《片微型计算机概述》PPT课件.ppt

单片机及应用单片机及应用信息学院自动化测控系信息学院自动化测控系 王桂棠王桂棠联系电话：联系电话：第第1章章 单片微型计算机概述单片微型计算机概述n单片机的特点单片机的特点n单片机的种类单片机的种类n单片微型计算机发展概况单片微型计算机发展概况n微计算机系统概念微计算机系统概念n(自学内容自学内容)1.11.1什么是单片机什么是单片机n单片微型计算机简称单片微型计算机简称单片机。由于它的结构及功能均按单片机。由于它的结构及功能均按工业控制要求设计，所以又称工业控制要求设计，所以又称单片微控制器（单片微控制器（single single chip Microcontrollerchip Microcontroller）。）。n它是将组成微型计算机机所必须的部件（它是将组成微型计算机机所必须的部件（中央处理器中央处理器CPUCPU、程序存贮器（程序存贮器（ROM)ROM)、数据存贮器（数据存贮器（RAM)RAM)、输入输入/输输出（出（I/O)I/O)接口、定时接口、定时/计数器、串行口、系统总线等计数器、串行口、系统总线等）集成在一个超大规模集成电路芯片上。集成在一个超大规模集成电路芯片上。n只要外加少许电子零件便可以构成一套简易的计算机控只要外加少许电子零件便可以构成一套简易的计算机控制系统，故又称制系统，故又称单片微型计算机（单片微型计算机（single chip single chip MicrocomputerMicrocomputer）优点：使用单片机做设计，降低硬件成本；体积小，适优点：使用单片机做设计，降低硬件成本；体积小，适合设计小型而且较简单的控制系统。合设计小型而且较简单的控制系统。单片机与个人单片机与个人PC机相比较机相比较缺点：由于单片机芯片设计及制造技术方面的原因，在缺点：由于单片机芯片设计及制造技术方面的原因，在有限的芯片上无法设计出太多的内存空间，因此单片机有限的芯片上无法设计出太多的内存空间，因此单片机上的上的ROM及及RAM的容量都比较小。的容量都比较小。个人个人PC中的中的CPU一块要卖多少块钱？单片机的？一块要卖多少块钱？单片机的？n计算机的主要用途是科学计算、数据处理、图象分析、计算机的主要用途是科学计算、数据处理、图象分析、数据库人工智能、数字模拟与仿真等。所以数据库人工智能、数字模拟与仿真等。所以CPU发展的发展的动力在于人类无止境的海量数位运算的需求。动力在于人类无止境的海量数位运算的需求。286286、386386586586、奔腾等，系统速度越来越快，功能越来越、奔腾等，系统速度越来越快，功能越来越强强.价格高。价格高。单片机单片机：价格并不高，从几元人民币到几十元人民币价格并不高，从几元人民币到几十元人民币，体积也不大，一般用体积也不大，一般用4040脚封装，当然功能多一些单片机脚封装，当然功能多一些单片机也有引脚比较多的，如也有引脚比较多的，如6868引脚，功能少的只有引脚，功能少的只有1010多个或多个或2020多个引脚，有的甚至只多个引脚，有的甚至只8 8只引脚。只引脚。单片机的功能肯定不强，干吗要学它呢？单片机的功能肯定不强，干吗要学它呢？n实际工作中并不是任何需要计算机的场合实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能，都要求计算机有很高的性能，一个控制电一个控制电冰箱温度的计算机难道要用冰箱温度的计算机难道要用PIII？应用的应用的关键是看是否够用，是否有很好的性能价关键是看是否够用，是否有很好的性能价格比。所以格比。所以8051出来十多年，依然没有被出来十多年，依然没有被淘汰，还在不断的发展中。淘汰，还在不断的发展中。1.21.2单片机的特点单片机的特点n（1 1）体体积积小小、重重量量轻轻、功功耗耗低低、功功能能强强、性性价价比比高高。可嵌入各种设备中组成以之为核心的嵌入式系统。可嵌入各种设备中组成以之为核心的嵌入式系统。n（2 2）数数据据大大都都在在单单片片机机内内部部传传送送，运运行行速速度度快快，抗抗干干扰能力强，可靠性高。扰能力强，可靠性高。n（3 3）结构灵活，易于组成各种微机应用系统。）结构灵活，易于组成各种微机应用系统。n（4 4）应用广泛，既可用于工业自动控制等场合，又可）应用广泛，既可用于工业自动控制等场合，又可用于测量仪器、医疗仪器及家用电器等领域。用于测量仪器、医疗仪器及家用电器等领域。返回本章首页n主流产品主流产品IntelIntel单片机单片机n主流字长主流字长88位机位机n基础语言基础语言汇编语言汇编语言n核心技术稳定核心技术稳定n教学机型教学机型/典型代表：典型代表：MCS-51MCS-51系列（含系列（含MCS-52MCS-52）第一代（第一代（1974-19761974-1976）：）：19741974年美国仙童公司生产第一个年美国仙童公司生产第一个4 4位单位单片机片机F8F8问世。发展了各种问世。发展了各种4 4位机，多用于家用电器、计算器、位机，多用于家用电器、计算器、玩具。玩具。一、单片机的历史一、单片机的历史第三代（第三代（1980-19831980-1983）：为高级为高级8 8位机阶段，发展了高性能位机阶段，发展了高性能8 8位机，位机，代表产品：代表产品：Intel MCS-51Intel MCS-51系列。普遍带串口，有多级中断处理系系列。普遍带串口，有多级中断处理系统，多个统，多个1616位定时器位定时器/计数器，片内计数器，片内ROMROM、RAM RAM 容量加大。寻址范容量加大。寻址范围可达围可达6464KBKB。有的带有的带A/DA/D转换器。用于智能终端、局部网络接口。转换器。用于智能终端、局部网络接口。第四代：第四代：19831983年以后，年以后，1616位单片机阶段。发展了位单片机阶段。发展了MCS-96MCS-96系列系列1616位位机，功能强大，价格迅速下降。片内含有机，功能强大，价格迅速下降。片内含有A/DA/D、可用于电机控制；可用于电机控制；网络通讯能力增强。网络通讯能力增强。第二代（第二代（1976-19801976-1980）为初级）为初级8 8位机阶段，发展了各种中、低档位机阶段，发展了各种中、低档8 8位机。代表产品：位机。代表产品：Intel 8048Intel 8048。片内含有多个片内含有多个8 8位并行位并行I/OI/O接接口、一个口、一个8 8位定时器位定时器/计数器，寻址范围不大于计数器，寻址范围不大于4 4KBKB，无串口。无串口。可满足一般工业控制和智能化仪表需要。可满足一般工业控制和智能化仪表需要。n单单片片机机经经历历了了一一位位、4 4位位、8 8位位、1616位位及及3232位位的的发发展展阶阶段段，世世界界上上一一些些著著名名的的半半导导体体器器件件厂厂家家都都开开发发了了单单片片机机如如IntelIntel、MotorolaMotorola、ZilogZilog、PhilipsPhilips等等。单单片片机机的的品品种种日日益益增增加加，在在众众多多的的通通用用型型单单片片机机里里，以以IntelIntel公公司司的的MCSMCS系系列列单单片片机机最最为著名。为著名。MCS-51单片机是目前世界上应用最为广泛的单片机系列。单片机是目前世界上应用最为广泛的单片机系列。从最早的从最早的8031、8051、8751到后来的到后来的89C51、89C2051，兼容兼容MCS-51结构和指令结构和指令.但具有各种新特性的单片机层出但具有各种新特性的单片机层出不穷，不穷，几乎所以单片机厂家的产品中都可以找到兼容几乎所以单片机厂家的产品中都可以找到兼容MCS-51的成员，熟悉了的成员，熟悉了MCS-51系列的编程和应用就意味系列的编程和应用就意味着拥有了一个庞大的单片机家族着拥有了一个庞大的单片机家族，可以适合绝大多数单片，可以适合绝大多数单片机应用场合机应用场合二、单片机的发展状况二、单片机的发展状况n1 1、CPUCPU的改进的改进采用双采用双CPUCPU结构结构，以提高处理能力以提高处理能力。例：。例：RockwellRockwell公司的公司的R6500/21R6500/21和和 R65c29R65c29增加数据总线宽度增加数据总线宽度 例：例：NECNEC公司的公司的uPD-7800uPD-7800将将ALUALU作成作成1616位运算部位运算部件，内部采用件，内部采用1616位数据总线。位数据总线。采用流水线结构采用流水线结构，具有很高的运算速度具有很高的运算速度串行总线结构串行总线结构 I I2 2C C和和 DDBDDB三条数据总线代替现行的三条数据总线代替现行的8 8位数据总线，位数据总线，从而大量从而大量减少单片机引线，降低成本减少单片机引线，降低成本。例：非力普公司的。例：非力普公司的MAB8420MAB8420、SCC83C51SCC83C51n2 2、存储器的发展、存储器的发展主要解决容量、主要解决容量、ROMROM的易写、不丢以及软件保密等。的易写、不丢以及软件保密等。单片机应用领域单片机应用领域 3、片内、片内I/O的状况的状况 一般单片机都有较多并行口，以满足外围设备、芯片扩展电路的需求，中高一般单片机都有较多并行口，以满足外围设备、芯片扩展电路的需求，中高档机还配有串口，以满足多机通讯功能要求。档机还配有串口，以满足多机通讯功能要求。（1 1）传感器接口；）传感器接口；(2)(2)各种工业对象的电气接口；各种工业对象的电气接口；（3 3）驱动的功率接口；）驱动的功率接口；（4 4）人机对化接口；）人机对化接口；（5 5）通讯网络接口。）通讯网络接口。高速高速I/OI/O能力能力 、中断处理能力、中断处理能力 、A/DA/D、D/AD/A的速度和精度的速度和精度 、位操作能力、位操作能力 、功率、功率驱动能力驱动能力 、程序运行监控能力、程序运行监控能力 、信号实时处理能力等。、信号实时处理能力等。4、片内集成更多的外围功能器件。、片内集成更多的外围功能器件。A/D、D/A、DMA控制器、频率合成器、声音发生器、译码驱动控制器、频率合成器、声音发生器、译码驱动器、器、CRT控制器等。控制器等。5、半导体工艺技术的发展、半导体工艺技术的发展um工艺）低功耗化（工艺）低功耗化（CMOS）总之将向高性能、高可靠性、网络化、低电压、低功耗、低噪音、总之将向高性能、高可靠性、网络化、低电压、低功耗、低噪音、低成本的方向发展。低成本的方向发展。n单片机的出现是计算机技术发展史上的一个重单片机的出现是计算机技术发展史上的一个重要里程碑，单片机的诞生标志着计算机正式形要里程碑，单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统嵌入式计算机系统两大两大分支。分支。n单片机的微小体积和极低的成本，使其可广泛单片机的微小体积和极低的成本，使其可广泛地嵌入到如仪器仪表、工业控制单元、汽车电地嵌入到如仪器仪表、工业控制单元、汽车电子系统、办公自动化设备、家用电器、机器人、子系统、办公自动化设备、家用电器、机器人、个人信息终端及通信产品中，成为个人信息终端及通信产品中，成为现代电子系现代电子系统统中最重要的智能化工具。中最重要的智能化工具。单片机应用领域单片机应用领域 1.1.单片机在智能仪器仪表中的应用；单片机在智能仪器仪表中的应用；2.2.单片机在工业测控中的应用；单片机在工业测控中的应用；3.3.单片机在计算机网络和通讯技术中的应用；单片机在计算机网络和通讯技术中的应用；4.4.单片机在日常生活及家电中的应用；单片机在日常生活及家电中的应用；5.5.单片机在办公自动化方面。单片机在办公自动化方面。遥控机器人在进行灭火演习点点焊焊一个液晶显示的数字式电脑温度计一个液晶显示的数字式电脑温度计出租车计价器及电子称出租车计价器及电子称参考书参考书n1.1.单片机原理及接口技术学习辅导单片机原理及接口技术学习辅导，朱定华，朱定华，电子工业出版社，电子工业出版社，20012001n2.2.单片微型计算机原理、接口及应用（第单片微型计算机原理、接口及应用（第2 2版）版），徐惠民，北京邮电大学出版社，徐惠民，北京邮电大学出版社，20002000n3.3.单片微型计算机与接口技术单片微型计算机与接口技术，李群芳，电子工，李群芳，电子工业出版社，业出版社，200120011.中国单片机公共实验室中国单片机公共实验室2.单片机世界单片机世界 广州站广州站3.乐清单片机联盟乐清单片机联盟4.科宇单片机工作室科宇单片机工作室5.http:/ 51单片机世界单片机世界单片机的常用名词单片机的常用名词n总线总线:指能为多个部件服务的信息传送线，在微指能为多个部件服务的信息传送线，在微机系统中各个部件通过总线相互通信。机系统中各个部件通过总线相互通信。地址总线地址总线:它是传送由它是传送由CPUCPU发出的用于选择要访问发出的用于选择要访问的器件或部件的地址。的器件或部件的地址。数据总线数据总线:它是用来传送微型机系统内的各种类型它是用来传送微型机系统内的各种类型的数据。的数据。n汇编汇编：是能完成一定任务的机器指令的集合。是能完成一定任务的机器指令的集合。l二进制数:只有0和1两个数码，基数为二。n1616进制数进制数:采用采用0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、A A、B B、C C、D D、E E、F F等等1616个数码，其中个数码，其中A-FA-F相应的相应的十进数为十进数为10-1510-15，基数是，基数是1616。n指令指令:是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。是计算机软件的基本单元。n存储器存储器:用来存放计算机中的所有信息：包括程序、原用来存放计算机中的所有信息：包括程序、原始始数据、运算的中间结果及最终结果等。数据、运算的中间结果及最终结果等。n暂存器暂存器:用来暂存由数据总线或通用寄存器送来的操作用来暂存由数据总线或通用寄存器送来的操作数，并把它作为另一个操作数。数，并把它作为另一个操作数。n中断中断:中断是单片机实时地处理内部或外部事件的一种中断是单片机实时地处理内部或外部事件的一种内部机制。当某种内部或外部事件发生时，单片机的中内部机制。当某种内部或外部事件发生时，单片机的中断系统将迫使断系统将迫使CPUCPU暂停正在执行的程序，转而去进行中暂停正在执行的程序，转而去进行中断事件的处理，中断处理完毕后，又返回被中断的程序断事件的处理，中断处理完毕后，又返回被中断的程序处，继续执行下去。处，继续执行下去。n掉电保护掉电保护:指在正常供电电源掉电时，迅速用备用直流指在正常供电电源掉电时，迅速用备用直流电源供电，以保证在一段时间内信息不会丢失，当主电电源供电，以保证在一段时间内信息不会丢失，当主电源恢复供电时，又自动切换为主电源供电。源恢复供电时，又自动切换为主电源供电。nRAMRAM随机存取存储器随机存取存储器:主要用来存放各种输入数据、输主要用来存放各种输入数据、输出数据、中间结果、最终结果以及与外存交换的信息等，出数据、中间结果、最终结果以及与外存交换的信息等，当掉电后，当掉电后，RAMRAM中所存储的信息都将消失。中所存储的信息都将消失。nROMROM只读存储器只读存储器:ROMROM通过特别手段可将信息存入其中，通过特别手段可将信息存入其中，并能长期的保存被存储的信息，一般的情况，并能长期的保存被存储的信息，一般的情况，CPUCPU只能只能对它进行写入操作，当断电后，对它进行写入操作，当断电后，ROMROM中所存储的信息不中所存储的信息不会消失。会消失。n寄存器寻址寄存器寻址:操作数在寄存器中，由指令操作码中的操作数在寄存器中，由指令操作码中的rrrrrr三位的值和三位的值和PSWPSW中中RS1RS1及及RS0RS0的状态，选中某个工作寄存的状态，选中某个工作寄存器区的某个寄存器，然后进行相应的指令操作。器区的某个寄存器，然后进行相应的指令操作。n波特率:即每秒钟传送二进制数的位数，即每秒钟传送二进制数的位数，波特率越高，波特率越高，数据传输的速度越快。数据传输的速度越快。UARTUART通用异步接收器通用异步接收器/发送器发送器:用于数据的串用于数据的串/并转换，并转换，硬件硬件UARTUART由三部分组成：接收部分、发送部分和控制部由三部分组成：接收部分、发送部分和控制部分，接收和发送都具有双缓冲结构。分，接收和发送都具有双缓冲结构。nD/AD/A转换转换:即将二进制数量转换成与其量值成正比的电流即将二进制数量转换成与其量值成正比的电流信号或电压信号。信号或电压信号。nA/DA/D转换转换:即将模拟量转换成相应的数字量，然而送计算即将模拟量转换成相应的数字量，然而送计算机处理。机处理。nEpromEprom存储器存储器:一、紫外光擦除的一、紫外光擦除的EPROMEPROM它的基本存储它的基本存储电路由一个浮栅雪崩注入电路由一个浮栅雪崩注入 MOSMOS管和一个普通管和一个普通 MOSMOS管组管组成。其中浮栅雪崩注入成。其中浮栅雪崩注入 MOSMOS管作为存储器用，另一个管作为存储器用，另一个普通普通 MOSMOS管作为地址选择用。二、电擦除可编程管作为地址选择用。二、电擦除可编程 EEPROMEEPROM：它的某些型号编程和擦除可在普通电压下进它的某些型号编程和擦除可在普通电压下进行，另外，它是实行在线操作的，既在写入一个字节的行，另外，它是实行在线操作的，既在写入一个字节的数据之前，自动的对要写入的单元进行擦除。数据之前，自动的对要写入的单元进行擦除。n串行方式串行方式:指数据的各位分时传送，只需一条数据线，指数据的各位分时传送，只需一条数据线，外加一条公共信号地线和若干条控制信号线。外加一条公共信号地线和若干条控制信号线。n并行方式并行方式:指数据的各位同时传送，每一条数据都需要指数据的各位同时传送，每一条数据都需要一条传输线。一条传输线。n伪指令伪指令:用于告诉汇编程序如何进行汇编的指令，它既用于告诉汇编程序如何进行汇编的指令，它既不控制机器的操作也不被汇编成机器代码，只能为汇编不控制机器的操作也不被汇编成机器代码，只能为汇编程序所识别并指导汇编如何进行。程序所识别并指导汇编如何进行。nSLEEPMODISLEEPMODI睡觉模式睡觉模式:保证程序内部运行，但与外部的保证程序内部运行，但与外部的传输等动作已停止的一种运行模式。传输等动作已停止的一种运行模式。nlinkinglinking连接连接:把编译后生成的把编译后生成的*.*.objobj文件与其它文件与其它*.*.objobj文文件合并成机器能识别的机器文件。件合并成机器能识别的机器文件。nI I2 2C:C:输入与输出共用一条传输线，而时钟由另一条线控输入与输出共用一条传输线，而时钟由另一条线控制的一种串行传输方式。制的一种串行传输方式。nSFRSFR特殊功能寄存器区特殊功能寄存器区:8051:8051把把 CPUCPU中的专用寄存器、中的专用寄存器、并行端口锁存器、串行口与定时器并行端口锁存器、串行口与定时器/计数器内的控制寄计数器内的控制寄存器集中安排到一个区域，离散地分布在地址从存器集中安排到一个区域，离散地分布在地址从8080HH到到 FFHFFH范围内，这个区域称为特殊功能寄存器区范围内，这个区域称为特殊功能寄存器区 SFRSFR1.51.5微计算机系统概念微计算机系统概念图1-1微处理器、微计算机和微计算机系统的关系返回本章首页任务：点亮一个发光管（任务：点亮一个发光管（80518051）n拿到一块芯片，想要使用它，首先必须要知道怎样连线拿到一块芯片，想要使用它，首先必须要知道怎样连线1 1、电源电源：这当然是必不可少的了。单片机使用的是：这当然是必不可少的了。单片机使用的是5 5V V电源，其中正电源，其中正极接极接4040引脚，负极（地）接引脚，负极（地）接2020引脚。引脚。2 2、振蒎电路：振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接1818、1919脚。只要买来晶振，电容，连上就可以了，按图脚。只要买来晶振，电容，连上就可以了，按图1 1接上即可。接上即可。3 3、复位引脚：复位引脚：按图按图1 1中画法连好，至于复位是何含义及为何需要复中画法连好，至于复位是何含义及为何需要复要复位，在单片机功能中介绍。要复位，在单片机功能中介绍。4 4、EAEA引脚引脚：EAEA引脚接到正电源端。引脚接到正电源端。至此，一个单片机就接好，通至此，一个单片机就接好，通上电，单片机就开始工作了。上电，单片机就开始工作了。任务分析：任务分析：第一个任务是要用单片机点亮一只发光二第一个任务是要用单片机点亮一只发光二极管极管LEDLED。n要能够让要能够让1 1引脚按要求变为高或低电平。引脚按要求变为高或低电平。l当1脚是高电平时，LED不亮，只有1脚是低电平时，LED才发亮。l要计算机做事，也得要向计算机发命令，计算机能要计算机做事，也得要向计算机发命令，计算机能听得懂的命令称之为计算机的指令。听得懂的命令称之为计算机的指令。l一个引脚输出高电平的指令是SETB，让一个引脚输出低电平的指令是CLR。因此，只要写lSETBP1.0，要输出高电平，CLRP1.0要输出低电平怎样才能计算机执行这条指令呢？总不能也对计怎样才能计算机执行这条指令呢？总不能也对计算机也说一声了事吧。算机也说一声了事吧。n要解决这个问题，还得有几步要走。要解决这个问题，还得有几步要走。n翻译成计算机能懂的方式，再让计算机去读。计算机能翻译成计算机能懂的方式，再让计算机去读。计算机能懂什么呢？它只懂一样东西懂什么呢？它只懂一样东西数字。因此我们得把变数字。因此我们得把变为（为（D2H,90HD2H,90H），），把变为把变为（C2H,90HC2H,90H），），至于为什么是至于为什么是这两个数字，这也是由这两个数字，这也是由5151芯片的设计者芯片的设计者-INTELINTEL规定的，规定的，我们不去研究。我们不去研究。n第二步，在得到这两个数字后，怎样让这两个数字进入第二步，在得到这两个数字后，怎样让这两个数字进入单片机的内部呢？这要借助于一个单片机的内部呢？这要借助于一个硬件工具硬件工具“编程器编程器”。我们把它的名字设为：我们把它的名字设为：001001led.led.最后把生成的最后把生成的001001烧烧入入80805151里面。里面。n然后把芯片换到试验卡座里，这时候我们可以然后把芯片换到试验卡座里，这时候我们可以看到这个灯亮了。看到这个灯亮了。为啥要用单片机搞得这么复杂为啥要用单片机搞得这么复杂？接一个电池，？接一个电池，灯不就亮了？灯不就亮了？如果我们不要亮。如果我们不要亮。而是要亮，而是要亮，那么写入就可以啦，不需要你动那么写入就可以啦，不需要你动烙铁来改线。这样我们看到，硬烙铁来改线。这样我们看到，硬件电路的连线没有做任何改变，件电路的连线没有做任何改变，只要改变写入单片机中的内容，只要改变写入单片机中的内容，就可以改变电路的输出效果。就可以改变电路的输出效果。第二个试验：点亮一个闪烁的发光管第二个试验：点亮一个闪烁的发光管nn这是不行的，有两个问题，第一，计算机执行指令的时这是不行的，有两个问题，第一，计算机执行指令的时间很快，执行完间很快，执行完SETBP10SETBP10后，灯是灭了，但在极短时间后，灯是灭了，但在极短时间（微秒级）后，计算机又执行了（微秒级）后，计算机又执行了CLRP10CLRP10指令，灯又亮指令，灯又亮了，所以根本分辨不出灯曾灭过。第二，在执行完了，所以根本分辨不出灯曾灭过。第二，在执行完CLRCLRP10P10后，不会再去执行后，不会再去执行SETBP10SETBP10指令，所以以后再也没指令，所以以后再也没有机会让灭了。有机会让灭了。主程序：主程序：LOOP：SETB P1.0；（）（）LCALL DELAY；（）CLR P1.0；（）（）LCALL DELAY；（）（）AJMP LOOP；（）（）以下为子程序以下为子程序DELAY：MOV R7，#250；（）D1：MOV R6，#250；（）（）D2：DJNZ R6，D2；（）DJNZ R7，D1；（）（）RET；（）（）END；（；（1.41.4计算机中的数和编码计算机中的数和编码n1.4.11.4.1计数制计数制n1.4.21.4.2二进制数（用二进制数（用B B表示）表示）n1.4.31.4.3十六进制数（用十六进制数（用H H表示）表示）n1.4.41.4.4不同进制数之间的转换不同进制数之间的转换n1.4.51.4.5数制书写约定数制书写约定n1.4.61.4.6计算机中数的表示计算机中数的表示n1.4.71.4.7计算机常用编码计算机常用编码 返回本章首页1.4.11.4.1计数制计数制n日常生活中广泛使用的数为十进制数，这是一日常生活中广泛使用的数为十进制数，这是一种逢十进一的计数方法。用的数制还有二进制、种逢十进一的计数方法。用的数制还有二进制、八进制和十六进制等。八进制和十六进制等。n基数小于基数小于1010的计数制，可用十进制相应的数码的计数制，可用十进制相应的数码作为它的数字符号，一个数一般由多个数码组作为它的数字符号，一个数一般由多个数码组成。数码在数中的位置不同，其值也不同。成。数码在数中的位置不同，其值也不同。返回本节1.4.21.4.2二进制数（用二进制数（用B B表示）表示）n以以2 2为为基基数数的的数数制制称称为为二二进进位位计计数数制制，它它只只包包括括0 0和和1 1两两个个数数码码，很很容容易易用用电电子子元元件件的的两两种种不不同同的的状状态态来来表表示示，例例如如，用用高高电电平平表表示示1 1，用用低低电电平表示平表示0 0。所以，计算机中通常采用二进制数。所以，计算机中通常采用二进制数。n二进制数的计数特征：逢二进一，运算简单。二进制数的计数特征：逢二进一，运算简单。n在加、减、乘、除四则运算中，乘法实质上是在加、减、乘、除四则运算中，乘法实质上是做移位加法，除法则是移位减法。做移位加法，除法则是移位减法。返回本节1.4.31.4.3十六进制数（用十六进制数（用H H表示）表示）n为为了了书书写写和和阅阅读读方方便便，经经常常采采用用十十六六进进制制数数作作为为二二进进制制的的缩缩写写形形式式。十十进进制制数数、二二进进制制数数、十六进制数的对照表如表十六进制数的对照表如表1-11-1所示。所示。n在在计计数数时时，逢逢十十六六进进一一，这这样样书书写写长长度度短短，且且可可方方便便将将十十六六进进制制数数转转换换为为二二进进制制数数或或将将二二进进制数转换为十六进制数。制数转换为十六进制数。表1-1十进制数、二进制数、十六进制数对照表返回本节1.4.41.4.4不同进制数之间的转换不同进制数之间的转换n1 1二进制转换为十进制二进制转换为十进制基基本本方方法法：将将二二进进制制数数按按权权展展开开式式，利利用用十十进进制制数的运算法则求和，即可得到等值的十进制数。数的运算法则求和，即可得到等值的十进制数。n2 2十进制到二进制的转换十进制到二进制的转换l l十进制整数转换为二进制整数十进制整数转换为二进制整数l l十进制小数转换为二进制小数十进制小数转换为二进制小数l l带小数的十进制数转换为二进制数带小数的十进制数转换为二进制数n3 3二进制、十六进制之间的相互转换二进制、十六进制之间的相互转换n将将二二进进制制数数转转换换为为十十六六进进制制数数，从从低低位位开开始始，每每四四位位一一组组，然然后后将将其其转转换换为为对对应应的的十十六六进进制制数数。如最后一组不足四位，需在左边补如最后一组不足四位，需在左边补0 0。n用用同同样样方方法法可可将将二二进进制制小小数数转转换换十十六六进进制制小小数数。只是分组应从小数点右边开始分成四位一组。只是分组应从小数点右边开始分成四位一组。n十十六六进进制制数数转转换换为为二二进进制制数数，将将每每位位十十六六进进制制数直接转换成相应的二进制数。数直接转换成相应的二进制数。返回本节二进制与十进制、十六进制的转换有专用的二进制与十进制、十六进制的转换有专用的计算器计算器。采用电脑，这时你可以点击开始然后点击采用电脑，这时你可以点击开始然后点击程序程序再点再点附件附件这时我们会看到有一个这时我们会看到有一个计算器计算器的程序，我们点击一下计的程序，我们点击一下计算器，这时一个计算器的操作界面就出来了。如果你看算器，这时一个计算器的操作界面就出来了。如果你看到的是一个跟我们普通计算器一样的界面，这时你还需到的是一个跟我们普通计算器一样的界面，这时你还需要进行一个小小的设定，点击计算器界面上的要进行一个小小的设定，点击计算器界面上的查看查看，这，这时会下拉一个菜单，即标准型，科学型，我们时会下拉一个菜单，即标准型，科学型，我们选择科学选择科学型型，这时一个可进行二、十、十六进制运算的计算器就，这时一个可进行二、十、十六进制运算的计算器就出来了。出来了。1.4.51.4.5数制书写约定数制书写约定n在在书书写写计计算算机机程程序序时时，一一般般不不用用基基数数作作为为下下标标来来区区分分各各种种进进制制，而而是是用用相相应应的的英英文文字字母母作作后后缀来表示各种进制的数。缀来表示各种进制的数。例如：例如：B B（BinaryBinary）表示二进制数。表示二进制数。D D（DecimalDecimal）表表示示十十进进制制数数，一一般般D D可可省略，即无后缀的数字为十进制数。省略，即无后缀的数字为十进制数。H H（HexadecimalHexadecimal）表示十六进制数。表示十六进制数。返回本节1.4.61.4.6计算机中数的表示计算机中数的表示n1 1原码、反码和补码原码、反码和补码l 原原码码：在在符符号号位位中中用用0 0表表示示正正、用用1 1表表示示负负的的二二进制数，称为原码。例如，进制数，称为原码。例如，xx1 1=1110111B1110111B，x x1 1 原原=01110111=01110111 B Bxx2 2=1110111B1110111B，xx2 2 原原=11110111=11110111 B B数数0 0可是可是0 0或或0 0。因此，。因此，0 0在原码中形式：在原码中形式：0 0原原=00000000=00000000B B，0 0原原=10000000=10000000B Bl l 反反码码：正正数数的的反反码码=原原码码；负负数数的的反反码码=原原码码的的符符号号位位不不变变而而数数值值按按位位取取反反。所所谓谓按按位位取取反反，即将各位的即将各位的1 1变成变成0 0，0 0变成变成1 1。例如，例如，x x1 1=1313，xx1 1 反反=1313原原=00001101=00001101B B。又如，又如，x x2 2=1313，xx2 2 原原=1313原原=10001101=10001101B B，xx2 2 反反=1313反反=11110010=11110010B B。l补补码码：正正数数的的补补码码=原原码码；负负数数的的补补码码=反反码码1 1。例如，例如，x x1 1=1101101B1101101B，xx1 1 补补=1313原原=01101101=01101101B B。又如，又如，x x2 2=1101101B1101101B，xx2 2 反反=10010010=10010010B B，xx2 2 补补=10010011=10010011B B。在补码表示中，在补码表示中，“0”“0”是唯一的。即是唯一的。即00补补=00000000=00000000B Bn2 2数的小数点表示方法数的小数点表示方法 l定定点点表表示示法法：表表示示小小数数点点的的位位置置是是固固定定不不变的。分为纯整数和纯小数两类。变的。分为纯整数和纯小数两类。数符数符尾尾 数数 纯整数表示方法纯整数表示方法 纯小数表示方法纯小数表示方法数符数符 尾尾数数其格式如下所示：其格式如下所示：l浮点表示法浮点表示法浮浮点点表表示示法法中中小小数数点点的的位位置置是是不不固固定定的的。任任意意二二进制数进制数N N一般可表示为：一般可表示为：N=2N=2P PSS一一个个浮浮点点数数分分为为阶阶码码和和尾尾数数两两部部分分，二二者者各各有有表表示正负的阶符和数符，常用存储格式：示正负的阶符和数符，常用存储格式：阶符阶码数符尾数n在微计算机中常用的浮点数表示有：在微计算机中常用的浮点数表示有：（1 1）四四字字节节浮浮点点数数格格式式（如如图图1-21-2所所示示），它它由由一一个个字字节节指指数数（EXPEXP）、三三个个字字节节尾尾数数构构成成，共共用四个存储单元。用四个存储单元。（2 2）三字节浮点数格式（如图）三字节浮点数格式（如图1-31-3所示）。所示）。图1-2四字节浮点数格式D7D6D0第一字节第二字节第三字节第四字节阶符Pf阶码数符Sf尾数高字节尾数中字节尾数低字节图1-3三字节浮点数格式第一字节第二字节第三字节数符Sf阶符Pf阶码尾数高字节尾数低字节D7D6D5D0返回本节1.4.71.4.7计算机常用编码计算机常用编码 n常见的编码有常见的编码有BCDBCD码、码、ASCIIASCII码等。码等。1 1二二十进制编码十进制编码n是是一一种种用用二二进进制制编编码码的的十十进进制制数数，称称BCDBCD码码。BCDBCD码码用用标标准准的的84218421的的纯纯二二进进制制码码的的十十六六个个状状态态中中的十个（如表的十个（如表1-21-2所示）。所示）。n用用BCDBCD码码表表示示十十进进制制数数，只只要要将将每每位位十十进进制制数数用用适当的四位二进制码代替即可。适当的四位二进制码代替即可。表1-2BCD编码2 2字母和符号的编码字母和符号的编码n微微机机普普遍遍采采用用的的是是ASCIIASCII码码（如如表表1-31-3所所示示）。ASCIIASCII码码是是一一种种八八位位代代码码，最最高高位位一一般般用用于于奇奇偶偶校验，其余七位二进制码对校验，其余七位二进制码对128128个字符进行编码。个字符进行编码。表1-3ASCII(美国标准信息交换码)表返回本节THANKYOUVERYMUCHTHANKYOUVERYMUCH！n本章到此结束，本章到此结束，n谢谢您的光临！谢谢您的光临！结束放映返回本章首页