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1、第第章章单单片片机机基基础础知知识识 本章内容本章内容Single Chip Microcomputer什么是单片机？什么是单片机？数制和码制数制和码制单片机分类单片机分类计算机发展概述计算机发展概述2/50计算机发展概况计算机发展概况计算机发展概况计算机发展概况 世界上第世界上第世界上第世界上第1 1台计算机台计算机台计算机台计算机电子管电子管电子管电子管 名称：名称：名称：名称：ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)目的：用于
2、第目的：用于第目的：用于第目的：用于第2 2次世界大战后期的弹道计算次世界大战后期的弹道计算次世界大战后期的弹道计算次世界大战后期的弹道计算 诞生时间：诞生时间：诞生时间：诞生时间：19461946年年年年2 2月月月月1515日日日日 诞生地：美国宾夕法尼亚大学诞生地：美国宾夕法尼亚大学诞生地：美国宾夕法尼亚大学诞生地：美国宾夕法尼亚大学ENIACENIAC计算机计算机计算机计算机 使用使用使用使用1800018000只电子管只电子管只电子管只电子管 占地面积占地面积占地面积占地面积100m100m2 2 重量重量重量重量3030吨吨吨吨 耗电量耗电量耗电量耗电量140140千瓦千瓦千瓦千瓦
3、教学进程教学进程教学进程教学进程3/50微型计算机发展概况微型计算机发展概况微型计算机发展概况微型计算机发展概况 约翰约翰冯冯诺依曼诺依曼 姓名：姓名：姓名：姓名：John Von Neumann John Von Neumann 诞生时间：诞生时间：诞生时间：诞生时间：19031903年年年年1212月月月月2828日日日日 逝世日期：逝世日期：逝世日期：逝世日期：19571957年年年年2 2月月月月8 8日日日日 国籍国籍国籍国籍 ：美籍匈牙利人：美籍匈牙利人：美籍匈牙利人：美籍匈牙利人简单的来说简单的来说简单的来说简单的来说 他的精髓贡献是以下几点：他的精髓贡献是以下几点：他的精髓贡献
4、是以下几点：他的精髓贡献是以下几点：进制思想进制思想进制思想进制思想电子元件双稳工作的特点，提出在电子计算机中采用二进制 程序内存思想程序内存思想程序内存思想程序内存思想 存储程序通用电子计算机方案存储程序通用电子计算机方案存储程序通用电子计算机方案存储程序通用电子计算机方案运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备 教学进程教学进程教学进程教学进程4/50 阶段阶段 CPU(中央处理器中央处理器)第一代第一代 Intel 4004/8008第二代第二代 Intel 8080第三代第三代 Intel 8085 第四代第四代 Intel 8086/8088/80486第五代第五代 Pentiu
5、m 586Pentium Pentium Pentium 19711971年年年年第第第第1 1台微型计算机诞生台微型计算机诞生台微型计算机诞生台微型计算机诞生微型计算机的发展微型计算机的发展1.1.1平板电脑平板电脑平板电脑平板电脑老式电脑老式电脑老式电脑老式电脑IBM-PCIBM-PC586586电脑电脑电脑电脑PentiumPentium多媒体电脑多媒体电脑多媒体电脑多媒体电脑笔记本电脑笔记本电脑笔记本电脑笔记本电脑教学进程教学进程教学进程教学进程5/50 Intel8080 出产年份：出产年份：出产年份：出产年份：19741974年年年年4 4月月月月 频率：频率：频率：频率：2MHz
6、2MHz教学进程教学进程教学进程教学进程 它是英特尔公司继它是英特尔公司继它是英特尔公司继它是英特尔公司继40044004芯片推出的第三代微处理器，芯片推出的第三代微处理器，芯片推出的第三代微处理器，芯片推出的第三代微处理器，80808080比比比比40044004快十快十快十快十倍而且数据宽度也从倍而且数据宽度也从倍而且数据宽度也从倍而且数据宽度也从4 4位扩展到位扩展到位扩展到位扩展到8 8位，被广泛应用与各种控制系统和嵌入位，被广泛应用与各种控制系统和嵌入位，被广泛应用与各种控制系统和嵌入位，被广泛应用与各种控制系统和嵌入式系统中。式系统中。式系统中。式系统中。6/50教学进程教学进程教
7、学进程教学进程7/50 IntelMCS-48 出产年份：出产年份：出产年份：出产年份：19761976年年年年 8 8位位位位CPUCPU、1K1K字节字节字节字节ROMROM、6464字节字节字节字节RAMRAM、2727根根根根I/OI/O线和线和线和线和1 1个个个个8 8位定时位定时位定时位定时/计计计计数器。数器。数器。数器。教学进程教学进程教学进程教学进程 1976年年intel公司研制出公司研制出MCS-48系列系列8位的单片机，位的单片机，这也是单片机的问世。这也是单片机的问世。8/50 IntelMCS-51 出产年份：出产年份：出产年份：出产年份：19801980年年年年
8、教学进程教学进程教学进程教学进程 1980年年intel公司研制出公司研制出MCS-51系列系列8位的单片机。位的单片机。8位位CPU、4K字节字节ROM、128字节字节RAM、4个个8位并口、位并口、1个全双工串行口、个全双工串行口、2个个16位定时位定时/计数器。计数器。寻址范围寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器，并有控制功能较强的布尔处理器。微型计算机硬件结构微型计算机硬件结构 运 算 器控 制 器CPU存 储 器输输入入接接口口电电路路输输入入设设备备输输出出设设备备输输出出接接口口电电路路硬件系统内部结构内部结构内部结构内部结构 CPU(Central Processing
9、 Unit)硬硬硬硬件件件件系系系系统统统统构构构构成成成成微微微微机机机机的实体和装置的实体和装置的实体和装置的实体和装置软件系统软件系统软件系统软件系统微机系统所微机系统所微机系统所微机系统所使用的各种程序的总称使用的各种程序的总称使用的各种程序的总称使用的各种程序的总称软件系统软件系统软件系统软件系统与与与与硬件系统硬件系统硬件系统硬件系统共同共同共同共同构成实用的微机系统，两构成实用的微机系统，两构成实用的微机系统，两构成实用的微机系统，两者是者是者是者是相辅相成、缺一不可相辅相成、缺一不可相辅相成、缺一不可相辅相成、缺一不可的。的。的。的。软软件件系系统统+微型计算机系统微型计算机系
10、统微型计算机系统微型计算机系统运 算 器控 制 器CPU存 储 器输输入入接接口口电电路路输输入入设设备备输输出出设设备备输输出出接接口口电电路路硬件系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统计算机主要技术指标计算机主要技术指标v字长字长：CPUCPU并行处理二进制的数据位数并行处理二进制的数据位数 8 8位机位机、1616位机、位机、3232位机和位机和6464位机。位机。内存容量内存容量：内存存储单元数内存存储单元数 容量单位：容量单位：1 1K=2K=21010=1024=1024，1M=21M=22020=1KK=1KK 8K8K、64K64K、1616M M、64M
11、64M。运算速度运算速度：CPUCPU处理速度处理速度时钟频率、主频、每秒运算次数时钟频率、主频、每秒运算次数 6 6MHzMHz、12MHz12MHz、2424MHzMHz、100MHz100MHz、300MHz300MHz。内存存取周期内存存取周期：内存读写速度内存读写速度 5050nS nS、70nS 70nS、200200nS nS。v单片机单片机即单即单片微型计算机片微型计算机，是将计算机主机是将计算机主机(CPUCPU、内内存存和和I/I/O接口接口)集成在一小块硅片上的微型机集成在一小块硅片上的微型机。单片机为单片机为工业测控工业测控而设计，又称微控制器而设计，又称微控制器。具有
12、三高具有三高优势优势(集成度高、可靠性高、性价比高集成度高、可靠性高、性价比高)。主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用电器等。仪表、通讯设备、家用电器等。特别适合于嵌入式微特别适合于嵌入式微型机应用系统。型机应用系统。单片微型计算机单片微型计算机单片微型计算机单片微型计算机单片机的特点及应用单片机的特点及应用 1.1.1.1.单片机的特点单片机的特点单片机的特点单片机的特点 体积小，重量轻体积小，重量轻电源单一，功耗低电源单一，功耗低功能强，价格低功能强，价格低运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高运行速度快，抗干扰能力强
13、，可靠性高可以嵌入到电子产品中可以嵌入到电子产品中可以嵌入到电子产品中可以嵌入到电子产品中嵌入式应用系统嵌入式应用系统嵌入式应用系统嵌入式应用系统2.2.2.2.单片机应用单片机应用单片机应用单片机应用 工业方面工业方面民用方面民用方面仪表方面仪表方面电讯方面电讯方面数据处理方面数据处理方面汽车方面汽车方面单片机发展概况v1976-1978 1976-1978 初级初级8 8位单片机位单片机 Intel MCS-48 Intel MCS-48 系列系列v1978-1978-高档高档8 8位单片机位单片机 Intel Intel MCS-51MCS-51系列系列：v-51-51子系列：子系列：8
14、0318031/8051/8751/8051/8751v-52-52子系列：子系列：80328032/8052/8752/8052/8752v低功耗型低功耗型8080C31C31高性能型高性能型8080C252C252廉价型廉价型8989C C20512051/105110511983-161983-16位单片机位单片机 Intel MCS-96 Intel MCS-96 系列系列8098/80968098/8096、8080C198/80C196C198/80C1963232位单片机位单片机 80960 80960目前目前8 8位位单片机仍是单片机的单片机仍是单片机的主流主流机型；机型；生产
15、厂商：生产厂商：单片机的发展经历了由单片机的发展经历了由4 4位位机到机到8 8位位机机,再到再到16 16 位位机的发展过程机的发展过程美国微芯片公司美国微芯片公司美国微芯片公司美国微芯片公司:PIC16C:PIC16C:PIC16C:PIC16C系列、系列、系列、系列、PIC17CPIC17CPIC17CPIC17C系列、系列、系列、系列、PIC1400PIC1400PIC1400PIC1400系列，系列，系列，系列，美国英特尔公司的美国英特尔公司的美国英特尔公司的美国英特尔公司的MCS-48MCS-48MCS-48MCS-48和和和和MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51系列，
16、系列，系列，系列，美国摩托罗拉公司的美国摩托罗拉公司的美国摩托罗拉公司的美国摩托罗拉公司的MC68HC05MC68HC05MC68HC05MC68HC05系列和系列和系列和系列和MC68HC11MC68HC11MC68HC11MC68HC11系列，系列，系列，系列，美国齐洛格公司的美国齐洛格公司的美国齐洛格公司的美国齐洛格公司的Z8Z8Z8Z8系列，系列，系列，系列，日本电气公司的日本电气公司的日本电气公司的日本电气公司的PD78PD78PD78PD78系列，系列，系列，系列，美国莫斯特克公司和仙童公司合作生产的美国莫斯特克公司和仙童公司合作生产的美国莫斯特克公司和仙童公司合作生产的美国莫斯特
17、克公司和仙童公司合作生产的F8F8F8F8（3870387038703870）系列等。）系列等。）系列等。）系列等。主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。构。“创新模式创新模式”获得成功，奠定了获得成功，奠定了SCM与通用计算与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，道路上，Intel公司功不可没公司功不可没单片机技术发展的三个阶段单片机技术发展的三个阶段SCM即单片微型计算机即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段主要的技术发展方向是
18、：不断扩展满足嵌入式应用时，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，角度来看，Intel逐渐淡出逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。的发展也有其客观因素。在发展在发展MCU方面，最著名的厂家当数方面，最著名的厂家当数Philips公司。公司。单片机技术发展的三个阶段单
19、片机技术发展的三个阶段MCU即微控制器即微控制器（Micro Controller Unit）阶段单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋化趋势。随着微电子技术、势。随着微电子技术、IC设计、设计、EDA工具的发展，基工具的发展，基于于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制
20、对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。器延伸到单片应用系统。单片机技术发展的三个阶段单片机技术发展的三个阶段SoC单片机单片机(System On Chip)单片机内部结构示意图单片机内部结构示意图 C P U 存 储 器定 时 器/计 数 器 中 断 系 统P0-P3TxDRxD TINT并行I/O口串行I/O口单片机应用系统单片机应用系统单片机应用系统单片机应用系统 单片机应用系统单片机应用系统单单片片机机接口接口电路电路及外及外设等设等软软软软件件件件硬件硬件硬件硬件单单片片机机应应用用系系统统:由由硬硬件件系系统统和和软件系统软件系统组成组成硬件是硬件是应
21、用系统的基础应用系统的基础软件是在硬件的基础上软件是在硬件的基础上对其资源对其资源进行合理调配和使用进行合理调配和使用，从而完成，从而完成应用系统所要求的任务，二者相应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可互依赖，缺一不可注：本课程的重点注：本课程的重点注：本课程的重点注：本课程的重点1.1.1.1.掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。2.2.2.2.掌握软件设计与调试的基本技能。掌握软件设计与调试的基本技能。掌握软件设计与调试的基本技能。掌握软件设计与调试的基本技能。22/
22、50 姓名：姓名：姓名：姓名：周立功周立功周立功周立功 诞生时间：诞生时间：诞生时间：诞生时间：19641964年年年年3 3月出生月出生月出生月出生 毕业院校毕业院校毕业院校毕业院校 ：东华大学东华大学东华大学东华大学 国籍国籍国籍国籍 ：中国：中国：中国：中国 广州周立功单片机发展有限公司广州周立功单片机发展有限公司 广州致远电子有限公司广州致远电子有限公司 我依然保持每天学习到深夜的习惯，但我只学习有用的知识，每天学以致用在实践中验证和提高 我在三十多岁的时候就胡子全白了，每天工作16小时。教学进程教学进程教学进程教学进程23/50vv所谓数制是指按进位的方法来进行计数所谓数制是指按进位
23、的方法来进行计数计算机基础计算机基础计算机基础计算机基础数制、编码数制、编码数制、编码数制、编码（一）数制（一）数制（一）数制（一）数制 二进制数二进制数二进制数二进制数 (mod.2)0000 0001 00(mod.2)0000 0001 001 10 0011 00 0011 01 100 0101 (1101)00 0101 (1101)2 2 八进制八进制八进制八进制 (mod.8)1234567(mod.8)1234567 1010 11.17 11.17 2020.27 .27 3030 (57)(57)8 8 十进制十进制十进制十进制 (mod.10)123456789(mod
24、.10)123456789 1010 11 12 13.19 11 12 13.19 2020 (22)(22)1010 十六进制十六进制十六进制十六进制 (mod.16)1.9 A B C D E F(mod.16)1.9 A B C D E F 1010 11.1F 11.1F 2020 (2E6)(2E6)161610 11 12 13 14 1510 11 12 13 14 1524/50一个数值，可以用不同进制的数表示。通常用数字后面跟一个英文字母来表示该数的数制。十进制数十进制数：D Decimal D可以省略不用.二进制数二进制数：B Binary 八进制数八进制数：O Octa
25、l 十六进制数十六进制数：H Hexadecimal.例：1001B=09H=9D1-2 计算机运算基础计算机运算基础*基数：数制所使用的数码的个数基数：数制所使用的数码的个数*权：数制中每一位所具有的值权：数制中每一位所具有的值.对于十进制来说，对于十进制来说，对于十进制来说，对于十进制来说，1010称为十进制数的基数。称为十进制数的基数。称为十进制数的基数。称为十进制数的基数。两个基本概念两个基本概念两个基本概念两个基本概念进制数数学表达形式进制数数学表达形式v一.十进制NDv有十个数码：有十个数码：0 09 9，逢十进一。，逢十进一。例例 1234.5=11234.5=110103 3+
26、2+210102 2+3+310101 1+4+410100 0+5+51010-1-1v加权展开式以加权展开式以1010称为基数，各位系数为称为基数，各位系数为0 09 9。一般表达式：一般表达式：vN ND D=d=dn-1n-11010n-1n-1+d+dn-2n-21010n-2 n-2+d+d0 010100 0+d+d-1-11010-1-1+v二.二进制NBv两个数码：两个数码：0 0、1,1,逢二进一逢二进一。例例 1101.101=11101.101=12 23 3+1+12 22 2+0+02 21 1+1+12 20 0+1+12 2-1-1+1+12 2-3-3 v加权
27、展开式以加权展开式以2 2为基数，各位系数为为基数，各位系数为0 0、1 1。一般表达式：一般表达式：N NB B=b=bn-1n-12 2n-1 n-1+b+bn-2n-22 2n-2 n-2+b+b0 02 20 0+b+b-1-12 2-1-1+进制数数学表达形式进制数数学表达形式进制数数学表达形式进制数数学表达形式v三.十六进制NHv十六个数码十六个数码0 09 9、A AF F，逢十六进一逢十六进一。例：例：DFC.8=13DFC.8=1316162 2+15+1516161 1+12+1216160 0+8+81616-1-1 v展开式以十六为基数，各位系数为展开式以十六为基数，各
28、位系数为0 09 9，A AF F。一般表达式：一般表达式：N NH H=h=hn-1n-11616n-1n-1+h+hn-2n-21616n-2n-2+h+h0 016160 0+h+h-1-11616-1-1+29/50数的进制转换数的进制转换数的进制转换数的进制转换 各种进制间的对应关系各种进制间的对应关系各种进制间的对应关系各种进制间的对应关系 1 1 数制的换算禁止四舍五入！数制的换算禁止四舍五入！数制的换算禁止四舍五入！数制的换算禁止四舍五入！教学进程教学进程教学进程教学进程二进制二进制八进制八进制十进制十进制十六进制十六进制0000000000111100102220011333
29、0100444010155501106660111777100010881001119910101210A10111311B11001412C11011513D11101614E11111715F1000020161010001211711不同进制数换算方法不同进制数换算方法不同进制数换算方法不同进制数换算方法2 230/50 mod2-mod10mod2-mod10换算换算换算换算mod.10mod.10mod.2mod.227.2527.25mod.2 mod.10mod.2 mod.1011011.01 11011.01 1 1 0 1 1 0 11 1 0 1 1 0 1个位个位个位个
30、位224 4 2 23 3 2 22 2 2 21 1 2 20 0 2 2-1-1 2 2-2-2+例例例例 (11011.01)(11011.01)2 2=10010.1110010.11mod.10mod.10mod.2mod.2 例例例例 (18.8125)(18.8125)10 10=整数部分整数部分整数部分整数部分 (除除除除2 2取余法取余法取余法取余法)小数部分小数部分小数部分小数部分 (乘乘乘乘2 2取整法取整法取整法取整法)2 18 .2 18 .余余余余0 0 9 92 .2 .余余余余1 1 4 42 .2 .余余余余0 0 2 22 .2 .余余余余0 0 1 1 .
31、余余余余1 110010100100.81250.8125 2 2 1.625 .1.625 .整数部分整数部分整数部分整数部分=1=1 2 2 1.25 .1.25 .整数部分整数部分整数部分整数部分=1=1 2 2 0.5 .0.5 .整数部分整数部分整数部分整数部分=0=0110110教学进程教学进程教学进程教学进程31/50 mod16-mod10mod16-mod10换算换算换算换算mod.10mod.10mod.16mod.16788.07031788.07031mod.16 mod.10mod.16 mod.10314.12 3314.12 3 1 4 1 2 1 4 1 2个位
32、个位个位个位16162 2 16 161 1 16 160 0 16 16-1-1 16 16-2-2+例例例例 (314.12)(314.12)16 16=13A.4F13A.4Fmod.10mod.10mod.16mod.16 例例例例 (314.31)(314.31)10 10=整数部分整数部分整数部分整数部分 (除除除除1616取余法取余法取余法取余法)小数部分小数部分小数部分小数部分 (乘乘乘乘1616取整法取整法取整法取整法)16 314 .16 314 .余余余余10A10A 19 1916 .16 .余余余余3 3 1 .1 .余余余余1 113A13A 0.31 0.31 1
33、6 16 4.96 .4.96 .整数部分整数部分整数部分整数部分=4=4 16 16 15.36 .15.36 .整数部分整数部分整数部分整数部分=15F=15F4F4F教学进程教学进程教学进程教学进程32/50 mod2-mod16mod2-mod16换算换算换算换算mod.16mod.16mod.2mod.2(3D.5C)(3D.5C)1616 例例例例 (111101.010111)(111101.010111)2 2=(1001011.01100001)(1001011.01100001)2 2mod.16mod.16mod.2mod.2 例例例例 (4B.61)(4B.61)16
34、16=规则：规则：规则：规则：4 4位并位并位并位并1 1位位位位 计数方向：左计数方向：左计数方向：左计数方向：左 .右右右右 位数不足补位数不足补位数不足补位数不足补0 0 mod.2 0 0 1 1 1 1 0 1 .0 1 0 1 1 1 0 0 mod.2 0 0 1 1 1 1 0 1 .0 1 0 1 1 1 0 0 mod.16 3 D .5 C mod.16 3 D .5 C 规则：规则：规则：规则：1 1位拆位拆位拆位拆4 4位位位位 mod.16 4 B .6 1mod.16 4 B .6 1 mod.2 0 1 0 0 1 0 1 1 .0 1 1 0 0 0 0 1
35、mod.2 0 1 0 0 1 0 1 1 .0 1 1 0 0 0 0 1教学进程教学进程教学进程教学进程例题v例1：将237D化为二进制数。v例2：0.6875D化为二进制数。v例3：237D化为十六进制数v例4：将0.5429D为十六进制数v例5：将3D7BH化为十进制数34/50计算机中有符号数的表示计算机中有符号数的表示计算机中有符号数的表示计算机中有符号数的表示2 2常用的编码方案：原码、反码、补码。常用的编码方案：原码、反码、补码。1、原码、原码原码：用最高位表示符号，其中：原码：用最高位表示符号，其中：0-正、正、1-负，其它负，其它位表示数值的绝对值。位表示数值的绝对值。【例
36、】有符号数的原码表示。X=45=00101101B X原=00101101BX=-45,X原=10101101B原码表示简单易懂，但若是两个异号数相加（或两个同号数相减）,就要做减法。为了把减法运算转换为加法运算就引进了反码和补码。教学进程教学进程教学进程教学进程35/50 教学进程教学进程教学进程教学进程0的表示形式（的表示形式（8位）位）+0原原=00000000-0原原=10000000特点A、原码与真值的对应关系简单。B、0的编码不唯一，处理运算不方便。C、8位二进制数，原码可表示的范围：+127D-127D36/502、反码、反码正数的反码与原码相同，符号位用正数的反码与原码相同，符
37、号位用0表示，数值位值不变。表示，数值位值不变。负负数数的的反反码码符符号号位位用用1表表示示,数数值值位位由由原原码码数数值值位位按按位位取取反形成，即反形成，即0变变1、1变变0。【例】有符号数的反码表示。X=45=00101101B,X反=00101101BX=-45,X反=11010010B教学进程教学进程教学进程教学进程反码的特点反码的特点：(1)“0”有+0和-0之分。+0反反=0000 0000-0反反 =1111 11111(2)8位二进制反码所能表示的数值范围为+127127，一般地，对于n位字长的计算机来说，其反码表示 的数值范围为+2n-112n-1+1。(3)8位带符号
38、数用反码表示时，若最高位为“0”（正数）则后面的7位即为数值；若最高位为“1”（负数），则后面7位表示的不是此负数的数值，必须把它们按 位取反，才是该负数的二进制值。如：一个数的反码为如：一个数的反码为1001 0100B（反）（反）其实际表示值为其实际表示值为-107Dv 例如:v 一个8位二进制反码表示的数10010100B。它是一个负 数；但它并不等于20D，而应先将其数字位按位取反，然后才能得出此二进制数反码所表示的真值:v 1101011（1261251231211）（643283）107D39/502023/2/5393、补码、补码v正数的补码和原码相同。正数的补码和原码相同。v负
39、数的补码负数的补码=反码反码+1。【例1.3】有符号数的补码表示。X=45=00101101B X补=00101101BX=-45 X补=11010011B【例1.4】求127和 0的三种编码表示。+127原=0 1111111 +0原 =0 0000000-127反 =1 0000000 -0反 =1 1111111-127补 =1 0000001 -0补 =0 0000000注：注：A A、00补补=+0=+0补补=-0=-0补补=00000000=00000000B B、8 8位二进制数表示的数值范围是：位二进制数表示的数值范围是：+127-128+127-128C C、知道补码求原码：
40、、知道补码求原码：XX补补 补补 =X=X原原教学进程教学进程教学进程教学进程40/502023/2/5404 4、补码的计算、补码的计算、补码的计算、补码的计算v正正数数补补码码等等于于它它本本身身，只只有有负负数数才才有有求求补补码码的的问问题题，补补码的计算可以有以下方法：码的计算可以有以下方法：利用原码求利用原码求X补补=X反反+1直接求补法直接求补法从从最最低低位位起起，到到出出现现第第一一个个1以以前前原原码码中中的的数数字字不不变变，以以后后逐逐位位取反，但符号位不变。取反，但符号位不变。例：求补码:X1=-101 0111B，X2=-111 0000B X1原=1101 011
41、1B X2原=1111 0000B -X1补=1010 1001B X2补=1001 0000B41/502023/2/541v补码的加法补码的加法v可可以以证证明明：两两个个补补码码形形式式的的数数（无无论论正正负负）相相加加，只只要要按按二二进进制制运运算算规规则则运运算算，得得到到的的结结果果就就是是其其和和的的补补码。即有：码。即有：X+Y补补=X补补+Y补补例：用补码进行下列运算 1）、（+18）+（-15）2）、（-18）+（-11）42/502023/2/542v解 1）、0001 0010B +18补 +1111 0001B -15补 10000 0011B +3补 符号位的进
42、位，舍弃2)、1110 1110B -18补 +1111 0101B -11补 11110 0011B -29补 符号位的进位，舍弃43/50（三）（三）（三）（三）二进制编码的十进制数（二进制编码的十进制数（二进制编码的十进制数（二进制编码的十进制数（BCDBCD码）码）码）码）1 1）压缩）压缩BCDBCD码格式（码格式（Packed BCD FormatPacked BCD Format）（也叫组合式）（也叫组合式BCDBCD码）码）用用4个二进制位表示一个十进制位，就是用个二进制位表示一个十进制位，就是用0000B-1001B来表示十进制数来表示十进制数0-8。例如：十进制数例如：十进
43、制数4256的压缩的压缩BCD码表示为：码表示为：0100 0010 0101 0110 B (即即4256H)（2）非压缩）非压缩BCD码格式（码格式（Unpacked BCD Format）（也叫分离式）（也叫分离式BCD码）码）用用8个二进制位表示一个十进制位，其中，个二进制位表示一个十进制位，其中，高四位无意义高四位无意义，我们一般用，我们一般用xxxx表示，低四位和压缩表示，低四位和压缩BCD码相同。码相同。例如：十进制数例如：十进制数4256的非压缩的非压缩BCD码表示为：码表示为：xxxx0100 xxxx0010 xxxx0101 xxxx0110 B 有时，要求非压缩有时，要
44、求非压缩BCD码的高码的高4位为位为0，这时，这时，4256（10）的非压缩的非压缩BCD码为码为04020506H。教学进程教学进程教学进程教学进程44/50四四四四字符二进制编码字符二进制编码字符二进制编码字符二进制编码 ASCIIASCIIASCIIASCII（American Standard Code for Information InterchangeAmerican Standard Code for Information Interchange）码）码）码）码 美国国家信息交换标准代码。美国国家信息交换标准代码。美国国家信息交换标准代码。美国国家信息交换标准代码。ASCII
45、 ASCII ASCII ASCII码是码是码是码是7 7 7 7位二进制编码，表示位二进制编码，表示位二进制编码，表示位二进制编码，表示2 2 2 27 7 7 7共共共共128128128128种字符。包括种字符。包括种字符。包括种字符。包括0 0 0 09 9 9 9十个阿十个阿十个阿十个阿 拉伯数字，英文字母共拉伯数字，英文字母共拉伯数字，英文字母共拉伯数字，英文字母共52525252个（大小写各个（大小写各个（大小写各个（大小写各26262626个），其他为常用的标点个），其他为常用的标点个），其他为常用的标点个），其他为常用的标点 和控制字符。和控制字符。和控制字符。和控制字符。教
46、学进程教学进程教学进程教学进程45/50ASCIIASCII000000001001002002003003004004005005006006007007:010010012012:字符字符字符字符NULNULSOHSOHSTXSTXETXETXEOTEOTENOENOACKACK(振铃振铃振铃振铃):LFLFFFFF:ASCIIASCII:032032033033034034:048048049049050050:063063064064:字符字符字符字符:spacespace!“:0 01 12 2:?:ASCIIASCII:065065066066067067:097097098098099099:254254255255字符字符字符字符:A AB BC C:a ab bc c:空格空格空格空格FFFF 注意：注意：注意：注意：不同的语言程序不同的语言程序不同的语言程序不同的语言程序 使用不同进制的使用不同进制的使用不同进制的使用不同进制的 ASCIIASCII码表。如码表。如码表。如码表。如 mod.8mod.8或或或或mod.16mod.16 10 10进制进制进制进制ASCIIASCII码表码表码表码表教学进程教学进程教学进程教学进程