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1、教学目标教学目标 通过本章教学，要求学生达到以下目标：通过本章教学，要求学生达到以下目标：1.一般性的了解从一般性的了解从微机微机单片机单片机AT89C51的的 发展概况发展概况，单片机技术，单片机技术未来发展趋势未来发展趋势以及以及单单 片机片机广泛应用广泛应用的领域。的领域。2.建立建立二进制和十六进制二进制和十六进制的概念。学会二进的概念。学会二进制、制、十进制和十六进制数相互转换的方法，熟十进制和十六进制数相互转换的方法，熟记记 016之间二进制、十进制和十六进制数的之间二进制、十进制和十六进制数的对对 应关系及相互转换。应关系及相互转换。第1页/共79页 3.熟悉二进制和十六进制数的
2、算术运算及逻熟悉二进制和十六进制数的算术运算及逻辑运算方法。辑运算方法。4.了解二进制数了解二进制数原码、反码和补码原码、反码和补码的表示方法。的表示方法。5.了解了解BCD码的编码方法码的编码方法、转换关系和加减、转换关系和加减法运算时出错修正的原因、条件和方法。法运算时出错修正的原因、条件和方法。6.了解了解ASCII码和查表码和查表换算方法。换算方法。第2页/共79页单片机到底是什么呢？第3页/共79页单片机与PCPC机的比较单片机芯片单片机芯片开关输入开关输入LED显示显示数码管数码管显示显示串行模块串行模块键盘输入键盘输入鼠标输入鼠标输入CRTCRT或或LEDLED显显示器输出示器输
3、出主机主机内有内有CPU、存储器、存储器等部件等部件第4页/共79页单片机与PCPC机的比较第5页/共79页第6页/共79页单片机是特殊的计算机。第7页/共79页 1.1 概述概述计算机的问世计算机经历了五个时代微型计算机结构框图及单片机定义微型计算机结构框图及单片机定义 单片机的发展状况单片机的发展状况单片机的特点及应用领域单片机的特点及应用领域第8页/共79页 1946 1946年情人节，世界上第一台电子计算机诞生年情人节，世界上第一台电子计算机诞生 重30吨，占地170平方米 17468个电子管、6万个电阻器1万个电容器、6千个开关 每秒只能运行5千次加法运算 耗电174千 瓦 每15分
4、钟就可能烧掉一支真空管 每次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然失色 1.1 单片机概述单片机概述计算机的问世计算机的问世第9页/共79页电子管电子管计算机计算机晶体管计算机晶体管计算机集成电路计算机集成电路计算机大规模、超大规模集成电路计算机大规模、超大规模集成电路计算机智能计算机智能计算机ENIACElectronic Numerical Integrator1947年贝尔实验室发明了晶体管第一个半导体集成电路第一个半导体集成电路1958年年 计算机经历了五个时代第10页/共79页计算机计算机巨型机巨型机微型机微型机通用微机通用微机单片机单片机通用单片机通用单片机专用单片机专用单片机小型机
5、小型机第11页/共79页集成在同一块芯片上集成在同一块芯片上单片机单片机微型计算机结构框图及单片机定义微型计算机结构框图及单片机定义微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成存储器存储器(ROM(ROM、RAM)RAM)I/OI/O接口接口I/OI/O设备设备(输入输入/输出输出)地址总线地址总线(AB)(AB)数据总线数据总线(DB)(DB)控制总线控制总线(CB)(CB)CPUCPU运算器运算器控制器控制器冯冯.诺依曼诺依曼第12页/共79页课后查阅了解：冯诺依曼体系结构、哈佛体系结构与改进型哈佛结构之间的区别
6、。第13页/共79页第14页/共79页单片机的定义单片机是一种把处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口等功能集成到一块芯片上的小而完善的计算机系统。单片机也被称为单片机也被称为微控制（微控制（Microcontroller Unit），），常用英文字母的缩写常用英文字母的缩写MCU表示单表示单片机，它最早是被用在片机，它最早是被用在工业控制工业控制领域。领域。第15页/共79页单片机是如何工作？第16页/共79页单片机工作条件：单片机要正常运行，必须具备一定的条件，其中最主要的就是三个基本条件：1.电源正常；2.时钟正常；3.复位正常。第17页/共79页第18页/共79
7、页第19页/共79页单片机的发展过程单片机的发展过程 (1)(1)单芯片微机形成阶段单芯片微机形成阶段 19761976年，年，IntelIntel公司推出了公司推出了MCS-48MCS-48系列单片机系列单片机 。8 8位位CPUCPU、1K1K字节字节ROMROM、6464字节字节RAMRAM、2727根根I/OI/O线和线和1 1个个8 8位定时位定时/计数器。计数器。特点：特点：存储器容量小，寻址范围小存储器容量小，寻址范围小（不不大于大于4K4K），），无串行接口，指令系统功能不强无串行接口，指令系统功能不强。第20页/共79页 特点：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一
8、步突出。现在MCS-51MCS-51已成为公认的单片机经典机种 。(2)(2)性能完善提高阶段 1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。第21页/共79页 (3)微控制器化阶微控制器化阶段段 特点：片内面向测控系统电路增强，使之可以方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。1982年，Intel推出MCS-96系列单片机。芯片内集成：16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、5个8位并口、
9、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件等。第22页/共79页2.单片机产品近况单片机产品近况 ATMEL公司融入公司融入Flash存储器技术的存储器技术的AT89系列系列 Philips公司的公司的80C51、80C552系列系列 华邦公司的华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列高速低价系列 ADI公司的公司的ADC8xx高精度高精度ADC系列系列 LG公司的公司的GMS90/97低压高速系列低压高速系列 Maxim公司的公司的DS89C420高速（高速（50MIPS）系列）系列 Cygnal公司的公司的C8
10、051F系列高速系列高速SOC单片机单片机 51系列产品繁多，已推出的主要产品有：系列产品繁多，已推出的主要产品有：第23页/共79页 非非51结构单片机新品不断推出，给用结构单片机新品不断推出，给用户提供了更为广泛的选择空间户提供了更为广泛的选择空间，近年来推出，近年来推出的非的非51系列的主要产品有：系列的主要产品有：Intel的MCS-96系列16位单片机 Microchip的PIC系列RISC单片机 TI的MSP430F系列16位低功耗单片机。第24页/共79页 单片机的特点及应用领域单片机的特点及应用领域 1.单单片机的特点片机的特点 (1)控制性能好、可靠性高 可对I/O端口直接操
11、作，位操作能力更是其它计算机无法比拟的。由于CPU、存储器及I/O接口集成在同一芯片内，数据在传送时受干扰的影响较小，且不易受环境条件的影响。(2)体积小、价格低、易于产品化 应用系统的印制板减小、接插件减少、安装简单方便。第25页/共79页2.单片机的应用领域单片机的应用领域(1)智能仪器仪表 (2)机电一体化产品(3)实时工业控制(4)分布式系统的前端模块(5)家用电器第26页/共79页MCS-51MCS-51系列单片机的缺点系列单片机的缺点：时钟利用率不高。时钟利用率不高。（需要至少（需要至少1212个以上的时钟脉冲才能执个以上的时钟脉冲才能执行完一条指令）；片内不包含行完一条指令）；片
12、内不包含ADCADC、DACDAC、WATCHDOGWATCHDOG、PWMPWM、CANCAN控制器等。控制器等。故现在有些公司对故现在有些公司对MCS51MCS51单片机进行了设计改造，使新一代单片机进行了设计改造，使新一代的的MCS-51MCS-51兼容单片机具有了高速、高效工作的特性，并在兼容单片机具有了高速、高效工作的特性，并在5151系系列芯片中集成了许多新的功能特性（如列芯片中集成了许多新的功能特性（如A/DA/D、D/AD/A等）。等）。国内人们使用最广泛的是国内人们使用最广泛的是MCS-51MCS-51系列单片机。因此我们需要系列单片机。因此我们需要学好、掌握学好、掌握MCS
13、51MCS51系列单片机技术。系列单片机技术。第27页/共79页 1.2 数的表示方法及数制间的转换数的表示方法及数制间的转换微型计算机中的常用数制微型计算机中的常用数制数制间的转换数制间的转换微型计算机中数的表示方法微型计算机中数的表示方法 第28页/共79页单片机的数字与编码单片机的数字与编码11 微型计算机中的常用数制微型计算机中的常用数制 微微型型计计算算机机中中常常用用的的数数制制有有三三种种，即即十十进制数进制数、二进制数二进制数和和十六进制数十六进制数。第29页/共79页 1十进制数十进制数 十十进进制制数数是是我我们们最最熟熟悉悉的的一一种种进进位位计计数数制，制，其主要特点是
14、：其主要特点是：(1)(1)它它由由0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9不同的基本数码符号构成，不同的基本数码符号构成，基数为基数为1010。(2)(2)进进位位规规则则是是“逢逢十十进进一一，借借一一当当十十”，一般在数的后面加，一般在数的后面加符号符号D D表示表示十进制数。十进制数。所谓基数，在数学中指计数制中所用到的数码的个数。第30页/共79页 2二进制数二进制数 二二进进制制数数是是计计算算机机内内的的基基本本数数制制，其其主主要要特特点是：点是：(1)任任何何二二进进制制数数都都只只由由0和和1两两个个数数码码组组成成，其其基数是基数是2
15、。(2)进借位规则是进借位规则是“逢二进一，逢二进一，借一当二借一当二”。一般在数的后面一般在数的后面用符号用符号B B表示表示这个数是二进制数。这个数是二进制数。优点：运算规则简单，易用电子器件实现运算。缺点：不直观，表示同一数值须用较多的位。第31页/共79页 (3)字节：字节：8位二进制数约定为位二进制数约定为1字节字节MSBLSB D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0位号：位号：字节：字节：一个字节可表示一个字节可表示2 28 8个值（个值（0 0255255）LSB LSB：最低有效位，最低有效位，D0D0位位 MSBMSB：最高有效位，最高有效位，D7D7位位 图图1.6
16、 字节的定义字节的定义第32页/共79页 (4)字：字：2字节，字节，16位二进制数位二进制数 LSB：最低有效位，最低有效位，D0位位MSB：最高有效位，最高有效位，D15位位一个字有一个字有216个值（个值（065535）第33页/共79页 在在微微机机软软件件编编程程时时，十十六六进进制制数数常常用用于于代码和数据的缩写，其主要特点是：代码和数据的缩写，其主要特点是：(1)十十六六进进制制数数由由16个个数数符符构构成成：0、1、2、9、A、B、C、D、E、F，其其中中A、B、C、D、E、F分分别别代代表表十十进进制制数数的的10、11、12、13、14、15，其基数是，其基数是16。(
17、2)进借位规则是进借位规则是“逢十六进一逢十六进一，借一当借一当十六十六”。一般在数的后面加一个一般在数的后面加一个字母字母H表示是表示是十六进制十六进制数。数。3十六进制数十六进制数第34页/共79页表表1.1 各种进位制的对应关系各种进位制的对应关系 十进制十进制二进制二进制十六进制十六进制十进制十进制二进制二进制十六进制十六进制0 0000000000 09 9100110019 91 1000100011 1101010101010A A2 2001000102 2111110111011B B3 3001100113 3121211001100C C4 4010001004 4131
18、311011101D D5 5010101015 5141411101110E E6 6011001106 6151511111111F F7 7011101117 71616100001000010108 8100010008 8第35页/共79页36按权展开，相加求和。1、210进制数的转换例如：1011.11B=8+0+2+1+0.5+0.25=11.752、102进制数的转换例如：18.375=10010.011B,0.6875=0.1011B对整数与小数分别进行转换：整数部分：除二取余，商0为止，LSB在先；小数部分：乘二取整，MSB在先。2 数制间的转换数制间的转换第36页/共79
19、页37 按权展开，相加求和。3、2 16进制数的转换将2进制数按4位分段、取值。例如：110001 B0011,0001 B=31H 11010.01 B=0001,1010.0100 B=1A.4H4、1610进制数的转换例如：31H3161116049 0.4H=41/16=4/16=0.25第37页/共79页1.4 微机的码制和编码机器数及其真值机器数及其真值原码、反码和补码原码、反码和补码微型机中常用的编码微型机中常用的编码第38页/共79页 将符号数值化的编码，叫机器数，其所表示的数值，叫真值。在计算机中，机器数有三种表示方法：原码、反码、补码。机器数：将符号数值化的一般规则：0“正
20、”1“负”1.4 微机的码制和编码机器数及其真值第39页/共79页 在在8位微型计算机中约定，最高位位微型计算机中约定，最高位D7用来用来表示符号，而其他表示符号，而其他7位用于表示数值。如图位用于表示数值。如图1.7所示，所示，D7=0表示正数表示正数，D7=1表示负数表示负数。图图1.7 8位机器数结构位机器数结构 第40页/共79页例1.8 正数+100 0101B（+45H）100 0101B0（45H）机器数机器数真值真值例1.9 负数-101 0101B（-55H）101 0101B1（D5H）机器数机器数真值真值第41页/共79页1.原码原码 最高位为符号位，数值为绝对值 原码、
21、反码和补码原码、反码和补码特点：（以8bit二进制数为例）MSB=0，表示正数；MSB=1，表示负数。后n-1位表示数值。“0”有2种表示；（正00000,0000B、负0 1000，0000B）可表示的数值范围是：+(2n-1-1)-(2n-1-1)；(+127-127)可表示的正、负数的个数相等例：+18=0001,0010B（原码）-18=1001,0010B（原码）第42页/共79页2.反码 正数的反码与其原码相同。负数的反码符号位为1，数值位为其原码数值位逐位取反。例：+18=0001,0010B（反码）-18=1110,1101B（反码）“0”有2种表示；（正0 0000,0000
22、B、负0 1111，1111B）可表示的数值范围是：+(2n-1-1)-(2n-1-1)；(+127-127)可表示的正、负数的个数相等。特点：（以8b二进制数为例）第43页/共79页 采用采用原码原码和和反码反码表示时，表示时，符号符号位位不能同数值一道参加运算，不能同数值一道参加运算，不利不利于在计算机中运算。于在计算机中运算。第44页/共79页 3.补码补码 正数的补码与其原码相同；负数的补码为其反码末位加1。计算机中，带符号数的运算均采用补码。“0”的表示是唯一的；0000,0000B0可表示的数值范围是：+(2n-1-1)-2n-1；(n=8时，+127-128)可表示的负数比正数多
23、1个。n=8时，可表示的负数为：1128，可表示的正数为：1127特点：（以8bit二进制数为例）第45页/共79页例1.11 正数+100 0101B（+45H）100 0101B0 反码 100 0101B0 补码例1.10 负数-101 0101B（-55H）010 1010B1 反码（AAH）010 1011B1 补码（ABH）第46页/共79页 补码的优点：补码的优点：将将减法减法运算转换为运算转换为加法，加法，且数值连同且数值连同符号位符号位可可一起参加运算。一起参加运算。例1.12 45H-55H=45H补：0100 0101+-55H补：1010 1011 -10H补：1111
24、 0000 求补得原码：1001 0000真值：-001 0000（10H）第47页/共79页计算机处理数据的过程计算机处理数据的过程 键盘输入键盘输入十进制数据十进制数据 转换成转换成ASCII码码转换成转换成BCD码码转换成转换成二进制二进制码码运算运算结果结果转换成转换成BCD码码转换成转换成ASCII码码 微型机中常用的编码微型机中常用的编码第48页/共79页一、BCD码例如：79 D0111,1001BCD用4位二进数表示1位十进制数 BCD码是将每一位十进制数用二进制数编码，它保留了十进制的权，数字则用二进制数表示，因而也称为二-十进制数。一般用标识符BCD表示。BCD码种类较多，
25、如8421码、2421码、余三码等，其中最常用的编码为8421码。第49页/共79页美国标准信息交换码，由ANSI于1961年提出，用7位二进制数表示一个字符，后来扩充到8bit。二、ASCII码例如：“0”30H，“A”41HAmerican Standard Code for Information Interchange美国信息互换标准代码第50页/共79页表表 1.3 ASCII 码码 表表 第51页/共79页52列列01234567行行00000101001110010111011100000NULDLESP0PP10001SOHDC1!1AQaQ20010STXDC22BRbR30
26、011ETXDC3#3CScS40100EOTDC4$4DTdT50101ENQNAK%5EUeU60110ACKSYN&6FVfV70111BELETB7GWgW81000BSCAN(8HXhX91001HTEM)9IYiYA1010LFSUB*:JZjZB1011VTESC+KkC1100FFFS,LlD1101CRCS-=MmE1110SORS.NnF1111SIUS/?OoDEL空空格换行回车删除第52页/共79页1.5 微机系统的组成与工作原理微机系统的组成与工作原理微机系统的组成微机系统的组成微机基本工作原理微机基本工作原理第53页/共79页微机的组成1 硬件硬件 总线（总线（BU
27、S）：）：包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等。包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等。通过总线（通过总线（BUS）将计算机的硬件连接起来。将计算机的硬件连接起来。地址总线地址总线AB：单向传送地址信号单向传送地址信号，宽度由CPU决定。数据总线数据总线DB：双向传送数据信号双向传送数据信号，宽度由CPU决定。控制总线控制总线CB：传送传送由CPU产生的各个控制信号控制信号，如RD/WR/RST等信号。地址总线地址总线AB、数据总线、数据总线DB、控制总线、控制总线CB，即三总线结构三总线结构。第54页/共79页集成在同一块芯片上集成在同一块芯片上单片机单片机微型计算机由
28、由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成组成存储器存储器(ROM(ROM、RAM)RAM)I/OI/O接口接口I/OI/O设备设备(输入输入/输出输出)地址总线地址总线(AB)(AB)数据总线数据总线(DB)(DB)控制总线控制总线(CB)(CB)CPUCPU运算器运算器控制器控制器冯冯.诺依曼诺依曼 微机结构框图微机结构框图第55页/共79页第56页/共79页2、软件：、软件：分为：系统软件系统软件和应用软件应用软件系统软件包括系统软件包括：应用软件包括应用软件包括：微机的组成微机的组成OS、计算机语言、数据库、计算机语言、数据库各种工具软件
29、和应用系统各种工具软件和应用系统（如办公软件、游戏软件）等。（如办公软件、游戏软件）等。第57页/共79页计算机基本工作原理1、指令：、指令：2、指令系统：、指令系统：一种确定的一种确定的CPU，它可以执行什么操作，它可以执行什么操作/可执行多少种操作，可执行多少种操作，完全由完全由CPU 设计师确定，用户只能了解、应用这些操作以完成设计师确定，用户只能了解、应用这些操作以完成自己的工作。自己的工作。CPU执行何种操作的命令执行何种操作的命令，由二进码组成，由二进码组成，称为称为机器码机器码。指令由。指令由操作码和操作数操作码和操作数两部分组成。两部分组成。规定CPU执行操作的全部命令的集合。
30、3、程序：、程序：指令按照要求有序排列。第58页/共79页CPU指令指令：由操作码操作码和操作数操作数两部分组成的二进制代码（机器码）二进制代码（机器码）。指令指令=操作码操作数操作码操作数注注 意：意：大多数指令为1个或为2个操作数，有些指令没有操作数操作码操作码：决定：决定CPU做什么及该怎么做；做什么及该怎么做；操作数操作数：确定：确定CPU操作的内容。操作的内容。注注 意：意：一条指令的代码长度可以是一个字节（一条指令的代码长度可以是一个字节（称为单字节令称为单字节令），），也可以是多个字节（也可以是多个字节（称为多字节指令称为多字节指令）。）。第59页/共79页第60页/共79页74
31、07 H;240A H;编程举例：设计实现编程举例：设计实现Y=7+100111010000000111B;0010010000001010B;指令指令=操作码操作数操作码操作数表示将数据07H送到寄存器A的操作。表示将寄存器A的数据与数据0AH相加并将结果送回至寄存器A的操作。机器码机器码第61页/共79页7407 H;240A H;编程举例：设计实现编程举例：设计实现Y=7+10 指令指令=操作码操作数操作码操作数表示将数据07H送到寄存器A的操作。表示将寄存器A的数据与数据0AH相加并将结果送回至寄存器A的操作。MOV A,#07H;ADD A,#0AH;汇编语言指令汇编语言指令 用符号
32、写出的二进制代码用符号写出的二进制代码（机器码），称为（机器码），称为CPU的汇编语的汇编语言。汇编语言与二进码指令一一对应。言。汇编语言与二进码指令一一对应。第62页/共79页 对于对于MCS-51 单片机中的单片机中的CPU:7407 H MOV A,#07H;240A H ADD A,#0AH;表示将数据07H送到寄存器A的操作。表示将寄存器A的数据与数据0AH相加并将结果送回至寄存器A的操作。机器码机器码汇编语言指令汇编语言指令 一种CPU指令数量与种类指令数量与种类的多少及寻址方式寻址方式的多少，反映了该CPU功能的强弱，但并不是越多越好！第63页/共79页3、计算机基本工作步骤1）
33、按任务要求写出程序；）按任务要求写出程序；(程序设计程序设计)2）将程序转换为）将程序转换为CPU能识别的二进制代码（机器码）；能识别的二进制代码（机器码）；(程序编译程序编译)3）将机器码送入内存中指定的地址单元；）将机器码送入内存中指定的地址单元；(程序下载）程序下载）4）使）使CPU从机器码所在的内存地址处开始执行指令。从机器码所在的内存地址处开始执行指令。(程序执行）程序执行）第64页/共79页CPU执行指令的过程1 1）取指令取指令（CPUCPU接收任务）接收任务）2 2）译指令译指令（使（使CPUCPU知道下一步该做什么及该怎么做）知道下一步该做什么及该怎么做）3 3）取操作数（）
34、取操作数（CPUCPU执行对象）执行对象）4 4）执行指令执行指令（CPUCPU执行任务）执行任务）5 5）重复重复1-41-4（直至遇到动态停机指令或复位、断电）（直至遇到动态停机指令或复位、断电）第65页/共79页CPU执行指令的过程1 1）程序计数器）程序计数器PCPC指向机器码在内存的具体地址指向机器码在内存的具体地址2 2）CPUCPU取指令，且取指令，且PC=PC+1PC=PC+13 3）IDID译码且确定下一步操作的类型译码且确定下一步操作的类型 （使（使CPUCPU知道下一步该做什么及该怎么做）知道下一步该做什么及该怎么做）4 4）读操作数，且）读操作数，且PC=PC+1PC=
35、PC+15 5）执行指令规定的操作）执行指令规定的操作6 6）开始下一条指令的取指，重复工作，）开始下一条指令的取指，重复工作，直至遇到动态停机指令或复位、断电。直至遇到动态停机指令或复位、断电。第66页/共79页第一章 微型计算机基础1234567ALU：算术逻辑运算单元PC：程序计数器AR：地址寄存器DR：数据寄存器IR：指令寄存器ID：指令译码器ROM7407 H MOV A,#07H;CPU取操作码过程示意图CPU指令执行示意图指令执行示意图第67页/共79页第一章 微型计算机基础1234567ROM7407 H MOV A,#07H;CPU取取操作数操作数过程示意图过程示意图CPU指
36、令执行示意图ALU：算术逻辑运算单元PC：程序计数器AR：地址寄存器DR：数据寄存器IR：指令寄存器ID：指令译码器第68页/共79页作业1.2 1.3 1.5-31.6-61.15-1、41.16-1、41.20-1、41.21-1、4第三版，第二版稍有区别！第69页/共79页本章小结本章小结 1.将算术逻辑部件将算术逻辑部件ALU、控制部件、控制部件CU、寄存器组以及片内总线等集成在同一块芯片上寄存器组以及片内总线等集成在同一块芯片上的，具有运算和控制功能的中央处理单元，称的，具有运算和控制功能的中央处理单元，称为为微处理器微处理器，简称为，简称为CPU或或MPU。微型计算机微型计算机是以
37、是以CPU为核心，再配上存储器、为核心，再配上存储器、I/O接口电路接口电路及相应的外部设备。微机的组成结构决定了它及相应的外部设备。微机的组成结构决定了它具有体积小、重量轻、功耗低、结构灵活、价具有体积小、重量轻、功耗低、结构灵活、价格低廉和应用广泛等特点。格低廉和应用广泛等特点。第70页/共79页 2.按一定的进位原则进行计数的科学方法称按一定的进位原则进行计数的科学方法称为数制。为数制。二进制、十进制和十六进制二进制、十进制和十六进制是微机中是微机中的常用进制。它们都有各自的特点和运算规则，的常用进制。它们都有各自的特点和运算规则，并且并且相互可以进行转换相互可以进行转换。十进制数转换为
38、二进。十进制数转换为二进制数采用制数采用“除除2 2取余取余/乘乘2 2取整取整”法，转换为十六法，转换为十六进制数采用进制数采用“除除1616取余取余/乘乘1616取整取整”法；二进制法；二进制数转换为十进制数可采用数转换为十进制数可采用“按权相加按权相加”法，转法，转换为十六进制数采用换为十六进制数采用“四位合一位四位合一位”法；十六法；十六进制数转换为十进制数亦采用进制数转换为十进制数亦采用“按权相加按权相加”法，法，转换为二进制数采用转换为二进制数采用“一位分四位一位分四位”法。法。第71页/共79页 3.BCD BCD码码是一种具有十进制权的二进制编是一种具有十进制权的二进制编码，每
39、位十进制数用四位二进制码来表示。由码，每位十进制数用四位二进制码来表示。由BCDBCD码构成的数即为码构成的数即为BCDBCD数，数，BCDBCD数运算时的进位数运算时的进位原则是逢十进一，其运算结果也应是一个原则是逢十进一，其运算结果也应是一个BCDBCD数。数。ASCIIASCII码由码由7 7位二进制码构成，因此能表示位二进制码构成，因此能表示128128个个编码。这编码。这128128个编码分为图形字符和控制字符两个编码分为图形字符和控制字符两类类。第72页/共79页 4.微机中有符号数的表示可分别用微机中有符号数的表示可分别用原码、原码、反码和补码反码和补码表示。正数的原码、反码和补
40、码均表示。正数的原码、反码和补码均相同。负数的原码、反码和补码各不相同。负相同。负数的原码、反码和补码各不相同。负数的原码的符号数的原码的符号位为位为0，其余数值位保持原样；，其余数值位保持原样；负数的反码，是将其绝对值的原码按位取反所负数的反码，是将其绝对值的原码按位取反所得。负数的补码等于其反码加得。负数的补码等于其反码加1。补码的一个重。补码的一个重要特性是：补码减法可以由加法运算实现。要特性是：补码减法可以由加法运算实现。5.微机中数的表示方式有微机中数的表示方式有定点数和浮点数定点数和浮点数之分，之分，分别对应定点机和浮点机。分别对应定点机和浮点机。第73页/共79页思考题与习题思考
41、题与习题 1.1 什什么么是是单单片片微微型型计计算算机机？它它与与微微处处理理器、器、微型计算机、微型计算机系统有何区别？微型计算机、微型计算机系统有何区别？1.2 单单片片机机的的发发展展分分为为哪哪几几个个阶阶段段？各各阶阶段段的特点是什么？的特点是什么？1.3 AT89系系列列单单片片机机分分为为几几类类？各各类类的的主要主要技术特点是什么？都有哪些型号？技术特点是什么？都有哪些型号？1.4 微微型型计计算算机机中中常常用用的的数数制制有有几几种种？计计算算机内部采用哪种数制？机内部采用哪种数制？第74页/共79页 1.5 十十六六进进制制数数能能被被计计算算机机直直接接执执行行吗吗？
42、为为什什么要么要用十六进制数？用十六进制数？1.6 将将下下列列十十进进制制数数转转换换为为二二进进制制数数和和十十六六进进制制数。数。(1)125 (2)0.525 (3)121.687 (4)47.945 1.7 将将下下列列二二进进制制数数转转换换为为十十进进制制数数和和十十六六进进制制数。数。(1)10110101 (2)0.10110010 (3)0.1010 (4)1101.0101 1.8 将将下下列列十十六六进进制制数数转转换换为为十十进进制制数数和和二二进进制制数。数。(1)ABH (2)28.07H (3)ABC.DH (4)0.35FH第75页/共79页 1.9 已已知知
43、下下列列各各组组二二进进制制数数X、Y，试试求求X+Y、XY、XY和和XY。(1)(1)X=10101110B，Y=1001B (2)(2)X=101101B，Y=1010B (3)(3)X=11010011B，Y=1110B (4)(4)X=11001110B，Y=110B 1.10 将将下下列列各各组组十十六六进进制制数数转转换换成成二二进进制制数数，然然后后分分别别完完成成逻逻辑辑与与、逻逻辑辑或或、逻逻辑辑非非、逻逻辑异或运算。辑异或运算。(1)(1)23H和和BCH (2)(2)ABH和和76H (3)(3)CDH和和8FH (4)(4)10H和和67H第76页/共79页 1.11
44、在在8 8位位二二进进制制计计算算机机数数中中，正正负负数数如如何何表表示？示？1.12 什什么么叫叫机机器器数数？机机器器数数的的表表示示方方法法有有几几种？种？1.13 写写出出下下列列各各十十进进制制数数的的原原码码、反反码码和和补码。补码。(1)+28 (2)+69 (3)-125 (4)-54 1.14 什么是什么是BCDBCD码？码？BCDBCD码与二进制数有何码与二进制数有何区别？区别？1.15 写出下列各十进制数的写出下列各十进制数的BCDBCD码。码。(1)34 (2)59 (3)1983 (4)270第77页/共79页 1.16 已已知知下下列列各各组组数数据据，用用BCDBCD码码求求下下列列X+Y和和X-Y。(1)(1)X=36，Y=26 (2)(2)X=100，Y=44 (3)(3)X=27，Y=79 (4)(4)X=51，Y=88 1.17 什什么么是是ASCII码码？查查表表写写出出下下列列字字符的符的ASCII码。码。(1)(1)A (2)(2)7 (3)(3)b (4)(4)(5)(5)=(6)(6)？(7)(7)G (8)(8)回车回车CR第78页/共79页感谢您的观看！第79页/共79页