！纠?-2】將十進(jìn)制數(shù)25轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)所以（25）D=11001B第17頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二小數(shù)部分：乘2取整法。 具體方法是：將十進(jìn)制小數(shù)不斷地乘以2，直到積的

13、小數(shù)部分為零（或直到所要求的位數(shù)）為止，每次乘得的整數(shù)依次排列即為相應(yīng)進(jìn)制的數(shù)碼。最初得到的為最高有效數(shù)位，最后得到的為最低有效數(shù)字?！纠?-3】將十進(jìn)制數(shù)0.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。所以（0.625）D=0.101B第18頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二【例1-4】將十進(jìn)制數(shù)25.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，只要將上例整數(shù)和小數(shù)部分組合在一起即可，即(25.625)D=(11001.101)B例如：將十進(jìn)制193.12轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。所以（193.12）D (301.075)Q第19頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二(3) 二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換

14、由于23=8，故可采用“合三為一”的原則，即從小數(shù)點(diǎn)開始向左、右兩邊各以3位為一組進(jìn)行二-八轉(zhuǎn)換：若不足3位的以0補(bǔ)足，便可以將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。反之，每位八進(jìn)制數(shù)用三位二進(jìn)制數(shù)表示，就可將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。【例1-5】將（10100101.01011101）2轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。 010 100 101.010 111 010 2 4 5 . 2 7 2即 (10100101.01011101)B =(245.272)Q第20頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二【例1-6】將(756.34)Q轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。 7 5 6 . 3 4 111 101 110 . 0

15、11 100 即 (756.34)Q=(111101110.0111)B(4) 二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換 由于24=16，故可采用“合四為一”的原則，即從小數(shù)點(diǎn)開始向左、右兩邊各以4位為一組進(jìn)行二十六轉(zhuǎn)換，若不足4位的以0補(bǔ)足，便可以將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。反之，每位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)表示，就可將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。第21頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二【例1-7】將轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。 0001 1111 1100 0111 . 1001 0101 1000 1 F C 7 . 9 5 8 即 【例1-8】將(79BD.6C)H轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。 7

16、 9 B D . 6 C 0111 1001 1011 1101 . 0110 1100 即 1.5.2 常用的信息編碼二十進(jìn)制BCD碼（Binary-Coded Decimal） 二十進(jìn)制BCD碼是指每位十進(jìn)制數(shù)用4位二進(jìn)制數(shù)編碼表示。由于4位二進(jìn)制數(shù)可以表示16種狀態(tài)，可丟棄最后6種狀態(tài)，而選用00001001來表示09十個(gè)數(shù)符。這種編碼又叫做8421碼。見表1-5所示。第22頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二表1-5 十進(jìn)制數(shù)與BCD碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制數(shù)BCD碼十進(jìn)制數(shù)BCD碼000001000010000100011100010001200101200010010

17、300111300010011401001400010100501011500010101601101600010110701111700010111810001800011000910011900011001第23頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二【例1-9】將69.25轉(zhuǎn)換成BCD碼。 6 9 . 2 5 0110 1001 . 0010 0101 結(jié)果為69.25=(01101001.00100101)BCD【例1-10】將BCD碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。 1001 0111 1000 . 0101 0110 9 7 8 . 5 6 結(jié)果為（）BCD=978.562. 字符

18、編碼（ASCII碼） 計(jì)算機(jī)使用最多、最普遍的是ASCII（American Standard Code For Information Interchange）字符編碼，即美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼，如表1.6所示。 第24頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二表1-6 七位ASCII代碼表 d3 d2 d1d0位0 d6 d5d4位0000010100111001011101110000NULDELSP0Pp0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC22BRbr0011ETXDC33CScs0100EOTDC44DTdt0101ENQNAK5EUeu0110ACKSYN

19、6FVfv0111BELETB7GWgw1000BSCAN8HXhx1001HTEM9IYiy1010LFSUB：JZjz1011VTESCKk1100FFFS，Ll1101CRGSMm1110SORSNn1111SIHSOoDEL第25頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二 ASCII碼的每個(gè)字符用7位二進(jìn)制數(shù)表示，其排列次序?yàn)閐6d5d4d3d2d1d0, d6為高位，d0為低位。而一個(gè)字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)實(shí)際是用8位表示。正常情況下，最高一位d7為“0”。7位二進(jìn)制數(shù)共有128種編碼組合，可表示128個(gè)字符，其中數(shù)字10個(gè)、大小寫英文字母52個(gè)、其他字符32個(gè)和控制字符34個(gè)

20、。 數(shù)字09的ASCII碼為30H39H。 大寫英文字母AZ的ASCII碼為41H5AH。 小寫英文字母az的ASCII碼為61H7AH。 對(duì)于ASCII碼表中的0、A、a的ASCII碼30H、41H、61H應(yīng)盡量記住，其余的數(shù)字和字母的ASCII碼可按數(shù)字和字母的順序以十六進(jìn)制的規(guī)律寫出。第26頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二3. 奇偶校驗(yàn)碼 奇偶校驗(yàn)碼是在傳送的代碼上附加一個(gè)校驗(yàn)位，作為代碼的比較校驗(yàn)。這樣在接收方，先對(duì)信息代碼按雙方的校驗(yàn)規(guī)定求奇偶校驗(yàn)碼，然后再與收到的附加校驗(yàn)位作比較，若相等則認(rèn)為接收的代碼是正確的，否則為錯(cuò)。奇偶校驗(yàn)就是鑒別代碼中有奇數(shù)個(gè)“1，

21、還是有偶數(shù)個(gè)“1。例如，有效信息為1011001，若采用偶校驗(yàn)碼記為“0”的話，則有效代碼為1011001 0；采用奇校驗(yàn)碼記為“1”的話，有效代碼則為1011001 1。有效代碼的最后的那個(gè)數(shù)位，就是奇偶校驗(yàn)位。當(dāng)接受方收到這組代碼后，便根據(jù)奇、偶校驗(yàn)的約定和有效代碼中“1”的個(gè)數(shù)形成校驗(yàn)碼，然后再與接收的校驗(yàn)位作比較。比較相等的話，說明接受的信息正確；反之，則認(rèn)為出現(xiàn)了錯(cuò)誤。第27頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二1.6 計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)據(jù)表示與運(yùn)算1.6.1 二進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示1.機(jī)器數(shù) 在計(jì)算機(jī)中，因?yàn)橹挥小?”和“1”兩種形式，所以數(shù)的正、負(fù)號(hào)，也必須以“0”

22、和“1”表示。通常把一個(gè)數(shù)的最高位定義為符號(hào)位，用0表示正，1表示負(fù)，稱為數(shù)符：其余位仍表示數(shù)值。把在機(jī)器內(nèi)存放的正、負(fù)號(hào)數(shù)碼化的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)，把機(jī)器外部由正、負(fù)號(hào)表示的數(shù)稱為真值數(shù)。第28頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二【例1-11】真值為(-0101100)B的機(jī)器數(shù)為10101100，存放在機(jī)器中，如圖1.3所示。 圖1.3 真值B在機(jī)器中的存放 要注意的是，機(jī)器數(shù)表示的范圍受到字長和數(shù)據(jù)的類型的限制。字長和數(shù)據(jù)類型定了，機(jī)器數(shù)能表示的數(shù)值范圍也就定了。 例如，若表示一個(gè)整數(shù)，字長為8位，則最大的正數(shù)為01111111，最高位為符號(hào)位，即最大值為127。若數(shù)值超出

23、127，就要“溢出”。最小負(fù)數(shù)為10000000，最高位為符號(hào)位，即最小值為-128。第29頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二2. 數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示 計(jì)算機(jī)內(nèi)表示的數(shù)，主要分成定點(diǎn)小數(shù)、定點(diǎn)整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)三種類型。（1）定點(diǎn)小數(shù)的表示法 定點(diǎn)小數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)準(zhǔn)確固定在數(shù)據(jù)某一個(gè)位置上的小數(shù)。一般把小數(shù)點(diǎn)固定在最高數(shù)據(jù)位的左邊，小數(shù)點(diǎn)前邊再設(shè)一位符號(hào)位。按此規(guī)則，任何一個(gè)小數(shù)都可以寫成：N=NSN1N2NM， NS為符號(hào)位（2）整數(shù)的表示法 整數(shù)所表示的數(shù)據(jù)的最小單位為1，可以認(rèn)為它是小數(shù)點(diǎn)定在數(shù)值最低位右面的一種表示法。整數(shù)分為帶符號(hào)和不帶符號(hào)兩類。對(duì)帶符號(hào)的整數(shù)，符號(hào)位放

24、在最高位。可以寫成：N=NSNnNn1N2 N1 N0， NS為符號(hào)位第30頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二 一般定點(diǎn)數(shù)表示的范圍和精度都較小，在數(shù)值計(jì)算時(shí)，大多數(shù)采用浮點(diǎn)數(shù)。(3)浮點(diǎn)數(shù)的表示方法 浮點(diǎn)表示法對(duì)應(yīng)于科學(xué)(指數(shù))計(jì)數(shù)法，如數(shù)110.011可表示為： N=110.011=1.100112+10=11001.1210=0.1100112+11 在計(jì)算機(jī)機(jī)中一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)由兩部分構(gòu)成：階碼和尾數(shù)，階碼是指數(shù)，尾數(shù)是純小數(shù)。其存儲(chǔ)格式如圖1.4所示。階符階碼數(shù)符尾數(shù) 圖1.4 存儲(chǔ)格式【例1-12】設(shè)尾數(shù)為4位，階碼為2位，則二進(jìn)制數(shù)N=211l011的浮點(diǎn)數(shù)表示形

25、式為：第31頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二 應(yīng)當(dāng)注意：浮點(diǎn)數(shù)的正、負(fù)是由尾數(shù)的數(shù)符確定，而階碼的正、負(fù)只決定小數(shù)點(diǎn)的位置，即決定浮點(diǎn)數(shù)的絕對(duì)值大小。帶符號(hào)數(shù)的表示 在計(jì)算機(jī)中，帶符號(hào)數(shù)可以用不同方法表示，常用的有原碼、反碼和補(bǔ)碼。(1)原碼【例1-13】當(dāng)機(jī)器字長n=8時(shí)： +1原0 0000001， -1原1 0000001 +127原0 1111111， -127原1 111111l第32頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二 由此可以看出，在原碼表示法中： 最高位為符號(hào)位，正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1，其余n-1位表示數(shù)的絕對(duì)值。 在原碼表示中，零有兩種

26、表示形式，即： +000000000， -010000000。(2)反碼【例1-14】當(dāng)機(jī)器字長n=8時(shí)： +1反00000001， -1反11111110 +127反01111111， -127反10000000 由此看出，在反碼表示中： 正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼只需將其對(duì)應(yīng)的正數(shù)按位求反即可得到。 第33頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二 機(jī)器數(shù)最高位為符號(hào)位，0代表正號(hào)，1代表負(fù)號(hào)。 反碼表示方式中，零有兩種表示方法： +0反00000000， -0反11111111。（3）補(bǔ)碼【例1-15】當(dāng)機(jī)器字長n8時(shí)， +1補(bǔ)00000001， -1補(bǔ)1111111

27、1 +127補(bǔ)01111111， -127補(bǔ)10000001 由此看出，在補(bǔ)碼表示中： 正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼、反碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼等于它的反碼加l。 機(jī)器數(shù)的最高位是符號(hào)位，0代表正號(hào)，1代表負(fù)號(hào)。 在補(bǔ)碼表示中，0有唯一的編碼： 0補(bǔ)0補(bǔ)00000000。 補(bǔ)碼的運(yùn)算方便，二進(jìn)制的減法可用補(bǔ)碼的加法實(shí)現(xiàn)，使用較廣泛。第34頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二【例1-16】假定計(jì)算機(jī)字長為8位，試寫出122的原碼、反碼和補(bǔ)碼。122原122反122補(bǔ)01111010B【例1-17】假定計(jì)算機(jī)字長為8位，試寫出45的原碼、反碼和補(bǔ)碼。 45原10101101B45反11010010B45補(bǔ)11010011B 對(duì)于用補(bǔ)碼表示的負(fù)數(shù)，首先認(rèn)定它是負(fù)數(shù)，而后用求它的補(bǔ)碼的方法可得到它的絕對(duì)值，即可求得該負(fù)數(shù)的值。例如，補(bǔ)碼數(shù)(11110011)B是一個(gè)負(fù)數(shù)，求該數(shù)的補(bǔ)碼為(00001101)B，該數(shù)相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為13，故求出(11110011)B為(13)D。【例1-18】試寫出原碼11011001的真值。（原碼）補(bǔ)（原碼）反110100111B39第35頁，共40頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)37分，星期二1.6.2 補(bǔ)碼的運(yùn)算 在微處理機(jī)中，使用補(bǔ)碼進(jìn)行運(yùn)算是十分方便的，它使同一個(gè)微處理機(jī)中既能運(yùn)算帶符號(hào)數(shù)又能運(yùn)算不帶符號(hào)的數(shù)。而且，在采用補(bǔ)碼表