【教学课件】第1章单片微型计算机概述.ppt

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1、第第1章章 单片微型计算机概述单片微型计算机概述n1.11.1单片微型计算机发展概况单片微型计算机发展概况n1.21.2微计算机系统概念微计算机系统概念n1.31.3单片机的特点单片机的特点n1.41.4计算机中的数和编码计算机中的数和编码1.11.1单片微型计算机发展概况单片微型计算机发展概况n单单片片机机体体积积小小、功功能能强强、功功耗耗低低、可可靠靠性性高高和和性性价价比比高高的的特特点点，在在过过程程控控制制、机机电电一一体体化化产产品品、智智能能仪仪器器、家家用用电电器器、计计算算机机网网络络及及通通讯讯等等方方面面得到广泛应用。得到广泛应用。n单单片片机机经经历历了了一一位位、4

2、 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了单片机如发了单片机如IntelIntel、MotorolaMotorola、ZilogZilog、PhilipsPhilips等。等。n单片机的品种日益增加，在众多的通用型单片单片机的品种日益增加，在众多的通用型单片机里，以机里，以IntelIntel公司的公司的MCSMCS系列单片机最为著名。系列单片机最为著名。返回本章首页1.21.2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1.31.3单片机的特点单

3、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、性性价价比高。比高。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，抗干扰能力强，可靠性高。抗干扰能力强，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，）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又可用于测量仪器、医疗仪器及家用电器等领域。域。返回本章首页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n1.4.2

4、1.4.2二进制数（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

5、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。

6、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

7、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

8、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

9、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（Hexadecim

10、alHexadecimal）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

11、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=111

12、10010B 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

13、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

14、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

15、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