片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)課件

單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)

胡輝主編王曉戴永成副主編中國水利水電出版社ISBN7-5084-2910-921世紀(jì)高等院校規(guī)劃教材單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)胡輝主編中國水利水電出版社21世紀(jì)高等1一、課程的性質(zhì)和目的

單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一個重要分支，近年來在工業(yè)智能儀器儀表、光機(jī)電設(shè)備、自動檢測、信息處理、家電等的得到廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。一、課程的性質(zhì)和目的單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一個重要分2

《單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)》是為電子信息工程、測控技術(shù)類專業(yè)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)選修課，本課程的教學(xué)目的是通過理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生正確理解單片機(jī)的基本概念、基本原理，掌握單片機(jī)程序設(shè)計(jì)和微機(jī)接口應(yīng)用的基本方法，并能綜合運(yùn)用單片機(jī)的軟、硬件技術(shù)分析實(shí)際問題，為工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等領(lǐng)域的單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)原理和有關(guān)接口知識重要環(huán)節(jié)?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)》是為電子信息工程、測控技術(shù)類專業(yè)及3二、課程教學(xué)內(nèi)容本課程以理論教學(xué)為主要環(huán)節(jié)，以學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)為輔，同時使用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，44學(xué)時理論課和28學(xué)時實(shí)驗(yàn)課，具體安排如下:二、課程教學(xué)內(nèi)容本課程以理論教學(xué)為主要環(huán)節(jié)，以學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)41.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（4學(xué)時）（1）單片機(jī)的基本概念

主要介紹單片機(jī)的發(fā)展概況（現(xiàn)狀、未來的發(fā)展）、特點(diǎn)、應(yīng)用和當(dāng)前單片機(jī)的系列產(chǎn)品。

（2）單片機(jī)的數(shù)制表示法

主要介紹數(shù)制的轉(zhuǎn)換、原碼、反碼、補(bǔ)碼

及計(jì)算機(jī)中常用的編碼。

（3）單片機(jī)常用邏輯電路簡介

包括基本門電路、觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器、三態(tài)門與緩沖器、譯碼器。1.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（4學(xué)時）（1）單片機(jī)的基本概念

主要介紹單片5

2.單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理（4學(xué)時）主要內(nèi)容：掌握MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及基本工作原理；單片機(jī)并行I/O口的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；單片機(jī)存儲器的擴(kuò)展方法。2.單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理主要內(nèi)容：掌握MCS-5163.單片機(jī)的指令系統(tǒng)（4學(xué)時）主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)指令的格式、分類和尋址方式；匯編語言的各種指令類型；偽指令的使用及匯編語言程序的完整格式。

3.單片機(jī)的指令系統(tǒng)主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)指令的格式7４.程序設(shè)計(jì)(共8學(xué)時，4學(xué)時講授，4學(xué)時實(shí)驗(yàn))主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)的步驟；循環(huán)程序、分支程序、延時程序、查表程序的結(jié)構(gòu)及使用方法；數(shù)制的轉(zhuǎn)換原理；定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算程序。４.程序設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)的步85.單片機(jī)的中斷系統(tǒng)（共6學(xué)時，4學(xué)時講授，2學(xué)時實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)中斷源的種類及工作方式；外部中斷的結(jié)構(gòu)及原理中斷控制寄存器IE、中斷優(yōu)先級寄存器IP及定時器/計(jì)數(shù)器及外部中斷控制寄存器TCON的使用方法；

5.單片機(jī)的中斷系統(tǒng)主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)中斷源的96.單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器(共6學(xué)時，4學(xué)時講授，2學(xué)時實(shí)驗(yàn)）

主要內(nèi)容：單片機(jī)定時器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)、原理、工作方式及使用方法。6.單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器主要內(nèi)容：單片機(jī)定時器/計(jì)數(shù)器的結(jié)107.單片機(jī)的串行通信（共6學(xué)時，4學(xué)時講授，2學(xué)時實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：單片機(jī)串行通信I/O接口的結(jié)構(gòu)及工作方式；串行通信控制寄存器的使用方法；MCS-51單片機(jī)串行通信波特率的設(shè)置方法；MCS-51單片機(jī)的雙機(jī)通信和多機(jī)通信的基本原理。7.單片機(jī)的串行通信主要內(nèi)容：單片機(jī)串行通信I/O接口的結(jié)118.單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)（共14學(xué)時，6學(xué)時講授，8學(xué)時實(shí)驗(yàn)）

主要內(nèi)容：C51的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；C51的的數(shù)據(jù)類型；C51的常量與變量、C51的運(yùn)算符及程序的格式；C51的基本語句及C51的程序設(shè)計(jì)方法。

8.單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：C51的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；C5129.并行I/O口的應(yīng)用與擴(kuò)展（共8學(xué)時，2學(xué)時講授，6學(xué)時實(shí)驗(yàn)）

MCS-51單片機(jī)基本I/O口的應(yīng)用與擴(kuò)展；鍵盤與顯示器的擴(kuò)展原理及方法；常用外圍電路接口芯片8255、8155、8279的性能特點(diǎn)及使用方法；存儲器的擴(kuò)展原理與方法。9.并行I/O口的應(yīng)用與擴(kuò)展

MCS-51單片機(jī)基本I/O1310.A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用（共6學(xué)時，4學(xué)時講授，2學(xué)時實(shí)驗(yàn)）

主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)與8位A/D和D/A轉(zhuǎn)換的原理；MCS-51單片機(jī)與12位A/D轉(zhuǎn)換器的串、并行接口技術(shù)；MCS-51單片機(jī)與具有總線接口芯片PCF8591的使用方法。10.A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用主要內(nèi)容：MCS-51單1411.單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)例（共6學(xué)時，4學(xué)時講授，2學(xué)時實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)在步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；單片機(jī)在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用；IC卡讀寫器的設(shè)計(jì)。11.單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)例主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)在步15單片機(jī)原理及應(yīng)用課程特點(diǎn)①知識點(diǎn)既分散又連貫，結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)是基礎(chǔ)；②與電子線路尤其是數(shù)字電子線路關(guān)系密切；學(xué)習(xí)方法①預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)；②多動手（硬件、軟件實(shí)驗(yàn)）；③多看參考書(包括利用網(wǎng)上資料)；④其它（上課、作業(yè)、答疑）。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程特點(diǎn)16第1章單片機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

1.1概述1.1.1單片機(jī)的基本概念1.微處理器的概念MPU是微處理器的縮寫（Microprocessor），簡稱為MP。MPU是集成在同一塊芯片上的具有運(yùn)算和控制功能邏輯的中央處理器。微處理器不僅是構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)、單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)的核心部件，而且也是構(gòu)成多微處理器系統(tǒng)和現(xiàn)代并行結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。第1章單片機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識1.1概述171.1.1單片機(jī)的基本概念2．微型計(jì)算機(jī)的概念微型計(jì)算機(jī)（microcomputer）是指由微處理器加上采用大規(guī)模集成電路制成的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，以及與輸入/輸出設(shè)備相連接的I/O接口電路，微型計(jì)算機(jī)簡稱MC。1.1.1單片機(jī)的基本概念2．微型計(jì)算機(jī)的概念181.1.1單片機(jī)的基本概念3．單片機(jī)的基本概念單片機(jī)SCMC(SingleChipMicroComputer)—屬于微型機(jī)的一種—具有一般微機(jī)的基本組成和功能其它名稱：微控制器MCU（MicroControllerUnit）

嵌入式微控制器（embeddedmicrocontroller）單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)的簡稱，也就是把微處理器（CPU）、一定容量的程序存儲器（ROM）和數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、時鐘及其它一些計(jì)算機(jī)外圍電路，通過總線連接在一起并集成在一個芯片上，構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1.1.1單片機(jī)的基本概念3．單片機(jī)的基本概念191.1.1單片機(jī)的基本概念4．嵌入式系統(tǒng)的基本概念

嵌入式系統(tǒng)泛指嵌入于宿主設(shè)備的系統(tǒng)中，嵌入的目的主要是用智能化提升宿主設(shè)備的功能。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品為核心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，以通信技術(shù)為載體，以消費(fèi)類產(chǎn)品為對象，引入各類傳感器加入，進(jìn)入Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的連接，而適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境的產(chǎn)品。特點(diǎn)：

（1）嵌入式微處理器對實(shí)時多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力；（2）嵌入式微處理器具有功能很強(qiáng)的存儲區(qū)保護(hù)功能。（3）嵌入式微處理器功耗很低，1.1.1單片機(jī)的基本概念4．嵌入式系統(tǒng)的基本概念201.1.1單片機(jī)的基本概念5．SOC的基本概念SOC是片上系統(tǒng)的簡稱。所謂SOC是一種高度集成化、固件化的系統(tǒng)集成技術(shù)。使用SOC技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心思想，就是要把整個應(yīng)用電子系統(tǒng)全部集成在一個芯片中。在使用SOC技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)時，除了那些無法集成的外部電路或機(jī)械部分以外，其他所有的系統(tǒng)電路全部集成在一起。

1.1.1單片機(jī)的基本概念5．SOC的基本概念211.1.2單片機(jī)的發(fā)展概況1．單片機(jī)的發(fā)展階段（1）單片機(jī)的初級階段（2）單片機(jī)的中級（成熟）階段（3）單片機(jī)的高級（發(fā)展）階段1.1.2單片機(jī)的發(fā)展概況1．單片機(jī)的發(fā)展階段221.1.2單片機(jī)的發(fā)展概況2．單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向

（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)（2）功耗和電源電壓方面（3）工藝的進(jìn)步及抗干擾能力的提高（4）存儲能力和Internet連接1.1.2單片機(jī)的發(fā)展概況2．單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向231.1.3單片機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用

1.單片機(jī)的特點(diǎn)（1）體積小、使用靈活、成本低、易于產(chǎn)業(yè)化。（2）可靠性好，適應(yīng)溫度范圍寬。（3）易擴(kuò)展，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)、控制功能強(qiáng)。（4）系統(tǒng)內(nèi)無監(jiān)控或系統(tǒng)管理程序。1.1.3單片機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用1.單片機(jī)的特點(diǎn)242．單片機(jī)的應(yīng)用

（1）測控系統(tǒng)（2）智能儀器儀表（3）通訊產(chǎn)品（4）民用產(chǎn)品（5）軍用產(chǎn)品（6）計(jì)算機(jī)外部設(shè)備2．單片機(jī)的應(yīng)用（1）測控系統(tǒng)251.1.4單片機(jī)的系列產(chǎn)品介紹

1．8051類單片機(jī)2．Motorola單片機(jī)3．Microchip單片機(jī)4．華邦單片機(jī)5．Epson單片機(jī)6．Epson單片機(jī)7．NS單片機(jī)8．其它單片機(jī)9.AT89系列1.1.4單片機(jī)的系列產(chǎn)品介紹1．8051類單片機(jī)261.2單片機(jī)的數(shù)制表示法

1.2.1二進(jìn)制、十進(jìn)制與十六進(jìn)制1．二進(jìn)制以2為基數(shù)的數(shù)制叫二進(jìn)制，它只包括“0”和“1”兩個符號二進(jìn)制數(shù)以B作為標(biāo)識符。

一個含有n位整數(shù)，m位小數(shù)的二進(jìn)制數(shù)可表示為：N=Xn－1×2n-1＋Xn－2×2n－2＋…＋X0×20＋X－1×2-1＋X－2×2-2＋…＋X－m×2-m

或：1.2單片機(jī)的數(shù)制表示法1.2.1二進(jìn)制、十進(jìn)制與27舉例例如：二進(jìn)制數(shù)101.101B等于十進(jìn)制的5.625其各位數(shù)碼代表的數(shù)值為：1×22＋0×21＋1×20＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3

=5.625舉例例如：二進(jìn)制數(shù)101.101B等于十進(jìn)制的5.625282．十進(jìn)制

以10為基數(shù)的數(shù)制叫十進(jìn)制，十進(jìn)制用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9等10個符號來表示。進(jìn)位規(guī)則是“逢十進(jìn)一”。十進(jìn)制數(shù)以D作為標(biāo)識符。一個含有n位整數(shù)，m位小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)可表示為：N=Xn－1×10n-1＋Xn－2×10n－2＋…＋X0×100＋X－1×10-1＋X－2×10-2＋…＋X－m×10-m或：2．十進(jìn)制以10為基數(shù)的數(shù)制叫十進(jìn)制，十進(jìn)制用0、1、2、293．十六進(jìn)制

以16為基數(shù)的數(shù)制叫十六進(jìn)制，進(jìn)位規(guī)則是“逢十六進(jìn)一”。十六進(jìn)制數(shù)以H作為標(biāo)識符。一個含有n位整數(shù)，m位小數(shù)的十六進(jìn)制數(shù)可表示為：N=Xn－1×16n-1＋Xn－2×16n－2＋…＋X0×160＋X－1×16-1＋X－2×16-2＋…＋X－m×16-m

或：3．十六進(jìn)制以16為基數(shù)的數(shù)制叫十六進(jìn)制，進(jìn)位規(guī)則是“301.2.2數(shù)制的轉(zhuǎn)換

1．二進(jìn)制→十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換例如：

1101.11B=1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2－1＋1×2－2=13.752．十六進(jìn)制→十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換例如：

3BH=3×161＋11×160=591A6CH=1×163＋10×162＋6×161＋12×160=67641.2.2數(shù)制的轉(zhuǎn)換1．二進(jìn)制→十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換313．十進(jìn)制→二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

把一個十進(jìn)制整數(shù)依次除以2，并記下每次所得的余數(shù)（1或0），最后所得的余數(shù)的組合即為轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)。第一位余數(shù)為最低位（LSB），最后一個余數(shù)為最高位（MSB）。例如：

126=1111110B3．十進(jìn)制→二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換把一個十進(jìn)制整數(shù)依次除以2，并記下32例如：213=11010101B

例如：213=11010101B33十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制例如：0.318=010100010…B十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制例如：0.318=010100010…B344．十六進(jìn)制→二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

將每位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)即可。5．二進(jìn)制→十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換只需從二進(jìn)制數(shù)的最低位算起，每四位一個數(shù)，到最高位不夠四位填0，即可按位轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。

4．十六進(jìn)制→二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換將每位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的四位356．十進(jìn)制→十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制方法一樣，只是除數(shù)為16而不是2。而余數(shù)是0～F中的任一個數(shù)。

例如：9168=23D0H

6．十進(jìn)制→十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換361.2.3原碼、反碼與補(bǔ)碼

在計(jì)算機(jī)中，為了運(yùn)算的方便，數(shù)的最高位用來表示正、負(fù)數(shù)。最高位為“0”表示正數(shù)，最高位為“1”表示負(fù)數(shù)。為了區(qū)別原來的數(shù)與它在計(jì)算機(jī)中的表示形式，我們將已經(jīng)數(shù)碼化了的帶符號數(shù)稱為機(jī)器數(shù)。而把原來的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)的真值。

1.2.3原碼、反碼與補(bǔ)碼在計(jì)算機(jī)中，為了運(yùn)算的方便，37機(jī)器數(shù)有三種表示方法：原碼、反碼、補(bǔ)碼。1．原碼在符號位用0表示正數(shù)，在符號位用l表示負(fù)數(shù)，而數(shù)值位保持原樣的數(shù)，這樣的機(jī)器數(shù)稱為原碼。8位二進(jìn)制原碼表示的數(shù)的范圍為：－127～＋127。

（1）正數(shù)

正數(shù)的原碼與原來的數(shù)相同。

（2）負(fù)數(shù)

負(fù)數(shù)的原碼為符號位置1，而數(shù)值位不變。

（3）0的原碼表示0的原碼表示法有兩種，即正0和負(fù)0。

[+0]原＝00000000

[-0]原＝10000000

機(jī)器數(shù)有三種表示方法：原碼、反碼、補(bǔ)碼。382．反碼8位二進(jìn)制反碼表示的數(shù)的范圍為：－127～＋127（1）正數(shù)正數(shù)的反碼與正數(shù)的原碼相同。（2）負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)的反碼為數(shù)值位的值按位求反后，符號位取“1”。(3）0的反碼表示0在反碼中也有兩種表示法，正0和負(fù)0。[+0]反＝00000000[-0]反＝11111111

2．反碼393．補(bǔ)碼

8位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的數(shù)的范圍為：－128～＋127。補(bǔ)碼概念舉例：3．補(bǔ)碼40（1）正數(shù)

正數(shù)的補(bǔ)碼與正數(shù)的原碼相同。（2）負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼由它的絕對值求反加1后得到。（3）0的補(bǔ)碼表示0的補(bǔ)碼表示只有一種，其表達(dá)式為：[+0]補(bǔ)=[-0]補(bǔ)＝00000000B補(bǔ)碼的加法規(guī)則是：[X＋Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)

補(bǔ)碼的減法規(guī)則是：[X－Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)＋[-Y]補(bǔ)

（1）正數(shù)正數(shù)的補(bǔ)碼與正數(shù)的原碼相同。41補(bǔ)碼運(yùn)算舉例1：求十進(jìn)制數(shù)76－28的運(yùn)算76的2進(jìn)制是0100110028的2進(jìn)制是00011100-28的補(bǔ)碼是00011100補(bǔ)碼運(yùn)算舉例1：求十進(jìn)制數(shù)76－28的運(yùn)算42補(bǔ)碼運(yùn)算舉例2：求十進(jìn)制數(shù)36－52的運(yùn)算[-16]補(bǔ)=11110000補(bǔ)碼運(yùn)算舉例2：43總結(jié)：

對于正數(shù)：[x]原＝[x]反＝[x]補(bǔ)

對于負(fù)數(shù)：[x]反＝[x]原數(shù)值位取反，符號位不變。[x]補(bǔ)=[x]反＋1采取求補(bǔ)運(yùn)算，可以將計(jì)算機(jī)中的減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換成加法運(yùn)算，從而節(jié)約了計(jì)算機(jī)的硬件成本。總結(jié)：441.2.4計(jì)算機(jī)中常用的編碼1．BCD（8421）碼

采用二進(jìn)制數(shù)對每一位十進(jìn)制數(shù)字編碼，這種編碼方式稱為BCD碼（BinarycodedDecimalCode）。表1-2十進(jìn)制與二進(jìn)制的對照1.2.4計(jì)算機(jī)中常用的編碼1．BCD（8421）碼45（2）BCD碼的換算

（3）BCD碼加法：“逢十進(jìn)一”，若各位的和均在0～9之間，則其加法運(yùn)算規(guī)則完全同二進(jìn)制數(shù)加法的規(guī)則一樣；若相加后的低4位（或高4位）二進(jìn)制數(shù)大于9，或大于15（即低4位或高4位的最高位有進(jìn)位），則應(yīng)對低4位（或高4位）加6修正。

例如：BCD碼X=59，Y=78，求X+YX=01011001，Y=01111000（2）BCD碼的換算46（4）BCD碼減法BCD碼進(jìn)行減法時，也會出現(xiàn)需要修正的現(xiàn)象，BCD碼減法修正的條件和方法是：低4位向高4位借位，或低4位出現(xiàn)非法碼，低4位減6修正；高4位出現(xiàn)非法碼，或高4位向更高的借位，高4位減6修正。例如：BCD碼X=55，Y=38，求X-Y

X=01010101，Y=00111000

（4）BCD碼減法BCD碼進(jìn)行減法時，也會出現(xiàn)需要修正的472．ASCⅡ碼ASCⅡ編碼表（AmericanstandardCodeforinformationinterchange美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼）

ASCⅡ碼用7位二進(jìn)制數(shù)表示，可表達(dá)128個字符，其中包括數(shù)碼0～9，英文大小寫字母，標(biāo)點(diǎn)符號和控制字符。7位ASCⅡ碼分成二組：高3位一組，低4位一組，分別表示這些符號的列序和行序，ASCⅡ碼的分組如圖1-3所示。

2．ASCⅡ碼48常用的與門電路有2輸入與門、3輸入與門、4輸入與門。常用的TTL電路的與門芯片有74LS08（四2輸入正與門）、74LS09（四2輸入正與門）、74LS11（三3輸入正與門）、74LS21（二4輸入正與門）等。1.3單片機(jī)常用邏輯電路簡介

1.3.1基本門電路1．與門電路

電路符號：常用的與門電路有2輸入與門、3輸入與門、4輸入與門。49或門電路的形式也有許多種，常用的或門電路有2輸入或門。TTL電路的或門芯片有74LS32（四2輸入正或門）。1.3單片機(jī)常用邏輯電路簡介

1.3.1基本門電路2．或門電路電路符號：或門電路的形式也有許多種，常用的或門電路有2輸入或門50TTL電路的非門芯片有74LS04（六反相器）、74LS05（集電極開路型六反相器）。1.3單片機(jī)常用邏輯電路簡介

1.3.1基本門電路3．非門電路

電路符號：TTL電路的非門芯片有74LS04（六反相器）、7451常用的TTL電路的與非門芯片有74LS00（四2輸入正與非門）、74LS10（三3輸入正與非門）、74LS20（二4輸入正與非門）、74LS30（8輸入正與非門）、74LS01/03（集電極開路型四2輸入正與非門）?；蚍情T芯片有74LS02（四2輸入正或非門）、74LS27（三3輸入正或非門）、74LS25（帶選通端二4輸入正或非門）。

4．與非門和或非門電路

電路符號：常用的TTL電路的與非門芯片有74LS00（四2輸入正與52RS觸發(fā)器的工作狀態(tài)1.3.2觸發(fā)器1．基本RS觸發(fā)器電路圖RS觸發(fā)器的工作狀態(tài)1.3.2觸發(fā)器電路圖53

D觸發(fā)器真值表

2．D觸發(fā)器

內(nèi)部結(jié)構(gòu)D觸發(fā)器真值表2．D觸發(fā)器54JK觸發(fā)器真值表

3．JK觸發(fā)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)常用的TTL電路JK觸發(fā)器有74LS70（帶預(yù)置和清除端的正邊沿觸發(fā)器）、74LS72（帶預(yù)置和清除端的JK主從觸發(fā)器）、74LS73（帶清除端的雙JK觸發(fā)器）、74LS76（帶預(yù)置和清除端的雙JK觸發(fā)器）

JK觸發(fā)器真值表3．JK觸發(fā)器常用的TTL電路JK觸發(fā)器有552．移位寄存器

1.3.3寄存器

1．簡單的寄存器常用的這類寄存器有74LS75、74LS175、CC4076等。常用的這類移位寄存器有74LS194、74LS195、74LS164、74LS165、74LS166等。

2．移位寄存器1.3.3寄存器常用的這類移位寄存器561.3.4計(jì)數(shù)器1．同步計(jì)數(shù)器

4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器有74161，用T′觸發(fā)器構(gòu)成的同步十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器有CC4520，單時鐘同步十六進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器有74LS191和74LS193。

1.3.4計(jì)數(shù)器1．同步計(jì)數(shù)器57同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器582．異步計(jì)數(shù)器異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器有74LS290、74LS90、異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器有74LS293、74LS197與

二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器2．異步計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器591.3.5三態(tài)門與緩沖器三態(tài)輸出門電路可以加到寄存器的輸出端上，這樣的寄存器就稱為三態(tài)（緩沖）寄存器。使用三態(tài)輸出門電路，計(jì)算機(jī)就可以通過數(shù)據(jù)總線與一組寄存器接通，而斷開另外一組寄存器，從而與任意多個寄存器交換信息。1.3.5三態(tài)門與緩沖器601.3.6譯碼器3×8譯碼器1.3.6譯碼器613．補(bǔ)碼

83．補(bǔ)碼623．補(bǔ)碼

83．補(bǔ)碼63單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)

胡輝主編王曉戴永成副主編中國水利水電出版社ISBN7-5084-2910-921世紀(jì)高等院校規(guī)劃教材單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)胡輝主編中國水利水電出版社21世紀(jì)高等64一、課程的性質(zhì)和目的

單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一個重要分支，近年來在工業(yè)智能儀器儀表、光機(jī)電設(shè)備、自動檢測、信息處理、家電等的得到廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。一、課程的性質(zhì)和目的單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一個重要分65

《單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)》是為電子信息工程、測控技術(shù)類專業(yè)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)選修課，本課程的教學(xué)目的是通過理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生正確理解單片機(jī)的基本概念、基本原理，掌握單片機(jī)程序設(shè)計(jì)和微機(jī)接口應(yīng)用的基本方法，并能綜合運(yùn)用單片機(jī)的軟、硬件技術(shù)分析實(shí)際問題，為工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等領(lǐng)域的單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)原理和有關(guān)接口知識重要環(huán)節(jié)。《單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)》是為電子信息工程、測控技術(shù)類專業(yè)及66二、課程教學(xué)內(nèi)容本課程以理論教學(xué)為主要環(huán)節(jié)，以學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)為輔，同時使用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，44學(xué)時理論課和28學(xué)時實(shí)驗(yàn)課，具體安排如下:二、課程教學(xué)內(nèi)容本課程以理論教學(xué)為主要環(huán)節(jié)，以學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)671.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（4學(xué)時）（1）單片機(jī)的基本概念

主要介紹單片機(jī)的發(fā)展概況（現(xiàn)狀、未來的發(fā)展）、特點(diǎn)、應(yīng)用和當(dāng)前單片機(jī)的系列產(chǎn)品。

（2）單片機(jī)的數(shù)制表示法

主要介紹數(shù)制的轉(zhuǎn)換、原碼、反碼、補(bǔ)碼

及計(jì)算機(jī)中常用的編碼。

（3）單片機(jī)常用邏輯電路簡介

包括基本門電路、觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器、三態(tài)門與緩沖器、譯碼器。1.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（4學(xué)時）（1）單片機(jī)的基本概念

主要介紹單片68

2.單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理（4學(xué)時）主要內(nèi)容：掌握MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及基本工作原理；單片機(jī)并行I/O口的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；單片機(jī)存儲器的擴(kuò)展方法。2.單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理主要內(nèi)容：掌握MCS-51693.單片機(jī)的指令系統(tǒng)（4學(xué)時）主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)指令的格式、分類和尋址方式；匯編語言的各種指令類型；偽指令的使用及匯編語言程序的完整格式。

3.單片機(jī)的指令系統(tǒng)主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)指令的格式70４.程序設(shè)計(jì)(共8學(xué)時，4學(xué)時講授，4學(xué)時實(shí)驗(yàn))主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)的步驟；循環(huán)程序、分支程序、延時程序、查表程序的結(jié)構(gòu)及使用方法；數(shù)制的轉(zhuǎn)換原理；定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算程序。４.程序設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)的步715.單片機(jī)的中斷系統(tǒng)（共6學(xué)時，4學(xué)時講授，2學(xué)時實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)中斷源的種類及工作方式；外部中斷的結(jié)構(gòu)及原理中斷控制寄存器IE、中斷優(yōu)先級寄存器IP及定時器/計(jì)數(shù)器及外部中斷控制寄存器TCON的使用方法；

5.單片機(jī)的中斷系統(tǒng)主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)中斷源的726.單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器(共6學(xué)時，4學(xué)時講授，2學(xué)時實(shí)驗(yàn)）

主要內(nèi)容：單片機(jī)定時器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)、原理、工作方式及使用方法。6.單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器主要內(nèi)容：單片機(jī)定時器/計(jì)數(shù)器的結(jié)737.單片機(jī)的串行通信（共6學(xué)時，4學(xué)時講授，2學(xué)時實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：單片機(jī)串行通信I/O接口的結(jié)構(gòu)及工作方式；串行通信控制寄存器的使用方法；MCS-51單片機(jī)串行通信波特率的設(shè)置方法；MCS-51單片機(jī)的雙機(jī)通信和多機(jī)通信的基本原理。7.單片機(jī)的串行通信主要內(nèi)容：單片機(jī)串行通信I/O接口的結(jié)748.單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)（共14學(xué)時，6學(xué)時講授，8學(xué)時實(shí)驗(yàn)）

主要內(nèi)容：C51的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；C51的的數(shù)據(jù)類型；C51的常量與變量、C51的運(yùn)算符及程序的格式；C51的基本語句及C51的程序設(shè)計(jì)方法。

8.單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：C51的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；C5759.并行I/O口的應(yīng)用與擴(kuò)展（共8學(xué)時，2學(xué)時講授，6學(xué)時實(shí)驗(yàn)）

MCS-51單片機(jī)基本I/O口的應(yīng)用與擴(kuò)展；鍵盤與顯示器的擴(kuò)展原理及方法；常用外圍電路接口芯片8255、8155、8279的性能特點(diǎn)及使用方法；存儲器的擴(kuò)展原理與方法。9.并行I/O口的應(yīng)用與擴(kuò)展

MCS-51單片機(jī)基本I/O7610.A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用（共6學(xué)時，4學(xué)時講授，2學(xué)時實(shí)驗(yàn)）

主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)與8位A/D和D/A轉(zhuǎn)換的原理；MCS-51單片機(jī)與12位A/D轉(zhuǎn)換器的串、并行接口技術(shù)；MCS-51單片機(jī)與具有總線接口芯片PCF8591的使用方法。10.A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用主要內(nèi)容：MCS-51單7711.單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)例（共6學(xué)時，4學(xué)時講授，2學(xué)時實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)在步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；單片機(jī)在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用；IC卡讀寫器的設(shè)計(jì)。11.單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)例主要內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)在步78單片機(jī)原理及應(yīng)用課程特點(diǎn)①知識點(diǎn)既分散又連貫，結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)是基礎(chǔ)；②與電子線路尤其是數(shù)字電子線路關(guān)系密切；學(xué)習(xí)方法①預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)；②多動手（硬件、軟件實(shí)驗(yàn)）；③多看參考書(包括利用網(wǎng)上資料)；④其它（上課、作業(yè)、答疑）。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程特點(diǎn)79第1章單片機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

1.1概述1.1.1單片機(jī)的基本概念1.微處理器的概念MPU是微處理器的縮寫（Microprocessor），簡稱為MP。MPU是集成在同一塊芯片上的具有運(yùn)算和控制功能邏輯的中央處理器。微處理器不僅是構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)、單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)的核心部件，而且也是構(gòu)成多微處理器系統(tǒng)和現(xiàn)代并行結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。第1章單片機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識1.1概述801.1.1單片機(jī)的基本概念2．微型計(jì)算機(jī)的概念微型計(jì)算機(jī)（microcomputer）是指由微處理器加上采用大規(guī)模集成電路制成的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，以及與輸入/輸出設(shè)備相連接的I/O接口電路，微型計(jì)算機(jī)簡稱MC。1.1.1單片機(jī)的基本概念2．微型計(jì)算機(jī)的概念811.1.1單片機(jī)的基本概念3．單片機(jī)的基本概念單片機(jī)SCMC(SingleChipMicroComputer)—屬于微型機(jī)的一種—具有一般微機(jī)的基本組成和功能其它名稱：微控制器MCU（MicroControllerUnit）

嵌入式微控制器（embeddedmicrocontroller）單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)的簡稱，也就是把微處理器（CPU）、一定容量的程序存儲器（ROM）和數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、時鐘及其它一些計(jì)算機(jī)外圍電路，通過總線連接在一起并集成在一個芯片上，構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1.1.1單片機(jī)的基本概念3．單片機(jī)的基本概念821.1.1單片機(jī)的基本概念4．嵌入式系統(tǒng)的基本概念

嵌入式系統(tǒng)泛指嵌入于宿主設(shè)備的系統(tǒng)中，嵌入的目的主要是用智能化提升宿主設(shè)備的功能。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品為核心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，以通信技術(shù)為載體，以消費(fèi)類產(chǎn)品為對象，引入各類傳感器加入，進(jìn)入Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的連接，而適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境的產(chǎn)品。特點(diǎn)：

（1）嵌入式微處理器對實(shí)時多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力；（2）嵌入式微處理器具有功能很強(qiáng)的存儲區(qū)保護(hù)功能。（3）嵌入式微處理器功耗很低，1.1.1單片機(jī)的基本概念4．嵌入式系統(tǒng)的基本概念831.1.1單片機(jī)的基本概念5．SOC的基本概念SOC是片上系統(tǒng)的簡稱。所謂SOC是一種高度集成化、固件化的系統(tǒng)集成技術(shù)。使用SOC技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心思想，就是要把整個應(yīng)用電子系統(tǒng)全部集成在一個芯片中。在使用SOC技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)時，除了那些無法集成的外部電路或機(jī)械部分以外，其他所有的系統(tǒng)電路全部集成在一起。

1.1.1單片機(jī)的基本概念5．SOC的基本概念841.1.2單片機(jī)的發(fā)展概況1．單片機(jī)的發(fā)展階段（1）單片機(jī)的初級階段（2）單片機(jī)的中級（成熟）階段（3）單片機(jī)的高級（發(fā)展）階段1.1.2單片機(jī)的發(fā)展概況1．單片機(jī)的發(fā)展階段851.1.2單片機(jī)的發(fā)展概況2．單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向

（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)（2）功耗和電源電壓方面（3）工藝的進(jìn)步及抗干擾能力的提高（4）存儲能力和Internet連接1.1.2單片機(jī)的發(fā)展概況2．單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向861.1.3單片機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用

1.單片機(jī)的特點(diǎn)（1）體積小、使用靈活、成本低、易于產(chǎn)業(yè)化。（2）可靠性好，適應(yīng)溫度范圍寬。（3）易擴(kuò)展，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)、控制功能強(qiáng)。（4）系統(tǒng)內(nèi)無監(jiān)控或系統(tǒng)管理程序。1.1.3單片機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用1.單片機(jī)的特點(diǎn)872．單片機(jī)的應(yīng)用

（1）測控系統(tǒng)（2）智能儀器儀表（3）通訊產(chǎn)品（4）民用產(chǎn)品（5）軍用產(chǎn)品（6）計(jì)算機(jī)外部設(shè)備2．單片機(jī)的應(yīng)用（1）測控系統(tǒng)881.1.4單片機(jī)的系列產(chǎn)品介紹

1．8051類單片機(jī)2．Motorola單片機(jī)3．Microchip單片機(jī)4．華邦單片機(jī)5．Epson單片機(jī)6．Epson單片機(jī)7．NS單片機(jī)8．其它單片機(jī)9.AT89系列1.1.4單片機(jī)的系列產(chǎn)品介紹1．8051類單片機(jī)891.2單片機(jī)的數(shù)制表示法

1.2.1二進(jìn)制、十進(jìn)制與十六進(jìn)制1．二進(jìn)制以2為基數(shù)的數(shù)制叫二進(jìn)制，它只包括“0”和“1”兩個符號二進(jìn)制數(shù)以B作為標(biāo)識符。

一個含有n位整數(shù)，m位小數(shù)的二進(jìn)制數(shù)可表示為：N=Xn－1×2n-1＋Xn－2×2n－2＋…＋X0×20＋X－1×2-1＋X－2×2-2＋…＋X－m×2-m

或：1.2單片機(jī)的數(shù)制表示法1.2.1二進(jìn)制、十進(jìn)制與90舉例例如：二進(jìn)制數(shù)101.101B等于十進(jìn)制的5.625其各位數(shù)碼代表的數(shù)值為：1×22＋0×21＋1×20＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3

=5.625舉例例如：二進(jìn)制數(shù)101.101B等于十進(jìn)制的5.625912．十進(jìn)制

以10為基數(shù)的數(shù)制叫十進(jìn)制，十進(jìn)制用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9等10個符號來表示。進(jìn)位規(guī)則是“逢十進(jìn)一”。十進(jìn)制數(shù)以D作為標(biāo)識符。一個含有n位整數(shù)，m位小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)可表示為：N=Xn－1×10n-1＋Xn－2×10n－2＋…＋X0×100＋X－1×10-1＋X－2×10-2＋…＋X－m×10-m或：2．十進(jìn)制以10為基數(shù)的數(shù)制叫十進(jìn)制，十進(jìn)制用0、1、2、923．十六進(jìn)制

以16為基數(shù)的數(shù)制叫十六進(jìn)制，進(jìn)位規(guī)則是“逢十六進(jìn)一”。十六進(jìn)制數(shù)以H作為標(biāo)識符。一個含有n位整數(shù)，m位小數(shù)的十六進(jìn)制數(shù)可表示為：N=Xn－1×16n-1＋Xn－2×16n－2＋…＋X0×160＋X－1×16-1＋X－2×16-2＋…＋X－m×16-m

或：3．十六進(jìn)制以16為基數(shù)的數(shù)制叫十六進(jìn)制，進(jìn)位規(guī)則是“931.2.2數(shù)制的轉(zhuǎn)換

1．二進(jìn)制→十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換例如：

1101.11B=1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2－1＋1×2－2=13.752．十六進(jìn)制→十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換例如：

3BH=3×161＋11×160=591A6CH=1×163＋10×162＋6×161＋12×160=67641.2.2數(shù)制的轉(zhuǎn)換1．二進(jìn)制→十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換943．十進(jìn)制→二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

把一個十進(jìn)制整數(shù)依次除以2，并記下每次所得的余數(shù)（1或0），最后所得的余數(shù)的組合即為轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)。第一位余數(shù)為最低位（LSB），最后一個余數(shù)為最高位（MSB）。例如：

126=1111110B3．十進(jìn)制→二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換把一個十進(jìn)制整數(shù)依次除以2，并記下95例如：213=11010101B

例如：213=11010101B96十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制例如：0.318=010100010…B十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制例如：0.318=010100010…B974．十六進(jìn)制→二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

將每位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)即可。5．二進(jìn)制→十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換只需從二進(jìn)制數(shù)的最低位算起，每四位一個數(shù)，到最高位不夠四位填0，即可按位轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。

4．十六進(jìn)制→二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換將每位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的四位986．十進(jìn)制→十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制方法一樣，只是除數(shù)為16而不是2。而余數(shù)是0～F中的任一個數(shù)。

例如：9168=23D0H

6．十進(jìn)制→十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換991.2.3原碼、反碼與補(bǔ)碼

在計(jì)算機(jī)中，為了運(yùn)算的方便，數(shù)的最高位用來表示正、負(fù)數(shù)。最高位為“0”表示正數(shù)，最高位為“1”表示負(fù)數(shù)。為了區(qū)別原來的數(shù)與它在計(jì)算機(jī)中的表示形式，我們將已經(jīng)數(shù)碼化了的帶符號數(shù)稱為機(jī)器數(shù)。而把原來的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)的真值。

1.2.3原碼、反碼與補(bǔ)碼在計(jì)算機(jī)中，為了運(yùn)算的方便，100機(jī)器數(shù)有三種表示方法：原碼、反碼、補(bǔ)碼。1．原碼在符號位用0表示正數(shù)，在符號位用l表示負(fù)數(shù)，而數(shù)值位保持原樣的數(shù)，這樣的機(jī)器數(shù)稱為原碼。8位二進(jìn)制原碼表示的數(shù)的范圍為：－127～＋127。

（1）正數(shù)

正數(shù)的原碼與原來的數(shù)相同。

（2）負(fù)數(shù)

負(fù)數(shù)的原碼為符號位置1，而數(shù)值位不變。

（3）0的原碼表示0的原碼表示法有兩種，即正0和負(fù)0。

[+0]原＝00000000

[-0]原＝10000000

機(jī)器數(shù)有三種表示方法：原碼、反碼、補(bǔ)碼。1012．反碼8位二進(jìn)制反碼表示的數(shù)的范圍為：－127～＋127（1）正數(shù)正數(shù)的反碼與正數(shù)的原碼相同。（2）負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)的反碼為數(shù)值位的值按位求反后，符號位取“1”。(3）0的反碼表示0在反碼中也有兩種表示法，正0和負(fù)0。[+0]反＝00000000[-0]反＝11111111

2．反碼1023．補(bǔ)碼

8位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的數(shù)的范圍為：－128～＋127。補(bǔ)碼概念舉例：3．補(bǔ)碼103（1）正數(shù)

正數(shù)的補(bǔ)碼與正數(shù)的原碼相同。（2）負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼由它的絕對值求反加1后得到。（3）0的補(bǔ)碼表示0的補(bǔ)碼表示只有一種，其表達(dá)式為：[+0]補(bǔ)=[-0]補(bǔ)＝00000000B補(bǔ)碼的加法規(guī)則是：[X＋Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)

補(bǔ)碼的減法規(guī)則是：[X－Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)＋[-Y]補(bǔ)

（1）正數(shù)正數(shù)的補(bǔ)碼與正數(shù)的原碼相同。104補(bǔ)碼運(yùn)算舉例1：求十進(jìn)制數(shù)76－28的運(yùn)算76的2進(jìn)制是0100110028的2進(jìn)制是00011100-28的補(bǔ)碼是00011100補(bǔ)碼運(yùn)算舉例1：求十進(jìn)制數(shù)76－28的運(yùn)算105補(bǔ)碼運(yùn)算舉例2：求十進(jìn)制數(shù)36－52的運(yùn)算[-16]補(bǔ)=11110000補(bǔ)碼運(yùn)算舉例2：106總結(jié)：

對于正數(shù)：[x]原＝[x]反＝[x]補(bǔ)

對于負(fù)數(shù)：[x]反＝[x]原數(shù)值位取反，符號位不變。[x]補(bǔ)=[x]反＋1采取求補(bǔ)運(yùn)算，可以將計(jì)算機(jī)中的減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換成加法運(yùn)算，從而節(jié)約了計(jì)算機(jī)的硬件成本。總結(jié)：1071.2.4計(jì)算機(jī)中常用的編碼1．BCD（8421）碼

采用二進(jìn)制數(shù)對每一位十進(jìn)制數(shù)字編碼，這種編碼方式稱為BCD碼（BinarycodedDecimalCode）。表1-2十進(jìn)制與二進(jìn)制的對照1.2.4計(jì)算機(jī)中常用的編碼1．BCD（8421）碼108（2）BCD碼的換算

（3）BCD碼加法：“逢十進(jìn)一”，若各位的和均在0～9之間，則其加法運(yùn)算規(guī)則完全同二進(jìn)制數(shù)加法的規(guī)則一樣；若相加后的低4位（或高4位）二進(jìn)制數(shù)大于9，或大于15（即低4位或高4位的最高位有進(jìn)位），則應(yīng)對低4位（或高4位）加6修正。

例如：BCD碼X=59，Y=78，求X+YX=01011001，Y=01111000（2）BCD碼的換算109（4）BCD碼減法BCD碼進(jìn)行減法時，也會出現(xiàn)需要修正的現(xiàn)象，BCD碼減法修正的條件和方法是：低4位向高4位借位，或低4位出現(xiàn)非法碼，低4位減6修正；高4位出現(xiàn)非法碼，或高4位向更高的借位，高4位減6修正。例如：BCD碼X=55，Y=38，求X-Y

X=01010101，Y=00111000

（4）BCD碼減法BCD碼進(jìn)行減法時，也會出現(xiàn)需要修正的1102．A