第1章单片机概述

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1、第1章单片机概述本章基本要求：通过本章的学习要熟悉计算机中的数制和编码，了解80C51系单片机的概念、特点、发展及应用领域，理解典型单片机系列的基本情况。1.1信息在计算机中的表示1.1.1计算机数据类型我们知道在计算机中，所有的数据都是以二进制表示，但是有的数据是用8位二进制表示，有的用16位二进制表示，有的用32位二进制表示等等。这就跟数据类型有关，在计算机中，数据类型有字节、字、双字等。针对不同类型数据，二进制表示位数也不同，下面是几种常用数据类型格式。1.1.2数制及其之间转换一．数制数制是指

2、计数规则。在日常生活中人们最熟悉的是十进制，除此之外，还有二进制、十六进制等。为了区分不同的进位进制，一般在数字后面加上数制字符，如：2代表二进制、10代表十进制、16代表十六进制；也可以用字母来表示数制，B代表二进制、D代表十进制、H代表十六进制。1．二进制数的表示法二进制计数法的特点是：⑴以2为底，逢2进位。⑵需要2个数字符号0，1。2．十进制数的表示法十进制计数法的特点是：⑴以10为底，逢10进位。⑵需要l0个数宁符号0，1，2，…,9。3．十六进制数的表示法十六进制计数法的特点是：⑴以16为底

3、，逢16进位。⑵需要16个数字符号0，1，2，…，9，A，B，C，D，E，F。表1.1列出了一些自然数在二进制、十进制及十六进制3种不同数制中的对照关系。表1.1部分自然数的3种进制表示十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制000121100C111131101D2102141110E3113151111F410041610000105101517100011161106181001012711171910011138100082010100149100193210000020101010A1001

4、10010064111011B100011111010003E8二．数制之间的转换下面介绍两种最常用的进制转换。1．十进制转换成二进制十进制→二进制：整数部分除2取余；小数部分乘2取整。例1.1（58）D和（0.8125）D转换成二进制。2.二进制与十六进制之间的转换二进制→十六进制：以小数点为基准向左或向右，每4位为一组（若不足4位则补0）用1个十六进制数字表示。十六进制→二进制：把每个十六进制数字用4位二进制数表示。例1.2将（111010.1101）2转换成十六进制。1.1.3数在计算机内的表示

5、计算机中的数通常有两种：无符号数和有符号数。无符号数由于不带符号，表示时比较简单，直接用它对应的二进制形式表示，例如：假设机器字长为8位，即一个数据用8位（二进制）来表示，123表示成01111011B。有符号数带有正负号，通常在计算机中表示有符号数时，在数的前面一位作为符号位。正数表示为0，负数表示为1，其余的位用以表示数的大小。这种连同一个符号位在一起作为一个数，称为机器数，它的数值称为机器数的真值。假设机器字长为8位，有符号数格式如下：机器数在计算机中有三种表示法：原码、反码和补码。一.原码原码

6、表示时，最高位为符号位，正数用0表示，负数用1表示，其余的位用于表示数的绝对值。假设机器字长为8位，一个数原码格式如下：对于一个N位的二进制，它的原码表示范围为-(2n-1-1)~+(2n-1-1)，例如：如果用8位二进制表示原码，则数的范围为-127~+127。例1.3求+67、-25的原码（机器字长8位）因为½+67½=67=1000011B½-25½=25=11001B所以[+67]原=01000011B[-25]原=10011001B二.反码反码表示时，最高位为符号位，正数用0表示，负数用1表

7、示，正数的反码与原码相同，而负数的反码可在原码的基础之上，符号位不变，其余位取反得到。对于一个n位的二进制，它的反码表示范围为-(2n-1-1)~+(2n-1-1)，对于0，假设机器字长为8位，-0的反码为11111111B，+0的反码为00000000B。例1.4求+67、-25的反码（机器字长8位）。因为[+67]原=01000011B[-25]原=10011001B所以[+67]反=01000011B[-25]反=11100110B三.补码补码表示时，最高位为符号位，正数用0表示，负数用1表示，

8、正数的补码与原码相同，而负数的补码可在原码的基础之上，符号位不变，其余位取反，末位加1得到。对于一个负数X，X的补码也可用2n-½X½得到，其中n为计算机字长。例1.5求+67、-25的补码（机器字长8位）。因为[+67]原=01000011B[-25]原=10011001B所以[+67]补=01000011B[-25]补=11100111B四.补码的加减运算补码的加法运算规则：[X+Y]补=[X]补+[Y]补[X-Y]补=[X]补+[-Y]补对于[-Y