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第第1章章 单片机基础知识单片机基础知识吴政江制作吴政江制作 1.1 单片机的数学基础单片机的数学基础 1.2 单片机基础单片机基础1.3 常用单片机系列介绍常用单片机系列介绍 实训一：单片机开发环境介绍实训一：单片机开发环境介绍 小结小结习题与思考题习题与思考题1.1.1 数的进制及其相互转换数的进制及其相互转换(1)数的几种常用进制 数制是人们利用数码符号来计数的方法。常用的有二进制、十进制、十六进制或八进制。任何一种数制都有两个要素，即基数和权。 基数为数制中所使用的数码符号的个数。当基数为R时，该数制可使用的数码为0（R1）。例如在二进制中基数为2，可使用0和1两个数码。在进行算术运算时按逢R进一，借当R的规则进行。 权是数制中某一数位上单位数的大小，它是一个幂，底数是基数R，指数是数码符号的位置号。将一个数中某一位的数码与该位的权相乘，即为该位数码的数值。将所有数码的数值相加就得该数的大小。其相加的算术式子就叫该数的加权系数表达式。如对于R进制的数M，其加权系数表达式为：1.1 单片机的数学基础单片机的数学基础inmiimmnnnnRKRkRkRkRkRkRkM11001111十进制（Decimal）十进制是以10为基数，逢十进一、借一当十的计数体制。计数符号共有十个，分别为：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。计数规则是逢十进一，借一当十。十进制数常用下标D或10表示。加权系数表示：二进制（Binary）二进制是以2为基数，逢二进一、借一当二的计数体制。计数符号共有二个，分别为：0、1。计数规则是逢二进一、借一当二。二进制数常用下标B或2表示。运算规则：00=0 01=10=1 11=10（读“壹零” ） 00=0 10=01=0 11=1加权系数表示： inmiimmnnnnDKkkkkkkM1010101010101011001111inmiimminnnnBKkkkkkkM22222221100111 位：一位二进制信息，只能是0或1，也叫比特(bit)。字节：计算机中将8位二进制数称为一个字节，也叫拜特（Byte）。1KB=210Byte=1024Byte；1MB=210KB=1024KB=220Byte；1GB=210MB=1024MB=220KB =230Byte；1TB=210GB=1024GB=220MB =230KB =240Byte。 字：计算机进行一次运算最多能处理的二进制位数称为一个字，也叫沃德（Word）。字是计算机中参加运算的基本单位。由于16位微型计算机长期占据主导地位，所以通常认为一个字为16位二进制数，即1 Word=2 Byte。但对8位或32位微型计算机，一个字应为8位或32位二进制数。八进制（Octal ） 八进制是以8为基数，逢八进一、借一当八的计数体制。计数符号共有八个，分别为：0、1、2、3、4、5、6、7。计数规则是逢八进一，借一当八。八进制数常用下标O或8表示。对八进制数有一个重要特点，那就是每位八进制数可用三位二进制数表示，反之亦然。例如：(6)8=(110)2、(101)2= (5)8。加权系数表示： inmiimmnnnnOKkkkkkkM888888811001111十六进制（Hexadecimal） 十六进制是以16为基数，逢十六进一、借一当十六的计数体制。计数符号共有十六个，分别为：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。计数规则是逢十六进一，借一当十六。十六进制数常用下标H或16表示。对十六进制数有一个重要特点，那就是每位十六进制数可用四位二进制数表示，反之亦然。例如：（E)16=(1110)2、(1011)2=(B)16。 加权系数表示：inmiimmnnnnHKkkkkkkM1616161616161611001111(2)不同进制数之间的相互转换任意进制数转为十进制数 方法：按权展开求和。 方法：对整数部分，连续除2取余反排列，直到商为0；对小数部分，连续乘2取整正排列，直到乘积的小数部分为0或满足误差要求。 推广：十进制数转为任意进制数。整数部分，连续除基数取余反排列，直到商为0；小数部分，连续乘基数取整正排列，直到乘积的小数部分为0或满足误差要求。 八进制数与二进制数之间的相互转换二进制转为八进制：对整数部分，从最低位开始三位三位的分组，不足三位的前面补零；对小数部分，则从最高位开始三位三位的分组，不足三位的后面补0。然后每组以其对应的八进制数代替，排列顺序不变。八进制转为二进制：将每位八进制数写成对应的三位二进制数，再按原来的顺序排列起来即可。 十六进制数与二进制数之间的相互转换 方法：跟八进制数与二进制数之间的相互转换相似，只是按四位分组即可。 八进制数与十六进制数之间的相互转换 方法：通过二进制数作中间变量进行变换。 1.1.2 带符号数的表示方法带符号数的表示方法（1）机器数与真值 前面提到的二进制数，没有涉及到符号问题，是一种无符号数。但在实际应用中，一个数显然还有正、负之分，那么符号在计算机中是怎么表示的呢？计算机中采用二进制数，对于数的符号“”或“”也用二进制数码表示。规定用二进制数码的最高位表示符号(称为符号位)。并规定：用数码“0”表示正数的符号“”；用数码“1”表示负数的符号“”。这样得到的数就称为有符号数。一个数在机器中的表示形式称为机器数，而原来的实际数本身称为机器数的真值。（2)原码（true form） 符号位用“0”表示正数，“1”表示负数，其余各位表示真值除符号外的尾数本身，这种表示方法称为原码表示法。即用0、1分别代替真值中的“”、“”即得原码。以八位机为例（下同）。对于正数 ：X原=X【例1.11】 若X1=1101001B，X2=101101B，则X1原=01101001B， X2原=00101101B（不足8位应在符号位后补“0”）。 对于负数：X原=28-1X【例1.12】 若X1=1101001B，X2=101101B，则X1原 =11101001B=10000000B+1101001B=28-1（1101001B）= 28-1X1X2原 =10101101B=10000000B+101101B=28-1（101101B）= 28-1X2 对于0 在计算机中，0可认为它是0，也可认为它是0，故0在原码中有两种表示法。对八位机：0原=00000000B，0原=10000000B。 字长为n位的原码表示法的一般规律： X （0X2n-1 ） X原 = 2n-1 X （2n-1 X0）(3)反码（ones complement）对于正数，其反码表示法与原码相同，即X反=X原=X 。 【例1.13】 若X1=1101001B，X2=101101B，则X1反=X1原=01101001B，X2反= X2原=00101101B（不足8位应在符号位后补“0”）。对于负数，反码等于其原码符号位不变，其余各位按位取反（即“1”换成“0”，“0”换成“1”）。也可按以下公式计算：X反=281X。【例1.14】 若X=1101001B，则X原 =11101001B，X反 =10010110B=281（1101001B）=2811101001B。对于0，反码有0反和0反两种表示法。对于8位机：0反=00000000B、0反=11111111B。字长为n位的反码表示法的一般规律： X （0X2n-1） X反 = 2n1X （-2n-1X0）(4)补码（twos complement）对于正数，其补码就是该正数本身，即X补=X【例1.15】 若X=1101001B，则X补=01101001B对于负数，其补码等于其反码加1。即X补=X反1=2n1X1=2nX (对八位机n=8)。【例1.16】 若X=1101001B，则X原=11101001B， X反 =10010110B， X补=10010110B1=10010111B=28X=28（1101001B） = 281101001B。对于0，0补=0补=00000000B，即0的补码只有一种表示法。字长为n位的补码表示法的一般规律： X （0X2n-1） X补 = 2n X (-2n-1X0) 综上所述，对正数有X原=X反 =X补 = X；对负数，用“1”代替负号“”就得原码，再对原码除符号位(最高位)外其余各位按位取反就得反码，最后对反码加1就得补码。(5)已知机器数求真值1)先求原码。对正数(符号位为0)，原码、反码、补码相同，无需转换；对负数(符号位为1)，反码的数值位按位取反，可转换为原码，补码的数值位按位取反后末位加1，可转换为原码。2)由原码求真值。用“”、“”代替原码的符号位(“0”换为“”，“1”换为“”)即可。【例1.17】 若X补=10011010B，求X？解因符号位为1，所以X为负数。则X原=11100101B1=11100110B，X=1100110B=（102)10 。 1.1.3 溢出的判别方法溢出的判别方法(1)计算机中带符号数的加减法运算补码加法运算补码加法运算的规则是：XY补=X补Y补补码减法运算减法运算的规则是：XY补=X(Y)补=X补Y补，其中Y补可由Y求出，也可以由Y补 求出。把Y补 的符号位与数值位一起取反，末位加1，结果就等于Y补 。 (2)溢出的判别方法溢出的概念计算机中所能表示的数有一定的范围，对于绝对值太大而超过一定值的数，计算机无法表示，这时会造成数据的最高位丢失，数据产生错误，这种情况称为上溢出。出现上溢出时，应停止运算，进行错误处理。对于绝对值太小的数，在计算机中同样也表示不出来，此时计算机将这个数作为0处理，数据产生误差，这种情况称为下溢出。由于下溢出所带来的误差很小，在允许范围之内，可不作错误处理。所以在以后提到的溢出指的是上溢出。 溢出的判断a补码判断法 两个用补码表示的数作加减法运算时，如果是同号相减或异号相加，只能使数据的绝对值越来越小，运算结果不可能产生溢出；如果是同号相加或异号相减，则运算结果可能会出现溢出。此时，可以把运算结果的符号与参与运算的数据符号相比较，如果出现正数加正数得负数或负数加负数得正数的情况，则可以断定运算结果出现了溢出。b变形补码判断法 变形补码是采用双符号位表示的补码，用00表示正数，用11表示负数。用变形补码判断运算结果是否有溢出时，只需要判断结果的双符号位是否相同即可。如果双符号位相同，运算结果没有溢出，否则运算结果有溢出。c进位或借位判断法（以八位机为例） 在进行补码加减运算时如果最高位（即第七位）与次高位（即第六位）所产生的进位或借位相同，则运算结果没有溢出，否则运算结果有溢出。用公式表示为：76CCOv1.1.4 ASCII码和码和BCD码码(1)二进制代码 由0和1组成的二进制数码不仅可以表示数值的大小，而且可以用来表示特定的信息。这种具有特定含义的二进制数码称为二进制代码。 (2)二-十进制码(BCD码)8421码2421码和5211码余3码 (3)逻辑数据(逻辑代码)(4)美国标准信息交换码(ASCII码) ASCII码，用一个字节(8位二进制数)来表示一个特定的字符，其中低7位为字符的ASCII码值，最高位一般用作校验位。即实际上采用7位二进制数，可表示27 =128个符号。这128个符号共分为两类：一类是图形字符，共96个；另一类是控制字符，共32个。 1.2.1 计算机的经典组成计算机的经典组成 (1)计算机的经典组成1.2 单片机基础单片机基础运算器控制器存储器输出设备输入设备图1-1 计算机的经典结构 (2)计算机的存储器结构半导体存储器a结构与地址概念。b类型。（a）随机存取存储器（RAM，Random Access Memory)。 存储器CPU程序存储器数据存储器CPU(a) 哈佛结构 (b) 普林斯顿结构 图1-3 微机的存储器结构 （b）只读存储器（ROM，Read Only Memory）。、Mask ROM。Mask ROM也叫掩膜型只读存储器，简称为掩膜ROM。、OTP ROM。OTP（One Time Programable） ROM为一次性可编程只读存储器 。iii、EPROM（Erasable PROM）。EPROM为紫外线擦除的只读存储器 。、EEPROM（也叫E2PROM，Electrocally Erasable Programmable Read Only Memory）。、EEPROM（也叫E2PROM，Electrocally Erasable Programmable Read Only Memory）。 、Flash ROM。Flash ROM也叫闪速存储器（简称为闪存） 。c技术指标。如存储容量、存取时间、存储可靠性以及性价比等等。计算机的存储器结构 至今为止，微型计算机的存储器有两种结构形式。一种是将程序存储器和数据存储器采取统一的地址编码结构，即传统微型计算机的存储器结构，称为冯诺依曼结构，也叫普林斯顿结构。另一种是将程序存储器与数据存储器分开的地址编码结构，称为哈佛结构。见图1-3所示。单片机通常采用哈佛结构，但也有采用普林斯顿结构的。如Intel公司的MCS-48系列单片机与MCS-51系列单片机以及Microchip公司的PIC系列单片机均采用哈佛结构，而MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。1.2.2 单片机的概念单片机的概念(1)单片机的概念 单片机就是将计算机的中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、定时器/计数器和多种输入/输出接口(I/O)以及相互连接的总线(BUS)等集成在一块芯片上，形成了芯片级的计算机。又叫单片微型计算机（single chip microcomputer）或微控制器(microcontroller)，缩写为MCU(microcontroller Unit)。(2)单片机的特点具有优异的性能价格比集成度高、体积小、可靠性高控制功能强低电压、低功耗(3)单片机的分类按生产厂家分按字长分a4位单片机。b8位单片机。 c16位单片机。 d32位单片机。 按制造工艺分aHMOS工艺。高密度短沟道MOS工艺，具有高速度、高密度的特点。bCHMOS(或HCMOS)工艺。互补的金属氧化物的HMOS工艺，是CMOS和HMOS的结合，具有高密度、高速度、低功耗的特点。按使用范围分a通用单片机。通用单片机把开发资源(如ROM、I/O口等)全部提供给用户使用，其适应性较强，应用非常广泛。b专用单片机。专用单片机是针对各种特殊需要而专门设计的芯片。如电视机、空调、洗衣机等家用电器通常使用专用单片机。1.2.3 单片机的应用范围单片机的应用范围(1)在智能仪器仪表中的应用(2)在机电一体化中的应用(3)在实时过程控制中的应用(4)在计算机网络和通信领域中的应用(5)在家用电器中的应用(6)在汽车设备领域中的应用(7)在医用设备领域中的应用(8)在其它方面的应用 除以上应用领域之外，单片机还广泛用于办公自动化、商业营销、国防、现代战争、航空航天、计算机外设、模糊控制等各种领域中。单片机的发展单片机的发展 自从1974年美国仙童(Fairchild)公司的第一台单片机问世以来，单片机的发展特别迅速，各种新、高性能单片机不断推陈出新冲向市场。迄今为止已有近40年的历史，经历了五个发展阶段。第一阶段(19711974)：单片机萌芽阶段。第二阶段(19741978)：初级单片机阶段。第三阶段(19781983)：高性能单片机阶段。第四阶段（1983）：8位单片机巩固发展及16位单片机推出阶段。现阶段：32位单片微机系列。1.2.5 单片机系统单片机系统 (1)微型计算机系统的组成硬件系统(hardware system)软件系统(software system) a系统软件（a）监控程序和操作系统。（b）语言处理程序。（c）数据库和数据库管理系统DBMS。（d）诊断程序(Diagnostic Program)。 b应用软件 应用软件是专门为解决某个领域里的具体任务而编制的程序，具有明显的针对性、专业性和专用性。应用软件通常包括：各类生产过程的控制软件，为各类数据处理而编制的软件程序，仪器仪表中的监测控制程序，等等。这类软件是大量的，常常由各应用领域的工程技术人员组织编写。 硬件和软件的关系 对整个系统来说，硬件是基础，是软件赖以工作的基础，没有这个基础最好的软件也没有用处；软件是关键，是关系到系统质量和功能的根本因素，没有软件的硬件称为“裸机”，这时它只是金属、半导体芯片和塑料的堆集，没有任何作用，即“硬件是基础，软件是灵魂”。 (2)单片机系统 单片机系统与微型计算机系统一样，也由硬件系统和软件系统两部分组成。其硬件系统主要由单片机芯片配上少量的外围元件以及被控对象组成。其软件系统通常只包括用汇编语言或C语言编写的监控程序（主程序）以及若干个完成某一特定功能的子程序。并且，通常是在PC机上编制，然后通过交叉汇编方法得到二进制目标码，最后再送入单片机系统的。1.2.6 单片机与嵌入式系统单片机与嵌入式系统 1、嵌入式系统。嵌入式系统是1970年左右出现的概念。它是面向测控对象，嵌入到实际应用系统中的计算机系统的统称。实时性是其主要特征，另外在可靠性、物理尺寸、重启动和故障恢复方面也有特殊要求，因而相对于通常的计算机应用设计更为复杂，涉及面也更为广泛。 2、单片机是典型的嵌入式系统。单片机从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，在其基本结构上，衍生出了能满足各种应用要求的兼容系统，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行及控制品质等方面的要求，因此单片机构成的系统，是发展最快、品种最多、数量最大、应用最广的嵌入式系统。1.3.1 MCS-51系列系列 8031/8051/8751是Intel公司于1980年推出的高性能8位单片机。应用得早，影响很大，已成为世界上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作，也推出了同类型的单片机。人们统称这些与8051内核相同的单片机为“MCS-51系列单片机”。1.3.2 MC68系列系列(Motorola公司的公司的8位单片机位单片机) (1)MC6805系列MC6805系列是低档8位单片机，其指令系统是MC6800的子集，它的价格比较便宜，使用于家用电器、测量仪器、计算机外围设备等领域，但它的内部总线不对外开放。主要产品的功能如表1-4所示。(2)MC68HC05系列MC68HC05的基本结构与MC6805相似，采用HCMOS技术制造，指令系统功能比MC6805强。许多产品不能在外部扩展存储器和I/O口，有一些产品可通过串行口SPI进行系统扩展。 1.3 常用单片机系列介绍常用单片机系列介绍 1.3.3 PIC16系列系列 美国Microchip公司生产的PIC系列单片机具有价格低、体积小、速度高、功耗低、大电流LCD驱动能力、C语言编程、程序保密性强、品种多和开发方便等特点，并率先采用精简指令系统计算机（RISC，Reduced Instruction Set Computer）技术。1.3.4 MSP430系列系列MSP430系列是是TI(德州仪器)公司推出的新型高性能单片机。具有以下特点：（1）16位精简指令结构，核心指令只有27条；（2）内含FLASH ROM多致60K字节，RAM多致2K字节；（3）内含10，12，14位快速ADC/SLOP ADC；（4）片内资源丰富，有ADC，PWM，若干TIME，串行口，WATCHDOG，比较器，模拟信号；（5）有多种省电模式，功耗特别低，一颗钮扣电池可工作10年，在液晶显示时也能达到0.8A低电源消耗；（6）ESD保护，抗干扰能力特别强；（7）开发简单，仿真器价格低廉，不需昂贵的编程器。 1.3.5 AVR系列系列 （1）AVR系列单片机的优势及特点AVR单片机易于入手、便于升级、费用低廉。高速、低耗、保密。I/O口功能强，具有A/D转换等电路。有功能强大的定时器/计数器及通迅接口。（2）AVR 8-Bit MCU的最大特点哈佛结构，具备1MHz的高速运行处理能力。超功能精简指令集（RISC），具有32个通用工作寄存器，克服了如8051MCU采用单一ACC进行处理造成的瓶颈现象。快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率高。部分型Flash非常大，特别适用于使用高级语言进行开发。作输出时与PIC的HL/LOW相同，可输出40mA，作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备10mA40mA灌电流的能力。片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，外围电路更加简单，系统更加稳定可靠。大部分AVR单片机片上资源丰富：带E2PROM，PWM，RTC，SPI，UART，TWI，ISP，AD，WDT，Analog Comparator等。大部分AVR单片机除有ISP功能外，还有IAP功能，方便升级或销毁应用程序。 1.3.6 STC12C5A60S2系列系列（1）功能简介 STC12C5A60S2/AD/PWM单片机是宏晶科技公司生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速度/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度比传统8051快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，硬件看门狗，2路PWM，2路通用全双工异步串行口(UART)，8路高速10位A/D转换(250K/S，即25万次/秒)。同时，具有ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程）功能，无需专用编程器，无需专用仿真器就可通过串口（P3.0/ P3.1）直接下载用户程序，数秒钟即可完成一片。适用于电机控制，强干扰场合。（2）常用系列比较STC12C5A60S2系列。C表示供电电压为5.5V3.5V，A表示有A/D转换器，有PWM/PCA功能，60表示60KB程序存储器，S2表示有第二串口，有内部EEPROM。STC12LE5A60S2系列。LE表示供电电压为3.6V2.2V，A表示有A/D转换器，有PWM/PCA功能，60表示60KB程序存储器，S2表示有第二串口，有内部EEPROM。STC12C5A60AD系列。C表示供电电压为5.5V3.5V，A表示有A/D转换器，有PWM/PCA功能，60表示60KB程序存储器，无第二串口，有内部EEPROM。STC12C5A60PWM/CCP系列。无A/D转换器，无第二串口，有PWM/PCA功能，有内部EEPROM。1实训目的实训目的 通过本次实训，能对单片机及其开发系统有一个初步的认识。2知识要点知识要点（1）DICE-5208K开发型单片机综合实验仪概述1）结构A区。B区。C区。D区。E区。F区。实训一：单片机开发环境介绍实训一：单片机开发环境介绍 图1-5 DICE-5208K开发型单片机综合实验仪的外形图2）系统开关设置 （F1区）SW1（EA端）：程序空间选择开关，SW1IP（即接电源Vcc），选择CPU内部SW1UP（即接地，这是出厂模式），选择CPU外部，此时可脱机运行EPROM中固化的程序，也可用仿真器进行联机实验。SW3、SW4、SW5：为键盘/显示选择开关，开关置ON（出厂模式），键盘/显示控制选择系统配置的8155接口芯片，反之（即开关置OFF），由用户选择自定义的I/O接口芯片控制。KB1开关：KB1开关有两种工作模式，平时都工作在“一般模式”，当要用到单片机ISP在线编程功能时，将KB1开关打在“编程模式”。KB2 开关（用短路块实现）：为 “MCS-51系统”与“C8051F系统”读写信号切换开关。当使用“MCS-51系统”时，将两个短路块插在1和2位置，当使用“C8051F系统”时，将两个短路块插在2和3位置。仿真器所接实验系统的JF_1 (IDC34)口为系统通讯口，用于程序的仿真、连接、装载。而实验系统的CZ11口为用户实验通讯口，用于实验系统与PC机之间的串行口通讯实验。3）使用方法与PC机联机使用。脱机使用。4）DICE-5208K（MCS-51单片机）使用注意事项脱机实验时，从矩阵键盘模块输入相应实验序号（如实验一，输入“01”），再按执行键F0/EX即可运行该实验程序。联机实验时，首先关闭电源，将仿真器的34芯扁平线与JF_1（F1区）34芯插座相连，然后打开电源，打开“DICE-51仿真开发系统”。进入DICE-51仿真开发系统后，点击菜单“设置”“仿真模式”CPU：选8031/8032；RAM：选用户RAM；ROM：选系统ROM。注意在DICE-51仿真开发系统中，新建和调用的“源程序的文件名”不能含有中文字符，且英文字符不能超过8个字符。“源程序”所在的路径中同样也不能含有中文字符，且不能超过8个字符。“SW1”开关不管在脱机实验状态还是在仿真器联机实验状态时都应打在UP位置。（2）DICE-3000高级仿真器 MCS-51单片机配有DICE-3000高级仿真器，该仿真器是美国享德克电子公司研制经技术引进，深入中国科技领域应用的产品，windows软件平台，8位和16位兼容的通用单片机开发系统。仿真器采用世界上高技术硬软件设计集成工艺，具有体积小、集成度高、可靠性高，双CPU结构且抗干扰性强等特点。其软件安装启动方法是：运行随机光盘上“DICE-51仿真开发系统”安装文件，根据提示完成软件安装，然后双击桌面上“DICE-51仿真开发系统”银环快捷图标，即可运行DICE-51仿真软件。其硬件连接方法：详见“4.实训内容及步骤（4）”。3实训器材实训器材（1）DICE-5208K开发型单片机综合实验仪1套。（2）PC机1台。（3）DICE-3000仿真器1台。（4）带插针的导线若干。4实训内容及步骤实训内容及步骤（1）认识DICE-5208K开发型单片机综合实验仪。 打开DICE-5208K开发型单片机综合实验仪，对照图1-5找出其A、B、C、D、E、F各个区域及其子区域。记录每个区域的核心元件，如集成电路等。（2）用导线将8只开关K1K8的逻辑电平输出端接8只LED发光二极管L1L8的驱动信号输入端，然后通电并扳动8只开关K1K8观察8只LED发光二极管L1L8的显示情况。（3）认识并启动“DICE-51仿真开发系统”。 双击PC机桌面上“DICE-51仿真开发系统”银环快捷图标，运行DICE-51仿真软件。仔细观察其窗口及菜单结构。（4）将DICE-5208K开发型单片机综合实验仪通过DICE-3000高级仿真器与PC机相连接。5思考题思考题（1）写出DICE-5208K开发型单片机综合实验仪上各集成电路的型号，并自行查找出其主要功能。（2）写出DICE-51仿真软件的菜单及其子菜单项。（3）本次实训有哪些注意事项？小小 结结 本章主要介绍了单片机的数学基础以及单片机基础，并列举了MCS-51、MC68、PIC16、MSP430、AVR等各系列单片机。该章是学习后续各章的基础。通过学习，应重点掌握以下知识：第一，二、十、八、十六进制数的概念及其相互转换；第二，原码、反码、补码的概念及其相互转换；第三，带符号数的运算及溢出的判别方法；第四，单片机的概念、特点、应用领域以及分类。 习题与思考题习题与思考题一、填空题一、填空题 1(100.25)10=( )2=( )8=( )16。 2已知X=（124）10，则在8位计算机中X原=_B， X反=_B， X补=_B。 3单片机就是把 、_、_、 _、定时器/计数器以及_电路等主要部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。按其字长可分四种 类型，即_机、_机、_机以及_机。 4微型计算机系统由_和_两大部分组成。 5. 半导体存储器按其存取方式可分为两大类，即_和_。二、选择题二、选择题1在家用电器中使用单片机应属于计算机的（ ）。 A数据处理应用 B控制应用 C数值计算应用 D辅助工程应用2Intel公司的单片机80C51采用的半导体工艺是（ ）。 ACMOS BHMOS CCHMOS DNMOS3在8位计算机中，3的补码是（ ）。 A10000011 B11111100 C11111110 D111111014CPU主要的组成部分为（ ）。 A运算器、控制器 B加法器、寄存器 C运算器、寄存器 D控制器、加法器5Windows软件属于（ ）。 A语言处理程序 B操作系统 C数据库 D应用软件 三、综合题三、综合题1用各位权展开式表示下列各数。 (1528)10 (1011)2 (375)8 (10F)16 (010100)22将下列各数转换为二进制数。 (41)10 (403)10 (376)8 (3A)16 (F38)16 (100)83将下列二进制数分别转换为十进制数、八进制数和十六进制数。 11010110B 1100110111B 0.1011B 0.10011001B 1011.1011B 4比较下列数值，找出最大数和最小数。 (369)10 (107)16 (100100011)2 (316)8 (1101011001)BCD (FA)16 5将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数。 (135)10 (0.625)10 (47.6875)10 (0.94)10 (111.111)10 (1995.12)106把下列十六进制数转换为十进制数和二进制数。 AAH BBH C.CH DE.FCH ABC.DH 128.08H7写出下列各十进制数在八位微型计算机中的原码、反码和补码形式。 X=38 X=76 X=54 X=115 X=42 X=+0 X=08已知原码如下，写出其反码和补码。 X原=01011001B X原=11011001B X原=00101110B X原=11111100B9先把下列各数转换成二进制数，然后按补码运算规则求出X+Y补及其真值。 X=46，Y=55 X=78，Y=15 X=51，Y=97 X=112，Y=8310写出下列各十进制数的BCD码。 47D 59D 1996D 1997.6D 2003.12D11已知X和Y的补码，计算XY补和XY补，并判断运算结果是否有溢出。 X补=10011011B X补=00100110B X补=10110001B Y补=11100011B Y补=00010111B Y补=10001110B12用十六进制形式写出下列字符的ASCII码。 AB8 STUDENT Computer Good CPU 1987.1013微型计算机系统由哪几部分组成？各起什么作用？14什么叫单片机？它有哪些主要特点？15单片机主要用在哪些方面？在你生活中应用单片机的例子有哪些？16单片机有哪几个发展阶段？8位单片机会不会过时？为什么？