第一章单片机基础知识ppt课件.ppt
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1、,第一章 单片机基础知识,1-1 单片机概述 1-2 数制及数码,内容提要:,1-1 单片机概述,一、什么是单片机 单片机就是单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer)。 微型计算机系统的硬件部分通常由五部分组成:,输入设备,运算器,输出设备,控制器,存储器,这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成:,CPU,CPU芯片,内存条,存储器接口,存储器芯片,输入输出接口,输入输出接口 芯片,定时计数器 芯片,A/D、D/A 芯片,单板机,印 刷 电 路 板,单 硅 晶 片,CPU,存储器,控制电路,定时器,时钟电路,I / O口,单片机,(1)体积小,重量轻; (2)可靠性
2、高,运行速度快,抗干扰能力强; (3)控制功能强,使用灵活,性价比高; (4)易扩展,易于开发; (5)受集成度限制,片内存储器容量较小,一般 内ROM在8KB以下,内RAM在256B以内。,单片机是应工业测控的需要而诞生的,它的结构与指令功能都是按照工业控制要求设计的,故又称单片微控制器(Single Chip Microcontroller)。,单片机特点:,以单片机为核心的应用系统广泛应用于: 家用电器; 工业过程控制; 仪器仪表; 智能武器; 航空、汽车等领域。,二、单片机系统的组成,单片机系统,1-2 数制及数码,计算机只识别和处理数字信息,数字是以二进制数的形式表示的。它易于物理实
3、现,同时,资料存储、传送和处理简单可靠;运算规则简单,使逻辑电路的设计、分析、综合方便,使计算器具有逻辑性。 一、数制 1、常用数制 (1.)十进制数: 1985 = 1000+900+80+5 = 1103+9102+8101+5100 特点:有0 9 十个不同的符号。 逢十进一。 一般用下脚标 D 表示,如 1985D ,或无下脚标。,( 2.)二进制数: 特点:有0,1两个不同的符号。 逢二进一。二进制数的下脚标为B 例如:对于整数, 1001B=123+022+021+120 = 9D 对于小数, 0.101B = 12-1 + 02-2 + 12-3 = 0.625D 二进制数每一位
4、的权是:以小数点分界, 24 , 23 , 22 , 2 1, 2 0 . 2 -1, 2 -2, 2 - 3, ,( 3.)十六进制数: 有0 9 ,A,B,C,D,E,F 共十六个不同的符号。 逢十六进位。用下脚标 “H” 表示十六进制数。 例:327 H = 3162+2161+7160 = 807D 3AB . 11H = 3162+A161+B160+1161+116-2 =939 . 0664 D,2、数制的转换 (1.)二进制转换为十进制数 方法: 按权展开。 111.101B =122+12 1+12 0 +1 2 -1 +0 2 -2 +1 2 3 =4+2+1+0.5+0.
5、125 =7.625D (2.)十进制数转换为二进制数 方法: 整数部分除二取余,小数部分乘二取整,45 余数,22,1,11,0,5,1,2,1,1,0,0,1,2,2,2,2,2,2,即 45 = (101101)2,例1、将十进制数45转换成二进制数。,例2:十进制小数部分的转换: 乘二取整,0.6875, 2,最高位 取 1 1.3750,0.375, 2,取 0 0.750, 2,取 1 1. 50,0.5, 2,最低位 取 1 1. 0,从上至下写成从左至右,1011,0.6875D = 0.,B,二进制数转换成八进制数与上述类似。,( 3.)十六进制数与二进制数之间的转换:,十六
6、进制数转换为二进制: 9 A B . 7 C 5 H,1001 1010 1011 . 0111 1100 0101B,二进制数转换十六进制数: 0001 1011 1110 0011 . 1001 0111 1000B,1 B E 3 . 9 7 8H,二、数码 1、机器数与真值 机器只认识二进制数:0、1。 这是因为,电路状态常常有两种情况, 如:电路的通、断; 高电平、低电平;可用0、1表示。 在机器中,这种0、1、0、1的表现形式称为机器数。 机器数分为无符号数、带符号数。 无符号数如:00000001、10010011、01010010、 等等,范围:00H FFH。 有符号数如:+
7、1010110B、-1101001B、等等,01010110B、,11101001B,2、机器数的编码及运算 对带符号数而言,有原码、反码、补码之分,计算机内一般使用补码。 (1)原码 将数“数码化”,原数前“+”用0表示,原数前“-”用1表示,数值部分为该数本身,这样的机器数叫原码。 设X原数;则X原 = X(X0) X原 = 2n-1 X (X0),n为字长的位数。 如,+3原 = 00000011B -3原 = 27 - (-3) = 10000011B 0有两种表示方法:00000000 +0 10000000 -0 原码最大、最小的表示:+127、-128,(2)反码 规定正数的反码
8、等于原码;负数的反码是将原码的数值位各位取反。 X反 = X (X0) X反 =(2n 1)+ X (X0)如, +4反 = +4原 = 00000100 B -4反=(281)+(-5)=11111111-00000101= 11111010 B 反码范围:-128 +127 两个0: +0 00000000 B -0 11111111 B,运用补码可使减法变成加法。 规定:正数的补码等于原码。 负数的补码求法:1)反码 + 1 2)公式:X补 = 2n + X (X0) 如,设X = - 0101110 B , 则X原 = 10101110 B 则X补 = X反 + 1 = 1101000
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