第2章 微型计算机基础知识 课件.ppt

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1、刘忠国：刘忠国：刘忠国：刘忠国：电话电话电话电话:18764171197:18764171197:18764171197:18764171197 微信号微信号:jnliuzhg jnliuzhg山东大学生物医学工程山东大学生物医学工程山东大学生物医学工程山东大学生物医学工程微机原理及接口技术微机原理及接口技术第二章第二章 微型计算机基础知识微型计算机基础知识任课教师:刘忠国刘忠国电话电话:18764171197:18764171197;微信号微信号:jnliuzhgjnliuzhgEmail:教材:陈桂友陈桂友.单片微型计算机原理及接口技单片微型计算机原理及接口技术术(第第2 2版版),),高

2、等教育出版社高等教育出版社,2017,2017网站：山大课程中心“微机原理及单片机接口技术”http:/ 微型计算机基础知识微型计算机基础知识本章学习目标：本章学习目标：掌握微型计算机中的掌握微型计算机中的数制数制及其及其编码编码 掌握布尔代数和常见逻辑电路掌握布尔代数和常见逻辑电路 了解微型计算机的了解微型计算机的常用技术术语和技术常用技术术语和技术*3第二章第二章 微型计算机基础知识微型计算机基础知识2.1 2.1 微型机中的数制及其编码微型机中的数制及其编码2.1.1 2.1.1 数与数制数与数制2.1.2 2.1.2 不同数制之间的转换不同数制之间的转换2.1.3 2.1.3 数制数据

3、的编码及其运算数制数据的编码及其运算 1.1.原码原码;2.2.反码反码;3.3.补码补码;4.十进制数的编码(非)压缩BCD码)2.1.4 2.1.4 非数值数据的编码非数值数据的编码 (ASCII码,汉字字编码)2.2 2.2 布尔代数和常见逻辑电路布尔代数和常见逻辑电路2.3 2.3 微型计算机的常用技术术语和技术微型计算机的常用技术术语和技术2.3.1 2.3.1 常用单位及术语常用单位及术语;2.3.2 2.3.2 常见技术常见技术4*2.1微型机中的数制及其编码 2.1.1 数与数制数与数制进位位计数制数制,简称数制。称数制。十十进制：人制：人们习惯采用的采用的计数制是十数制是十进

4、制制:有有0-9 十个不同的基数，逢十十个不同的基数，逢十进一。一。用用D(Decimal)表示或省略表示或省略,例例:16(D)。二二进制制:计算机所采用的算机所采用的计数制是二数制是二进制制:只有只有0、1两个不同的基数，逢二两个不同的基数，逢二进一。一。用用B(Binary)表示表示,例例:111B。因因为计算机用晶体管算机用晶体管截止截止、饱和和两个两个状状态态下的下的输出出电平平1、0表示数字。表示数字。*5例例1 1：将十进制数：将十进制数100100转换为二进制数转换为二进制数(100)10=(01100100)2*8 或者表示为：或者表示为：100D=01100100B整数部分

5、转换方法：整数部分转换方法：除除2 2取余取余,逆序排列逆序排列例例2 2：将十进制数：将十进制数45.61345.613转换成二进制数转换成二进制数9*45.613(101101.100111)2或或45.613D101101.100111B(45.613)10整数部分转换整数部分转换:除除2 2取余取余,逆序排列逆序排列小数部分转换小数部分转换:乘乘2 2取整取整,顺序排列顺序排列2 2、二进制二进制数转换为数转换为十进制十进制数数转换方法转换方法:按权展开相加按权展开相加 例如，将例如，将1011 0110B1011 0110B转换为十进制数的方法是：转换为十进制数的方法是：将将各位的权

6、值分别与各位的数值相乘，然后相加各位的权值分别与各位的数值相乘，然后相加：10*即即,(10110110)2=(182)10或表示为或表示为:10110110B=182D=182D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D011111111例如例如8位二进制数各位位二进制数各位名称名称及及权值权值:27262524232221203 3、十六进制数、十六进制数优点优点：二进制数位数较多时，读写不方便。而使用：二进制数位数较多时，读写不方便。而使用十六进制表示简明。十六进制表示简明。十六进制数表示：十六进制数表示：0909、A A、B B、C C、D D、E E、F F十六个不同的基数十六个不同

7、的基数 逢十六进一逢十六进一 ,用用H H（Hexadecimal Hexadecimal）表示表示。11*二进制数转换为十六进制二进制数转换为十六进制数数 原原理理：四四位位二二进进制制数数对对应应一一位位十十六六进进制制，所所以以二二进进制制整整数数转转换换为为1616进进制制时时，从从最最低低位位开开始始，每每四四位位一一组组 (不足四位时高位补不足四位时高位补0)0)转换成一位十六进制数据转换成一位十六进制数据即可。即可。例如：例如：1011 1011 01100110B=B=B B6 6H H；0111 1100B=7CH。2.1.3 2.1.3 数制数据的编码及其运算数制数据的编码

8、及其运算在计算机中，数据分在计算机中，数据分无符号数无符号数和和带符号数带符号数。无符号数无符号数用整个用整个机器字长机器字长的全部二进制位表示数的全部二进制位表示数值位值位,无符号位；无符号位；带符号数带符号数用用最高位最高位表示该数的表示该数的符号位符号位。带符号数带符号数又有又有原码原码、补码补码和和反码反码三种形式。三种形式。14*8位位:(129)10=(1000 0001)28位位字长:(-100)10=(11100100)28位位字长:(+100)10=(01100100)2本小节介绍本小节介绍:1.1.原码原码;2.2.反码反码;3.3.补码补码;4.4.十进制数的编码十进制数

9、的编码(非非)压缩压缩BCD码码)1 1、原码表示法、原码表示法计算机中计算机中正、负号也用正、负号也用0 0、1 1编码表示编码表示。一般用数的一般用数的最高位最高位(Most Significant Bit,MSB)表示数表示数的正负符号的正负符号。15*例例如如，若若用用5 5位位二二进进制制数数表表示示数数据据时时，最最高高位位表表示示符号符号，0 0表示正数表示正数，1 1表示负数表示负数，余下的，余下的四位表示数据四位表示数据：MSB=0MSB=0表示正数表示正数，如，如10111011B B表示为表示为0 010111011B B；MSB=1MSB=1表示负数表示负数，如，如10

10、111011B B表示为表示为1 110111011B B。8位字长位字长:(-100)10=(11100100)28位字长位字长:(+100)10=(01100100)2机器数和真值机器数和真值把一个数把一个数在机器内的二进制形式称为在机器内的二进制形式称为机器数机器数。把这个把这个数本身称为该机器数数本身称为该机器数的的真值真值。如如五位二进制有符号数五位二进制有符号数“01011B”和和“11011B B”就是两就是两个机器数。它们的真值分别为个机器数。它们的真值分别为1011B B和和-1011B B。16*真真值值为为纯纯小小数数时时，其其原原码码形形式式为为X XS.S.X X1

11、1X X2 2X Xn n，其其中中X XS S表示符号位表示符号位。例如，。例如，若若X X+0.01100.0110B，则，则XX原原0 0.0110.0110B；若若X X-0.01100.0110B，则，则XX原原1 1.0110.0110B真真值值为为纯纯整整数数时时，其其原原码码形形式式为为X XS SX Xn nX Xn-1n-1X X2 2X X1 1，其其中中X XS S表示符号位表示符号位。例例XX原原0 001100110B;XX原原1 101100110B1 1、原码表示法、原码表示法8位二进制原码的表示范围为：位二进制原码的表示范围为：-(27-1)+27-1 -12

12、7-0 +0+12716位二进制原码的表示范围为：位二进制原码的表示范围为：-(215-1)+215-1 -32767-0 +0+32767原码表示中原码表示中,真值真值0有两种不同的表示形式有两种不同的表示形式(8位字长位字长):0原原0000 0000B，0原原1000 0000B17*11111111B01111111B10000000B00000000B无符号数无符号数没有符号位的数，称为无符号数。没有符号位的数，称为无符号数。如字长为如字长为8 8位时，能表示的无符号数的最大值为位时，能表示的无符号数的最大值为11111111B11111111B，即，即255255(28-1)，而，

13、而8 8位有符号数的最大值位有符号数的最大值是是01111111B01111111B，即，即+127+127(27-1)。无符号数的最大值比有符号数大近似一倍。无符号数的最大值比有符号数大近似一倍。18*8位二进制无符号数位二进制无符号数的表示范围为：的表示范围为：0255(28-1)16位二进制无符号数位二进制无符号数的表示范围为：的表示范围为：065535(216-1)8位二进制原码的表示范围为：位二进制原码的表示范围为：-(27-1)+27-116位二进制原码的表示范围为：位二进制原码的表示范围为：-(215-1)+215-1原码优缺点原码优缺点直接用直接用0 0、1 1表示正、负，运算

14、时带来的问题：表示正、负，运算时带来的问题：在进行有符号数的运算时，在进行有符号数的运算时，会将符号也当作是数值会将符号也当作是数值进行运算进行运算，因而，因而有时有时会出现会出现错误的结果错误的结果。19*原原码码的的优优点点是是直直观观易易懂懂，机机器器数数和和真真值值间间的的转转换换很很容易。容易。缺点缺点是加、减是加、减运算规则较复杂运算规则较复杂。原码计算存在的问题原码计算存在的问题两个正数相加时，两个正数相加时，符号位也同时相加符号位也同时相加20*例例1 1，两个，两个有符号有符号正数正数01010111B01010111B（87D87D）和）和 00010110B0001011

15、0B（22D22D）相加。）相加。其和为其和为01101101B01101101B，即十进制的，即十进制的109109127127，符号位为符号位为0 0，表示和为正数，表示和为正数，结果正确结果正确。若两个数之若两个数之和不超出和不超出其所能表示的其所能表示的最大值最大值127127时，符时，符号位相加：号位相加：0 00 00 0，即和仍然为正数，即和仍然为正数，结果正确结果正确。原码计算存在的问题原码计算存在的问题若两个正数之和超出了若两个正数之和超出了其所能表示的最大值其所能表示的最大值127127时，就时，就会产生会产生数字位向符号位的进位数字位向符号位的进位，显然是不对显然是不对的

16、。的。21*例例2 2，两个，两个有符号有符号正数正数00110111B00110111B（55D55D）和）和01011101B01011101B（93D93D）相加。）相加。和应为和应为+148+148，但符号位为但符号位为1 1，表示，表示和是和是-20-20，错误错误。产生错误的原因是：产生错误的原因是：相加的和相加的和148148127127,超出了超出了8 8位有位有符号正数所能表示的最大值符号正数所能表示的最大值,对于有符号数的运算对于有符号数的运算,这这种情况种情况,称为称为溢出溢出。原码计算原码计算存在的问题存在的问题一个正数与一个负数相加一个正数与一个负数相加，和的，和的符

17、号位不应是符号位不应是两个符号位直接运算的值两个符号位直接运算的值：0 01 11 1。和的符号位应由两数中绝对值大的数所决定和的符号位应由两数中绝对值大的数所决定。两个负数相加时两个负数相加时，由于，由于1 11 11010，符号位只表，符号位只表示示0 0，因此，因此和的符号也不应是由两符号位直接运和的符号也不应是由两符号位直接运算的结果算的结果所决定所决定。为解决机器内有符号数的符号位参加运算的问为解决机器内有符号数的符号位参加运算的问题，引入了题，引入了反码反码和和补码补码。23*24*1、8位二进制原码的表示范围是（）-127+127-128+128-128+127-127+128A

18、BCD提交即即:-(27-1)+27-1即即:-27 +27即即:-27 +27-1即即:-(27-1)+27单选题1分2 2、反码表示法、反码表示法对正数来说，其反码和原码相同。对正数来说，其反码和原码相同。即即 原原 反反。对负数来说对负数来说,求反码过程求反码过程:保持保持(负数原码的负数原码的)符号位符号位1 1不变，数值部分各位取反。不变，数值部分各位取反。25*在反码表示中，在反码表示中，真值真值0 0也有两种不同的表示形式也有两种不同的表示形式：0原原00000B 0原原10000B 0反反00000B，0反反11111B 真值、原码、反码的不同表示：真值、原码、反码的不同表示：

19、真值真值 1101B 1101B 原码原码原原 01101B 11101B 反码反码反反 01101B10010B 3 3、补码表示法、补码表示法(1)(1)同余的概念同余的概念给定一个正整数给定一个正整数M M，如果两整数，如果两整数A A与与B B满足满足A-BA-B能够被能够被M M整除，即整除，即(A A-B B)/)/M M得到一个整数，那么就称整数得到一个整数，那么就称整数A A与与B B对模对模M M同余。同余。M M称为模，对模称为模，对模M M同余同余是整数的一个是整数的一个等价关系等价关系：可写成：可写成：A AB B（mod Mmod M）或或 A AB B（mod Mm

20、od M）例如例如:对对指针式钟表指针式钟表来说来说,其其模模M M1212,故故4 4点和点和1616点、点、5 5点和点和1717点点均是同余的。均是同余的。4 41616（mod 12mod 12），），5 51717（mod 12mod 12）27*(2)(2)补码的概念补码的概念指针式钟表指针式钟表的校准（的校准（本应本应3 3点显示点显示5 5点点,即即快两个小时快两个小时)方法一方法一:往回拨两个小时。往回拨两个小时。5-2=35-2=3方法二方法二:往前拨往前拨1010个小时，结果相同。个小时，结果相同。5+10 5+10 =3=3 若大于若大于1212点，点，会自动舍弃会自动

21、舍弃(减减)12)12，1212点也计为点也计为0 0点。点。28*用钟表计时相当于取用钟表计时相当于取模为模为1212,数一旦大于或等于其模数一旦大于或等于其模,模就被自动舍弃模就被自动舍弃,所以所以,5,5+10+10(-12)(-12)=3=5=3=5-2-2 。以以1212为模时为模时,-2,-2和和1010同余同余:-2=10(-2=10(mod 12mod 12)有同余关系的两个数为互补关系有同余关系的两个数为互补关系,其中一个称为另一个其中一个称为另一个的补码的补码,2 2与与1010对模对模1212来说互补，即来说互补，即1010可看作可看作-2-2的补的补码码,-2-2+12

22、12(模模)=)=1010 。（mod 12）求负数的补码时求负数的补码时,只要只要将该负数加上其模将该负数加上其模,就得到它的补码就得到它的补码（mod 12）(-12)(-12)(2)(2)补码的概念补码的概念29*再如再如以以“1010”为模为模，“-7-7”的补码为：的补码为：(7)+107)+103(3(mod 10mod 10),),即即“3 3”是是“-7-7”的补码。的补码。当当正数加上一个负数时正数加上一个负数时，实际是，实际是做减法做减法。引入模、补。引入模、补码概念之后，可将该码概念之后，可将该正数加上这个负数的补码正数加上这个负数的补码，这样这样就可就可把减法运算用变成

23、加法运算把减法运算用变成加法运算。例如，当例如，当模为模为10时时，7+(-4)=7+(-4+10)=7+6=13=13-10=3(mod 10)数一旦大于或等于其模数一旦大于或等于其模,模就被自动舍弃模就被自动舍弃之所以要把减法变成加法之所以要把减法变成加法,是因为是因为对计算机来说对计算机来说,加法比减法容易实现。加法比减法容易实现。求负数的补码时求负数的补码时,只要只要将该负数加上其模将该负数加上其模,就得到它的补码就得到它的补码(3)(3)以以2 2n n为模的补码为模的补码在计算机中，在计算机中，带符号的数用二进制补码表示带符号的数用二进制补码表示。如果计。如果计算机中算机中二进制数

24、二进制数的的字长为字长为n n位位，则它的模就是，则它的模就是2 2n n2 2n n是是n nl l位的二进制数位的二进制数1001000B0B（1 1后面有后面有n n个个0 0），如），如8 8位单片机位单片机,n=8,n=8,模是模是2 28 8=256,=256,即即1 0000 0000B(9位位)由于由于机器只能表示机器只能表示n n位数位数，因此数，因此数2 2n n在机器中仅能以在机器中仅能以n n个个0 0来表示来表示，而该数最高位的数字，而该数最高位的数字1 1就被自动舍弃了。就被自动舍弃了。即即以以2 2n n为模时为模时2 2n n和和0 0在在n n位位机器中的表示

25、形式完全一样机器中的表示形式完全一样。30*例例，127127-126-126=127+(=127+(-126-126+256+256)=127 =127+130+130=256256+1=1+1=1 0111 1111B+1000 0010B 1 0000 0001B（mod 256）对对8 8位单片机来说位单片机来说-126-126=-111 1110B补补=1 1000 0010B 32*28在8位计算机中的表示形式是（）0000 0000B1000 0000B10000 0000BABC提交单选题1分以以2 2n n为模的补码为模的补码当当X X X X为正数为正数为正数为正数时，即时

26、，即X X+X Xn-2n-2X Xn-3n-3X X1 1X X0 0B B时，时，已知已知n n位二进制数的原码：位二进制数的原码：XX原原=0 0n-1n-1X Xn-2n-2X Xn-3n-3X X1 1X X0 0B Bn n位二进制数的补码（位二进制数的补码（以以2 2n n为模为模）为：）为：XX补补=2 2n n+X=+X=1000100000B00B(n+1(n+1位位)+X Xn-2n-2X Xn-3n-3X X1 1X X0 0B B =0 0n-1n-1X Xn-2n-2X Xn-3n-3X X1 1X X0 0B B (mod 2mod 2n n)=XX原原33*符号

27、位(3)(3)以以2 2n n为模的补码为模的补码34*负数的数的补码就是将就是将负数用数用同余同余(模模2n)的数来表示的数来表示:模模2n+负数数=补码(同余的数同余的数)(2n)1n 0n-1 0n-2 0n-3 01 00(2n-1)1n-1 1n-2 1n-3 11 10 X Xn-2 X Xn-3 X X1 X0 1n-1X Xn-2 X Xn-3 X X1 X0=XX反反+1+1表示表示结果果负数负数负数负数XX原原=1 1n-1Xn-2Xn-3X1X0B 补码举例补码举例例如，例如，n=8时，时，模为模为28=1 0000 0000B，则，则101 0111B(-87)的补码为

28、：的补码为：101 0111B补补1 0000 0000B101 0111B (模为模为28)1010 1001B或或101 0111B补补101 0111B反反1 1 010 1000B1 1 010 1001B38*1 0000 0000B 101 0111B 1010 1001B补码补码真真值值的一种的一种计计算方法算方法:-27+25+23+1=-128+32+8+1=-87-27252320以以2 2n n为模的补码为模的补码如如8 8位字长位字长的二进制补码表示为的二进制补码表示为:CC7 7 C C6 6 C C5 5 C C4 4 C C3 3 C C2 2 C C1 1 C

29、C0 0 B B39*-2-27 7 2 26 6 2 25 5 2 24 4 2 23 3 2 22 2 2 21 1 2 20 0补码的各位权值：补码的各位权值：负负数数补码补码1n-1C Cn-2 C Cn-3 C C1 C0真真值值=-2n-1+C Cn-22n-2+C Cn-3 2n-3+C C1 21+C C020假设假设n n位字长位字长的二进制补码表示为的二进制补码表示为:C Cn-1n-1C Cn-2 n-2 C Cn-3 n-3 C C1 1 C C0 0 B B -2n-1 2n-2 2n-3 21 20补码的各位权值补码的各位权值:例，例，101 0111B(-87)的

30、补码的补码1010 1001B的真值的真值:-2-27 7+2+25 5+2+23 3+1=+1=-128-128+32+8+1=+32+8+1=-87-87补码表示法总结补码表示法总结正数正数:补码和原码的形式相同：补码和原码的形式相同：原原 反反 补补；负数负数:补码为其反码补码为其反码(原码的数值部分各位求反原码的数值部分各位求反,而保持而保持符号位符号位1不变不变)加加。例如：例如：原原 反反 补补正数正数 000 1101B 0000 1101B 0000 1101B 0000 1101B负数负数 000 1101B 1000 1101B 1111 0010B 1111 0011B4

31、0*1111 0010B 1111 0010B+1 原码数值位取反原码数值位取反求补求补反码与补码的性质反码与补码的性质不论正数不论正数,还是负数还是负数,反码与补码具有下列相似的性质：反码与补码具有下列相似的性质：反反 反反 原原 补补 补补 原原43*【例例2-12-1】求求+13+13和和-13-13的的原原码码、反反码码、补补码码以以及及反反码码的的反码反码和和补码的补码补码的补码如下：如下：X X 原原 反反 补补 反反反反 补补 补补0001101b 00001101b 00001101b 00001101b 00001101b 00001101b0001101b 10001101

32、b10001101b 10001100b+1 11110010b 11110011b10001101b 10001101b可用来方便地求可用来方便地求反码和补码的真值反码和补码的真值求反求补无符号数无符号数有符号数有符号数十十进进制数制数 二二进进制数制数原原码码反反码码补码补码127101281292550111 1111B0000 0001B0000 0000B1000 0000B1000 0001B1111 1111B表表2-2 8位二进制数位二进制数的原码、反码、补码的表示的原码、反码、补码的表示 44*可见，可见，8位字长位字长原码、反码表示的数的范围原码、反码表示的数的范围:127

33、 127，而，而补码表示的数的范围补码表示的数的范围:127 128。原原码码0111 1111B：0000 0001B0000 0000B1000 0000B1000 0001B：1111 1111B反反码码0111 1111B：0000 0001B0000 0000 B1111 1111 B1111 1110 B：1000 0000 B 补码补码0111 1111 B：0000 0001 B0000 0000 B0000 0000 B1111 1111 B：1000 0001 B1000 0000 B真真值值+127：+1+0-0-1：-127-128不能表示不能表示不能表示不能表示46*

34、1、8位二进制原码的表示范围是（）-127+127-128+128-128+127-127+128ABCD提交单选题1分47*2、8位二进制反码的表示范围是（）-127+127-128+128-128+127-127+128ABCD提交单选题1分48*3、8位二进制补码的表示范围是（）-127+127-128+128-128+127-127+128ABCD提交单选题1分49*4、-0的8位二进制补码为（）10000000B00000000B11111111B10000001BABCD提交单选题1分50*5、8位二进制补码10000000B的真值是（）-0-1-128+128ABCD提交-127

35、E单选题1分(4)(4)数值数据的运算数值数据的运算采用补码进行加减运算时要采用补码进行加减运算时要注意以下几个问题注意以下几个问题：溢出溢出补码运算时补码运算时,其符号位与数值部分一样参加运算其符号位与数值部分一样参加运算,但但结果不能超出其所能表示的数的范围结果不能超出其所能表示的数的范围,否则会出现否则会出现溢溢出错误出错误。55*例：例：补补=00101101补补=11111111 XX补补YY补补=100101100(44D)(45D)(-1D)（4.6.1加减运算指令中）指出如何加减运算指令中）指出如何判断判断没有溢出没有溢出：符号位符号位(最高位最高位)和和次高位次高位上上同时存

36、在进位同时存在进位或或无进位无进位。(4)(4)数值数据的运算数值数据的运算采用补码进行加减运算时要采用补码进行加减运算时要注意以下几个问题注意以下几个问题：溢出溢出补码运算时补码运算时,其符号位与数值部分一样参加运算其符号位与数值部分一样参加运算,但但结果不能超出其所能表示的数的范围结果不能超出其所能表示的数的范围,否则会出现否则会出现溢溢出错误出错误。56*再例如：再例如：补补=10000001补补=11111110 XX补补YY补补=101111111(+127D),溢出(-127D)(-2D)（4.6.1加减运算指令中）指出如何加减运算指令中）指出如何判断判断没有溢出没有溢出：符号位符

37、号位(最高位最高位)和和次高位次高位上上同时存在进位同时存在进位或或无进位无进位。(4)(4)数值数据的运算数值数据的运算无符号数的加减运算结果超出数的范围无符号数的加减运算结果超出数的范围的情况叫的情况叫做做进位或借位进位或借位。计算机中有专用的标志位作记录计算机中有专用的标志位作记录，只，只要适当处理这些标志，结果就不会出错，所以在多字要适当处理这些标志，结果就不会出错，所以在多字节数的加减运算时必须考虑进位和借位的处理。节数的加减运算时必须考虑进位和借位的处理。57*位号位号D7D6D5D4D3D2D1D0符号符号 CYACF0RS1 RS0OVF1P程序状态标志寄存器(PSW)各位的定

38、义CY:进位标志OV:溢出标志溢出 例：例：补补=10000001补补=11111110 XX补补YY补补=101111111(+127D),溢出(-127D)(-2D)BCD码4 4、十进制数的编码、十进制数的编码常用的十进制数编码有：常用的十进制数编码有：BCDBCD码码(Binary-Coded DecimalBinary-Coded Decimal),),余余3 3码码,格雷码格雷码BCDBCD码码：是二进制编码形式的十进制数。即是二进制编码形式的十进制数。即用用4 4位二位二进制数表示一位十进制数进制数表示一位十进制数，这种编码形式可以有多，这种编码形式可以有多种，其中最自然、最常用

39、的一种形式为种，其中最自然、最常用的一种形式为8421BCD8421BCD码码。8.4.2.1 8.4.2.1分别是分别是4 4位二进数从左向右的位权值：位二进数从左向右的位权值：63*各位的权值：各位的权值：2 23 3 2 22 2 2 21 1 2 20 0D3D2D1D01001(示例表示示例表示9)用用4位二进制数表示位二进制数表示1位十进制数字位十进制数字0-9注：注：余余3码码是是一种一种BCD码码，它是，它是由由8421码加码加3后形成后形成的（即余的（即余3码是在码是在8421码码基础上基础上每位十进制数每位十进制数BCD码码再再加加上二进制数上二进制数0011得到的）。得到

40、的）。ASCII码非压缩非压缩BCDBCD用一个字节的用一个字节的8 8位位二进制数二进制数表示一位十进制数表示一位十进制数时：即时：即每个字节的每个字节的高四位为高四位为0 0，只用其，只用其低四位表示一位十进低四位表示一位十进制数制数，则称为，则称为非压缩的非压缩的BCDBCD码码，表示格式如图所示。，表示格式如图所示。它所表示的数的范围是它所表示的数的范围是0-90-9。64*图图2-3 非压缩非压缩BCD码的表示格式码的表示格式例例:十十进进制数制数3可表示可表示为为(0000 0011)8421=0000 0011BD7D6D5D4D3D2D1D000001001(示例表示示例表示9

41、)用低用低4位表示位表示1位十进制数字位十进制数字0-9ASCII码D7D6D5D4D3D2D1D0十位十位个位个位图图2-4 压缩压缩BCD码码的表示格式的表示格式压缩压缩BCD若将若将1 1个字节个字节8 8位位用于用于表示两位十进制数表示两位十进制数，则称为，则称为压压缩的缩的BCDBCD码码，表示格式如图所示。它所表示的数的，表示格式如图所示。它所表示的数的范围是范围是0-990-99。65*例例:十十进进制数制数39可表示可表示为为(0011 1001)8421=0010 0111BASCII码例如，用例如，用BCDBCD码码表示十进制数表示十进制数43214321用用非非压缩压缩B

42、CD码码表示表示,需用需用4个字个字节节:(00000100,00000011,00000010,00000001)8421写成十六写成十六进进制的形式制的形式:(04H,03H,02H,01H)8421；用用压缩压缩的的BCD码码表示需表示需2个字个字节节:(0100 0011,0010 0001)8421;写成十六写成十六进进制的形式：制的形式：(43H,21H)8421。66*尽管在尽管在8421码中码中09,10个数码表示形式与用二进制个数码表示形式与用二进制表示形式一样表示形式一样,但这是两个完全不同概念但这是两个完全不同概念,不能混淆。不能混淆。如如,十进制数十进制数39可表示为可

43、表示为(0011 1001)8421或或0010 0111B,两者是完全不同的。两者是完全不同的。2.1.4 非数值数据的编码非数值数据的编码计算机不仅能对数值数据进行处理，还能够计算机不仅能对数值数据进行处理，还能够对文本和对文本和其它非数值数据信息进行处理其它非数值数据信息进行处理。非数值数据是指不能进行算术运算的数据非数值数据是指不能进行算术运算的数据，如：，如：字符字符、字符串、图形符号和字符串、图形符号和汉字汉字、语音与图像等多种数据。、语音与图像等多种数据。这些信息在传送时这些信息在传送时,不是直接传送和处理其原值不是直接传送和处理其原值,而而是先是先按照某种规则进行一定的处理按照

44、某种规则进行一定的处理,以便使之以便使之具有通用具有通用的传送格式的传送格式。经过这种处理的数值信息。经过这种处理的数值信息,称为称为编码编码。67*本小节介绍：本小节介绍：1、ASCII编码编码;2、汉字编码(A的ASCII码41h)A的16*8点阵字模(字形码)显示或打印时调用点阵或矢量字库“点阵”还是1 1、ASCIIASCII编码编码文本文件显示时文本文件显示时,每个字符都由其相应的标准字模每个字符都由其相应的标准字模(例例A的字模的字模)构成构成,文本文件本身并不包括这些字模文本文件本身并不包括这些字模,而只而只使使用其编码用其编码(如如A的的ASCII码码41h)来表示每个字符来表

45、示每个字符。国际上通用的国际上通用的标准字符编码为标准字符编码为ASCII码码(American Standard Code for Information Interchange，ASCII)，即，即美国标准信息交换码美国标准信息交换码。附录附录A为为ASCII码码字符表。字符表。68*1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字

46、母“A”(A的ASCII码41h)A的16*8点阵字模(字形码)1.ASCII1.ASCII编码编码70*共定义了共定义了256个个代码代码(从从0-255);从从0-127是是标标准准的的ASCII编码编码;从从128-255是是扩扩展的展的ASCII编码编码,不再是国不再是国际标际标准。准。0-31及及127(del)(共共33个个)为为控制字符控制字符32(空格空格)-126为为9595个个可打印字符。可打印字符。41H1 1、ASCIIASCII编码编码附录附录A A为为128128个个标准标准ASCIIASCII码码字符表，字符表，ASCIIASCII码码用用8 8位二位二进制数表示

47、字符代码。其标准代码占进制数表示字符代码。其标准代码占7 7位，位，第第8 8位可用位可用作奇偶校验作奇偶校验；通过对奇偶校验位设置通过对奇偶校验位设置“1 1”或或“0 0”状态，状态，保持保持8 8位位字节中的字节中的“1 1”的个数的个数总是总是奇数奇数(称为称为奇校验奇校验)或或偶数偶数(称为称为偶校验偶校验),),一般用于字符或数字的串行传送时检一般用于字符或数字的串行传送时检测传送过程中是否出错。测传送过程中是否出错。72*D7D6D5D4D3D2D1D0001110011011100139H:939H:9的的ASCII码奇校验偶校验2 2、汉字编码、汉字编码 汉字信息处理系统汉字

48、信息处理系统一般包括一般包括编码编码、输入输入、编辑、编辑、存存储储、输出、输出(显示显示)和和传输传输。编码是关键编码是关键。不解决这个问题，。不解决这个问题，汉字就不能进入计算机。汉字就不能进入计算机。汉字输入编码汉字输入编码是用计算机标准是用计算机标准键盘上键盘上按键的不同排列组合来对汉字进行编码按键的不同排列组合来对汉字进行编码。73*常用输入编码有数字、字音、字形和音形编码等常用输入编码有数字、字音、字形和音形编码等。数字编码数字编码：如电报码、：如电报码、区位码区位码等。无重码，但难记。等。无重码，但难记。字字音音编编码码：以以汉汉语语拼拼音音作作为为编编码码基基础础。简简单单易易

49、学学，但但重码很高，如搜狗拼音、全拼、双拼等。重码很高，如搜狗拼音、全拼、双拼等。字形编码字形编码：如：如五笔字型码五笔字型码、郑码等。有重码少的优点。、郑码等。有重码少的优点。音音形形编编码码：音音形形编编码码吸吸取取了了音音码码和和形形码码的的优优点点，使使编编码规则简化，重码少。常用的有全息码等。码规则简化，重码少。常用的有全息码等。(1)-(1)-汉字输入编码汉字输入编码1616*16点阵点阵(2)(2)汉字国标码汉字国标码74*汉字国家标准编码即汉字国家标准编码即国标码国标码，是，是不同汉字信息处理系统不同汉字信息处理系统间间进行进行汉字交换时所用编码汉字交换时所用编码。以国家标准局

50、。以国家标准局GB2312-80GB2312-80规规定的定的汉字交换码汉字交换码作为作为标准汉字编码标准汉字编码,共共74457445个个(含字符等含字符等)。汉字区位码：汉字区位码：在字符集中在字符集中,汉字和字符分汉字和字符分9494个区个区,每区每区9494位位。每个汉字及字符。每个汉字及字符用两个字节表示用两个字节表示，前一字节为，前一字节为区码区码，后一字节为，后一字节为位码位码，各用两位，各用两位1616进制数字表示。进制数字表示。汉字区位码与国标码的关系：汉字区位码与国标码的关系：国标码区位码（化成国标码区位码（化成1616进制）进制）2020H2020H例例:啊啊的的区位区位