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1、单片微型计算机概述第1页，共53页，编辑于2022年，星期五建议参考书单片机原理及应用单片机原理及应用 孙涵芳等编著孙涵芳等编著 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 单片机系统设计工及程应用单片机系统设计工及程应用雷思孝雷思孝等编著等编著西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社单片微型计算机原理及接口技术单片微型计算机原理及接口技术 杨光友等编著杨光友等编著中国水利水电出版社中国水利水电出版社新编新编单片机原理及应用单片机原理及应用 潘永雄编著潘永雄编著 西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社 单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术黄惟公等黄惟公等编著编著西安电子科技大学
2、出版社西安电子科技大学出版社第2页，共53页，编辑于2022年，星期五第一章：第一章：单片微型计算机概述单片微型计算机概述主要内容主要内容第二章：第二章：MCS-51单片机的硬件结构单片机的硬件结构第四章：第四章：汇编语言程序设计汇编语言程序设计第五章：第五章：定时定时/计数器与中断系统计数器与中断系统第六章：第六章：MCS-51单片机系统扩展技术单片机系统扩展技术第七章：第七章：串行通信及其接口串行通信及其接口第八章：第八章：MCS-51单片机的人机界面接口技术单片机的人机界面接口技术第九章：第九章：MCS-51与与D/A及及A/D转换器接口转换器接口第十章：第十章：系统应用实例系统应用实例
3、第三章：第三章：MCS-51单片机指令系统单片机指令系统第3页，共53页，编辑于2022年，星期五第1章 单片微型计算机概述1.1单片微型计算机发展概况单片微型计算机发展概况1.2微计算机系统概念微计算机系统概念1.3单片机的特点单片机的特点1.4计算机中的数和编码计算机中的数和编码第4页，共53页，编辑于2022年，星期五第2章 MCS-51单片机的硬件结构2.1MCS-51单片机的基本结构单片机的基本结构2.2MCS-51单片机的引脚及片外总线结构单片机的引脚及片外总线结构2.3MCS-51单片机的存储器配置单片机的存储器配置2.4CPU的时序及辅助电路的时序及辅助电路第5页，共53页，编
4、辑于2022年，星期五第3章 MCS-51单片机指令系统3.1MCS-51指令系统的分类、格式及一般说明指令系统的分类、格式及一般说明3.2寻址方式寻址方式3.3分类指令分类指令第6页，共53页，编辑于2022年，星期五第4章 汇编语言程序设计4.1汇编语言基本概念汇编语言基本概念4.2汇编语言程序设计汇编语言程序设计第7页，共53页，编辑于2022年，星期五第5章 定时/计数器与中断系统5.1定时定时/计数器结构特点及控制计数器结构特点及控制5.2中断系统结构及管理中断系统结构及管理5.3定时定时/计数器及中断系统综合应计数器及中断系统综合应第8页，共53页，编辑于2022年，星期五第第6章
5、章 MCS-51单片机系统扩展技术单片机系统扩展技术6.1MCS-51单片机系统扩展的基本概念单片机系统扩展的基本概念6.2程序存储器扩展技术程序存储器扩展技术6.3数据存储器扩展数据存储器扩展6.4输入输入/输出口扩展技术输出口扩展技术第9页，共53页，编辑于2022年，星期五第第7章章 串行通信及其接口串行通信及其接口7.1概述概述7.2MCS-51的串行口的串行口7.3串行口的控制串行口的控制第10页，共53页，编辑于2022年，星期五第8章 MCS-51单片机的人机界面接口技术8.1键盘及其接口键盘及其接口8.2显示器接口显示器接口8.3打印机接口打印机接口8.4拨码盘及语音接口拨码盘
6、及语音接口第11页，共53页，编辑于2022年，星期五第第9章章 MCS-51与与D/A及及A/D转换器接口转换器接口9.1概述概述9.2D/A转换器及其接口转换器及其接口9.3A/D转换器及其接口转换器及其接口第12页，共53页，编辑于2022年，星期五第第10章章 系统应用实例系统应用实例10.1步进电机控制系统步进电机控制系统10.2红外线感应自动门控制系统红外线感应自动门控制系统10.3通用多点温度控制系统通用多点温度控制系统第13页，共53页，编辑于2022年，星期五第1章 单片微型计算机概述1.1单片微型计算机发展概况单片微型计算机发展概况1.2微计算机系统概念微计算机系统概念1.
7、3单片机的特点单片机的特点1.4计算机中的数和编码计算机中的数和编码第14页，共53页，编辑于2022年，星期五1.1单片微型计算机发展概况单片微型计算机发展概况通用微机和单片机是当代微型计算机发展的两大分通用微机和单片机是当代微型计算机发展的两大分支，它们有各自的应用领域，不能互换。以支，它们有各自的应用领域，不能互换。以IBM-PC机为机为代表的通用微机，追求高速运行程序、增大存储容量，采代表的通用微机，追求高速运行程序、增大存储容量，采用了高速缓冲存储用了高速缓冲存储(Cache)技术、虚拟存储技术、流水线作技术、虚拟存储技术、流水线作业技术、乱序执行技术等一系列当代计算机新技术，数据业
8、技术、乱序执行技术等一系列当代计算机新技术，数据处理的位数也达处理的位数也达64位，从而广泛应用在科学计算、图像位，从而广泛应用在科学计算、图像处理、文字处理、数学建模、系统仿真、数据批量处理处理、文字处理、数学建模、系统仿真、数据批量处理等领域。等领域。返回本章首页以数据检测、实时控制为目的的单片机具有体积小、以数据检测、实时控制为目的的单片机具有体积小、功能全、功耗低、可靠性高和性价比高的特点，功能全、功耗低、可靠性高和性价比高的特点，成为智能成为智能系统中一个必不可少的环节。系统中一个必不可少的环节。第15页，共53页，编辑于2022年，星期五1.1单片微型计算机发展概况单片微型计算机发
9、展概况返回本章首页单片机在过程控制、机电一体化产品、智能家用电器、单片机在过程控制、机电一体化产品、智能家用电器、机器人、智能玩具、智能检测、智能仪器仪表中，以及在制机器人、智能玩具、智能检测、智能仪器仪表中，以及在制约生产环节的温度、压力、流量测量等方面，均具有得天独约生产环节的温度、压力、流量测量等方面，均具有得天独厚的优势，其地位不能被通用微机取代。在计算机网络及通厚的优势，其地位不能被通用微机取代。在计算机网络及通讯等方面也得到广泛应用。讯等方面也得到广泛应用。第16页，共53页，编辑于2022年，星期五1.1单片微型计算机发展概况单片微型计算机发展概况返回本章首页单片机是将计算机的基
10、本部件微型化并集成到一块芯片单片机是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机。通常在芯片内含有上的微型计算机。通常在芯片内含有CPU、ROM、RAM、并行并行I/O口、串行口、定时口、串行口、定时/计数器、中断控制系统、系统时计数器、中断控制系统、系统时钟及系统总线等。单片机一词来源于钟及系统总线等。单片机一词来源于“SingleChipMicrocomputer”(SCM)。“SCM”一词目前国际上已基本上一词目前国际上已基本上不大采用，而被微控制器不大采用，而被微控制器(MCUMicrocontrollerUnit)或嵌或嵌入式控制器入式控制器(EmbeddedControl
11、ler)所代替。所代替。第17页，共53页，编辑于2022年，星期五1976年问世的年问世的MCS-48系列单片机的内部构造过于简单，以其典型产系列单片机的内部构造过于简单，以其典型产品品8048为例，内部仅由为例，内部仅由8位位CPU、27条条I/O线、线、1KBROM、64BRAM和和1个个8位定时位定时/计数器组成，由于没有集成串行接口及中断控制，它的应用范计数器组成，由于没有集成串行接口及中断控制，它的应用范围日益缩小。围日益缩小。1980年诞生的年诞生的MCS-51系列单片机，虽然也是系列单片机，虽然也是8位机，但由于在内部结构位机，但由于在内部结构上增加了通用异步接收上增加了通用异
12、步接收/发送逻辑部件发送逻辑部件UART(UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter)，增强了定时，增强了定时/计数、中断处理功能，在指令操作计数、中断处理功能，在指令操作中又设置了大批位操作指令，与片内位寻址空间一起构成独有的布尔操作系中又设置了大批位操作指令，与片内位寻址空间一起构成独有的布尔操作系统，使得单片机成为名副其实的微控制器。它的使用长盛不衰，成为当今的统，使得单片机成为名副其实的微控制器。它的使用长盛不衰，成为当今的主流机型。主流机型。第18页，共53页，编辑于2022年，星期五如果把如果把MCS-48、MCS-51机型分别算作单片机
13、发展进程中的第一代机型分别算作单片机发展进程中的第一代和第二代，那么和第二代，那么1984年由年由Intel公司推出的公司推出的MCS-96系列就成为单片机的第系列就成为单片机的第三代。这一代计算机的特点是字长三代。这一代计算机的特点是字长16位、运算速度快，但这一代计算机位、运算速度快，但这一代计算机应用范围不广，并没有形成气候。之所以应用范围不广，并没有形成气候。之所以16位位MCS-96系列机系列机(代表机型代表机型8098)取代不了取代不了MCS-51系列机，正是因为微控制领域多数场合下字长用系列机，正是因为微控制领域多数场合下字长用不着不着16位，而且位，而且MCS-96系列机价格又
14、普遍偏高。系列机价格又普遍偏高。第19页，共53页，编辑于2022年，星期五目前在市场上较为流行的单片机品种除目前在市场上较为流行的单片机品种除Intel公司的公司的MCS-51、MCS-96系系列外，还有：列外，还有：Motorola公司公司：68HC5、68HC11系列系列；Zilog公司：公司：Z86EXXXPSC系列；系列；Texas公司：公司：MSP430FXX系列；系列；MicroChip公司：公司：PIC16C系列。系列。这些产品中，这些产品中，MCS-51系列所占市场份额最大。世界上许多知名生系列所占市场份额最大。世界上许多知名生产厂家，如美国产厂家，如美国Intel、AMD、
15、ATMEL、Winbond、Temic等公司，以等公司，以及其它国家的及其它国家的Simens、Philips、NEC、LG等，都生产等，都生产MCS-51系列单系列单片机。生产该系列单片机的这些公司中，又以片机。生产该系列单片机的这些公司中，又以Intel公司的产品时间最公司的产品时间最长、品种最多、应用最快。该系列机的品种已达数百个，为此，长、品种最多、应用最快。该系列机的品种已达数百个，为此，MCS-51不仅成为市场上的佼佼者，也成为高校教学的首选。不仅成为市场上的佼佼者，也成为高校教学的首选。第20页，共53页，编辑于2022年，星期五单片机的应用领域单片机的应用领域作为一种芯片级的计
16、算机，单片机具有集成度高、体积小、功耗低、性作为一种芯片级的计算机，单片机具有集成度高、体积小、功耗低、性价比高、可靠性高、控制功能强、供电电压低等一系列优点，在微控制领域价比高、可靠性高、控制功能强、供电电压低等一系列优点，在微控制领域一枝独秀。单片机的应用领域大体有如下几个方面：一枝独秀。单片机的应用领域大体有如下几个方面：(1)智能控制。单片机适用于各种控制系统，如温度、压力、流智能控制。单片机适用于各种控制系统，如温度、压力、流量智能控制系统，能够实现可编程顺序控制、程序控制、实时控制、量智能控制系统，能够实现可编程顺序控制、程序控制、实时控制、连续控制、离散控制、自适应控制、模糊控制
17、等多种控制方案。控连续控制、离散控制、自适应控制、模糊控制等多种控制方案。控制对象涉及到工业、农业、社会生活各个部门，如数控机床、加热制对象涉及到工业、农业、社会生活各个部门，如数控机床、加热炉、化工生产装置等。炉、化工生产装置等。第21页，共53页，编辑于2022年，星期五(2)智能仪表。在各种仪器仪表中引入单片机，让单片机成为仪表的一部智能仪表。在各种仪器仪表中引入单片机，让单片机成为仪表的一部分，是单片机最为重要的用途之一，由此也产生了智能传感器、智能医疗器分，是单片机最为重要的用途之一，由此也产生了智能传感器、智能医疗器械、智能测量仪表、数字示波器等等。械、智能测量仪表、数字示波器等等
18、。(3)办公自动化设备。在当代微机的键盘中装入一片单片机，能办公自动化设备。在当代微机的键盘中装入一片单片机，能适时处理即时键入的字符，完成初步转换。具备如此智能处理功能适时处理即时键入的字符，完成初步转换。具备如此智能处理功能的还有众多的办公自动化设备，如打印机、传真机、复印机、磁盘的还有众多的办公自动化设备，如打印机、传真机、复印机、磁盘机、终端设备等等。机、终端设备等等。(4)实时控制。在过程控制、过程监测、运动机械、遥控遥测、机器人等实时控制。在过程控制、过程监测、运动机械、遥控遥测、机器人等各种实时过程控制系统中，单片机能够使系统保持最佳工作状态、提高效率。各种实时过程控制系统中，单
19、片机能够使系统保持最佳工作状态、提高效率。例如汽车控制，从点火、变挡、防滑、倒车直至排气、最佳油气比等，都能例如汽车控制，从点火、变挡、防滑、倒车直至排气、最佳油气比等，都能使用单片机操纵。又如航天领域的导航、制导、自动寻找目标、目标辨识等，使用单片机操纵。又如航天领域的导航、制导、自动寻找目标、目标辨识等，也能使用单片机进行控制。也能使用单片机进行控制。第22页，共53页，编辑于2022年，星期五(5)日常生活。单片机可应用于智能建筑、洗衣机、电冰箱、微波炉、电日常生活。单片机可应用于智能建筑、洗衣机、电冰箱、微波炉、电视机、游戏机等当中。有了单片机，人们的生活将更加舒适方便。视机、游戏机等
20、当中。有了单片机，人们的生活将更加舒适方便。(6)商务用品。单片机可应用于商业领域的自动售货机、电子秤、电商务用品。单片机可应用于商业领域的自动售货机、电子秤、电子收款机、自动收款机等当中。子收款机、自动收款机等当中。第23页，共53页，编辑于2022年，星期五*存储器（存储器（Cache、ROM、RAM）输入输入/输出接口（并行、串行）输出接口（并行、串行）系统总线（系统总线（ABUS、DBUS、CBUS）运算器（定点、浮点）运算器（定点、浮点）寄存器组（通用、专用）寄存器组（通用、专用）控制部件控制部件内部总线内部总线微微处处理理器器微微型型计计算算机机微微型型计计算算机机系系统统外围设备
21、（外部设备、辅助设备）外围设备（外部设备、辅助设备）软件系统（系统软件、应用软件）软件系统（系统软件、应用软件）第24页，共53页，编辑于2022年，星期五1.2微计算机系统概念微计算机系统概念返回本章首页存储器I/O接口输入设备I/O接口地址总线地址总线 AB AB输出设备CPU数据总线数据总线 DB DB控制总线控制总线 CB CBI/O接口微型计算机的概念结构微型计算机的概念结构第25页，共53页，编辑于2022年，星期五1.2微计算机系统概念返回本章首页第26页，共53页，编辑于2022年，星期五1.3单片机的特点单片机的特点（1）体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。）体积小、重
22、量轻、功耗低、功能强、性价比高。（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，抗抗干干扰扰能能力强，可靠性高。力强，可靠性高。（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。（4）应用广泛，既可用于工业自动控制等场合，又可用）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。于测量仪器、医疗仪器及家用电器等领域。返回本章首页第27页，共53页，编辑于2022年，星期五单片机的应用特点单片机的应用特点单片机的应用具有三个明显的特征：单片机的应用具有三个明显的特征：(1)由于控制对象涉及到机械动作由于控
23、制对象涉及到机械动作(如机器人如机器人)或场效应或场效应(如如温度的变化、流体的流动温度的变化、流体的流动)，因此片面追求单片机的高速度本，因此片面追求单片机的高速度本身没有什么特别意义。单片机的工作频率一般为身没有什么特别意义。单片机的工作频率一般为6MHz、12MHz、24MHz、33MHz或或40MHz，远低于通用微机。频率，远低于通用微机。频率低有利于降低成本，取得较好的效益。低有利于降低成本，取得较好的效益。(2)目前单片机字长有目前单片机字长有8位、位、16位、位、32位之分，数据位之分，数据位数选择以够用为原则，不是越长越好。由于位数选择以够用为原则，不是越长越好。由于8位机用于
24、位机用于控制已能满足大多系统的要求，因此控制已能满足大多系统的要求，因此8位、位、16位机是单片位机是单片机的主流机型，今后相当长的时间可能都不会改变。机的主流机型，今后相当长的时间可能都不会改变。第28页，共53页，编辑于2022年，星期五(3)单片机内的存储容量有增大的趋势，这种增大不仅只是单片机内的存储容量有增大的趋势，这种增大不仅只是增加增加RAM、ROM的容量，而是改用一些新型的存储器。美国的容量，而是改用一些新型的存储器。美国ATMEL公司开发的公司开发的8位位AT89系列单片机就是在系列单片机就是在MCS-51内集成了内集成了闪速存储器闪速存储器(FlashMemory)。由于芯
25、片内带有闪速可编程、可擦。由于芯片内带有闪速可编程、可擦除只读存储器除只读存储器(FPEROM，FlashProgrammableandErasableROM)，使得，使得89C51和和89C52单片机能在掉电后保存已写入的数据。单片机能在掉电后保存已写入的数据。第29页，共53页，编辑于2022年，星期五根据单片机的三个应用特点，决定了单片机较之通用微机有不同的发根据单片机的三个应用特点，决定了单片机较之通用微机有不同的发展方向：展方向：(1)工业生产的环境通常比较恶劣，甚至存在有毒、有害、有腐蚀工业生产的环境通常比较恶劣，甚至存在有毒、有害、有腐蚀的气、液体场合，存在高温、高压、强电、磁辐
26、射等，这就要求单片的气、液体场合，存在高温、高压、强电、磁辐射等，这就要求单片机具有极强的抗干扰能力，不被外界的干扰影响输出。机具有极强的抗干扰能力，不被外界的干扰影响输出。(2)在人类不能涉足的场合工作，要求单片机具备高的可靠性和稳在人类不能涉足的场合工作，要求单片机具备高的可靠性和稳定性，否则任何差错都不能达到满意的控制效果。定性，否则任何差错都不能达到满意的控制效果。(3)要求单片机的指令系统简单，并且要求单片机的指令系统简单，并且I/O端口和存储器统一编址。端口和存储器统一编址。第30页，共53页，编辑于2022年，星期五1.4计算机中的数和编码计算机中的数和编码1.4.1计数制计数制
27、1.4.2二进制数（用二进制数（用B表示）表示）1.4.3十六进制数（用十六进制数（用H表示）表示）1.4.4不同进制数之间的转换不同进制数之间的转换1.4.5数制书写约定数制书写约定1.4.6计算机中数的表示计算机中数的表示1.4.7计算机常用编码计算机常用编码返回本章首页第31页，共53页，编辑于2022年，星期五1.4.1计数制计数制日常生活中广泛使用的数为十进制数，这是一种逢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、八进制和十十进一的计数方法。用的数制还有二进制、八进制和十六进制等。六进制等。基数小于基数小于10的计数制，可用十进制相应的数码作为
28、它的计数制，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成。数码在数中的的数字符号，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。位置不同，其值也不同。返回本节第32页，共53页，编辑于2022年，星期五1.4.2二进制数（用二进制数（用B表示）表示）以以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和和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，用用低低电电平平表表示示0。所所以以，计计算算机中通常采用二进制数。机中通常采用二进制数。二进制
29、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。在加、减、乘、除四则运算中，乘法实质上是做在加、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。移位加法，除法则是移位减法。返回本节第33页，共53页，编辑于2022年，星期五1.4.3十六进制数（用十六进制数（用H表示）表示）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、十十六六进进制制数的对照表如表数的对照表如表1-1所示。所示。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
30、，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制数数转转换换为为十十六六进进制制数。数。第34页，共53页，编辑于2022年，星期五表表1-1十十进进制制数数、二二进进制制数数、十十六六进进制制数数对对照照表表返回本节第35页，共53页，编辑于2022年，星期五1.4.4不同进制数之间的转换不同进制数之间的转换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数的的运运算算法则求和，即可得到等值的十进制数。法则求和，即可得到等值的十进制数。第36页，共53页，编辑于2022年，星期五
31、2十进制到二进制的转换十进制到二进制的转换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第37页，共53页，编辑于2022年，星期五3二进制、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。如如最后一组不足四位，需在左边补最后一组不足四位，需在左边补0。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
32、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。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数直接转换成相应的二进制数。直接转换成相应的二进制数。返回本节第38页，共53页，编辑于2022年，星期五1.4.5数制书写约定数制书写约定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缀来来表表示示各各种种进制的数。进制的数。返回本节例如：例如：B（Binary）表示二进制数。表示二进制数。D（Decima
33、l）表表示示十十进进制制数数，一一般般D可可省省略略，即无后缀的数字为十进制数。即无后缀的数字为十进制数。H（Hexadecimal）表示十六进制数。表示十六进制数。第39页，共53页，编辑于2022年，星期五1.4.6计算机中数的表示计算机中数的表示1原码、反码和补码原码、反码和补码原原码码：在在符符号号位位中中用用0表表示示正正、用用1表表示示负负的的二二进进制制数数，称为原码。例如，称为原码。例如，x1=1110111B，x1原原=01110111Bx2=1110111B，x2原原=11110111B数数0可是可是0或或0。因此，。因此，0在原码中形式：在原码中形式：0原原=000000
34、00B，0原原=10000000B第40页，共53页，编辑于2022年，星期五反反码码：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，即即将将各各位位的的1变成变成0，0变成变成1。例如，例如，x1=13，x1反反=13原原=00001101B。又如，又如，x2=13，x2原原=13原原=10001101B，x2反反=13反反=11110010B。第41页，共53页，编辑于2022年，星期五补码：补码：正数的补码正数的补码=原码；负数的补码原码；负数的补码=反码反码1。例如，例如，x1=110110
35、1B，x1补补=13原原=01101101B。又如，又如，x2=1101101B，x2反反=10010010B，x2补补=10010011B。在补码表示中，在补码表示中，“0”是唯一的。即是唯一的。即0补补=00000000B第42页，共53页，编辑于2022年，星期五2数的小数点表示方法数的小数点表示方法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变的的。分分为为纯整数和纯小数两类。纯整数和纯小数两类。数符数符 尾数尾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 尾数尾数其格式如下所示：其格式如下所示：第43页，共53页，编辑于2022年，星
36、期五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。任任意意二二进进制制数数N一一般可表示为：般可表示为：N=2PS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示正正负负的的阶符和数符，常用存储格式：阶符和数符，常用存储格式：阶符阶符阶码阶码数符数符尾数尾数第44页，共53页，编辑于2022年，星期五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）四四字字节节浮浮点点数数格格式式（如如图图1-2所所示示），它它由由一一个个字字节节指指数数（EXP）、三三个个字字节节尾尾数数构构成成，共共用用
37、四四个个存存储储单单元。元。（2）三字节浮点数格式（如图）三字节浮点数格式（如图1-3所示）。所示）。第45页，共53页，编辑于2022年，星期五图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第46页，共53页，编辑于2022年，星期五图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返回本节第47页，共53页，编辑于2022年，星期五1.4.7计算机常用编码常见的编码有常见的编码有BCD码、码、ASCII码等。码等。1二二十进制编码十进制编码是是一一种种用用二二进进制
38、制编编码码的的十十进进制制数数，称称BCD码码。BCD码码用用标标准准的的8421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的十十个个（如如表表1-2所示）。所示）。用用BCD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适当当的四位二进制码代替即可。的四位二进制码代替即可。第48页，共53页，编辑于2022年，星期五表1-2BCD编码第49页，共53页，编辑于2022年，星期五2字母和符号的编码字母和符号的编码微微机机普普遍遍采采用用的的是是ASCII码码（如如表表1-3所所示示）。ASCII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
39、奇奇偶偶校校验验，其余七位二进制码对其余七位二进制码对128个字符进行编码。个字符进行编码。第50页，共53页，编辑于2022年，星期五表1-3ASCII(美国标准信息交换码)表返回本节第51页，共53页，编辑于2022年，星期五1.什么是单片机？它与一般计算机有何区别？什么是单片机？它与一般计算机有何区别？2.单片机内部采用的是什么数制？为什么在计算机单片机内部采用的是什么数制？为什么在计算机编程中常用十六进制？编程中常用十六进制？3.单片机主要应用于哪些方面？请举一些你所知道单片机主要应用于哪些方面？请举一些你所知道的例子。的例子。思考题与习题思考题与习题第52页，共53页，编辑于2022年，星期五4.写出下列十进制数的原码和补码写出下列十进制数的原码和补码(能用能用8位就用位就用8位，否则用位，否则用16位位)，用十六进制表达。，用十六进制表达。第53页，共53页，编辑于2022年，星期五