1、汽车单片机汽车单片机汽车电控系统中单片机的应用概概 述述 随着电子技术的发展和应用，基于改善安全、舒随着电子技术的发展和应用，基于改善安全、舒适、节能和环保等性能的电控系统在汽车电子系统中适、节能和环保等性能的电控系统在汽车电子系统中占有非常重要的地位，这些电控系统的核心是电子控占有非常重要的地位，这些电控系统的核心是电子控制单元，即人们常说的制单元，即人们常说的ECU，而，而ECU的核心是单片机的核心是单片机。电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判
2、断，然后输出指令，向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号然后输出指令，向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。电控单元由微型计算机、输入、输出以控制喷油量。电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。及控制电路等组成。普通单片机以普通单片机以Intel公司的公司的MCS-51系列为背景的单片系列为背景的单片机在我国流行最广。其参考资料丰富、实验设备种类众机在我国流行最广。其参考资料丰富、实验设备种类众多、应用实例非常广泛，很有利于单片机的学习。本书多、应用实例非常广泛，很有利于单片机的学习。本书以以MCS-51系列单片机为主要内容，对单片机的内部结构、系列单片机为主要内容，对单片机的内部
3、结构、指令系统、中断定时系统、外围接口技术等分别予以介指令系统、中断定时系统、外围接口技术等分别予以介绍，使读者掌握单片机的基础知识和基本应用技能。绍，使读者掌握单片机的基础知识和基本应用技能。ECU（Electronic Control Unit）电子控制单元，又）电子控制单元，又称称“行车电脑行车电脑”、“车载电脑车载电脑”等。从用途上讲则是汽等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。它和普通的车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样，由微处理器（单片机一样，由微处理器（CPU）、存储器（）、存储器（ROM、RAM）、输入）、输入/输出接口（输出接口（I/
4、O）、模数转换器（）、模数转换器（A/D）以及放大、整形和驱动等大规模集成电路组成，因此本以及放大、整形和驱动等大规模集成电路组成，因此本教材着重介绍普通单片机的原理及接口技术。教材着重介绍普通单片机的原理及接口技术。第一章第一章 汽车电子技术与单片机汽车电子技术与单片机第一节第一节 汽车电子技术的发展汽车电子技术的发展第二节第二节 单片机在汽车中的应用和总线系单片机在汽车中的应用和总线系统统第三节第三节 单片机的基本知识单片机的基本知识第四节第四节 学习单片机的基础知识学习单片机的基础知识第一节第一节 汽车电子技术的发展汽车电子技术的发展 一、当今汽车技术发展的几个重要方向一、当今汽车技术发
5、展的几个重要方向 科学技术的不断进步体现在各个方面，在计算科学技术的不断进步体现在各个方面，在计算机和微电子、生物工程、材料科学、工艺制作技术机和微电子、生物工程、材料科学、工艺制作技术等很多领域都出现了一大批具有划时代意义的成果，等很多领域都出现了一大批具有划时代意义的成果，在制造业中，汽车技术的发展具有很强的代表性，在制造业中，汽车技术的发展具有很强的代表性，成为许多新技术的载体。成为许多新技术的载体。电控发动机电控发动机、自动变速器自动变速器、防抱死系统（防抱死系统（ABSABS）、安全气囊安全气囊、智能导航智能导航等大量等大量推陈出新的技术使得汽车在动力性、经济性、排放推陈出新的技术使
6、得汽车在动力性、经济性、排放水平、驾乘舒适性和安全性方面已经达到了令人相水平、驾乘舒适性和安全性方面已经达到了令人相当满意的程度。新技术同时也为行业的发展带来了当满意的程度。新技术同时也为行业的发展带来了升级，为行业的进步指明了方向。升级，为行业的进步指明了方向。下一页返回第一节第一节 汽车电子技术的发展汽车电子技术的发展作为汽车作为汽车“心脏心脏”的的发动机发动机，在汽车技术进步的过，在汽车技术进步的过程中始终走在前列。汽油机电控喷射技术结合三元程中始终走在前列。汽油机电控喷射技术结合三元催化器、柴油机燃油喷射系统、可变截面涡轮增压催化器、柴油机燃油喷射系统、可变截面涡轮增压器（器（VGT）
7、可变气门正时和升程技术（）、可变气门正时和升程技术（VTEC）、）、混合动力技术（混合动力技术（HPS）等许多机、电、液紧密结合）等许多机、电、液紧密结合的技术使发动机的性能指标日益提高。的技术使发动机的性能指标日益提高。汽车采用汽车采用自动变速器自动变速器，在驾驶时可以不踩离合器，在驾驶时可以不踩离合器，实现自动换挡，而且发动机不会熄火，从而可以有实现自动换挡，而且发动机不会熄火，从而可以有效的提高驾驶方便性。效的提高驾驶方便性。20世纪世纪80年代以来，随着电年代以来，随着电子技术的发展，变速器自动控制更加完善，在各种子技术的发展，变速器自动控制更加完善，在各种使用工况下均能实现发动机与
8、传动系的最佳匹配。使用工况下均能实现发动机与传动系的最佳匹配。上一页 下一页返回第一节第一节 汽车电子技术的发展汽车电子技术的发展不少现代车型已装有不少现代车型已装有自诊断装置自诊断装置。例如。例如ABS+EBD、安全气、安全气囊等是否功能正常，车门是否关好，行李箱盖、发动机罩囊等是否功能正常，车门是否关好，行李箱盖、发动机罩是否锁好，是否系好安全带，制动系统有无故障等都会给是否锁好，是否系好安全带，制动系统有无故障等都会给予显示。予显示。导航系统导航系统，它通过汽车内的显示装置显示地图、汽车位置、，它通过汽车内的显示装置显示地图、汽车位置、运动轨迹、目的方向和距离等，从而为引导汽车提供大量运
9、动轨迹、目的方向和距离等，从而为引导汽车提供大量信息。该系统还能将以汽车行驶方向为主的交通信息等反信息。该系统还能将以汽车行驶方向为主的交通信息等反映到显示屏的移动地图上，为车辆行驶指示最佳路线。汽映到显示屏的移动地图上，为车辆行驶指示最佳路线。汽车导航系统可分为卫星导航系统和地面无线电固定导航系车导航系统可分为卫星导航系统和地面无线电固定导航系统两类。统两类。上一页 下一页返回第一节第一节 汽车电子技术的发展汽车电子技术的发展二、汽车电子技术的发展史二、汽车电子技术的发展史 从从20世纪世纪60年代中期开始，微电子技术的迅猛发展使其年代中期开始，微电子技术的迅猛发展使其在汽车上被广泛应用，给
10、汽车工业的进一步发展带来了新的生机。在汽车上被广泛应用，给汽车工业的进一步发展带来了新的生机。电子控制系统具有控制精度高、响应速度快，集成度高、体积小、电子控制系统具有控制精度高、响应速度快，集成度高、体积小、重量轻、应用更加灵活等特点用于汽车后，可使汽车有关系统在重量轻、应用更加灵活等特点用于汽车后，可使汽车有关系统在各种工况下都处在最佳的工作状况，各项受控指标均能获得较大各种工况下都处在最佳的工作状况，各项受控指标均能获得较大的改善，是任何机械控制系统都难以达到的。的改善，是任何机械控制系统都难以达到的。50年代到年代到70年代末，主要年代末，主要用电子装置改善部分机械部件的性能用电子装置
11、改善部分机械部件的性能；70年代末到年代末到90年代中期，汽车电子控制技术开始形成，年代中期，汽车电子控制技术开始形成，大规模集大规模集成电路成电路得到广泛应用，减小了汽车电子产品的体积，特别是得到广泛应用，减小了汽车电子产品的体积，特别是8位、位、16位位单片机单片机的广泛应用，提高了电子装置的可靠性和稳定性。的广泛应用，提高了电子装置的可靠性和稳定性。上一页 下一页返回第一节第一节 汽车电子技术的发展汽车电子技术的发展80年代中期到年代中期到90年代末被认为是电子技术在汽车上应用的第三阶年代末被认为是电子技术在汽车上应用的第三阶段，在这一阶段中，段，在这一阶段中，以微处理器为核心的微机控制
12、系统以微处理器为核心的微机控制系统在汽车上在汽车上大规模的应用趋于成熟和可靠，并向智能化发展，汽车全面进入大规模的应用趋于成熟和可靠，并向智能化发展，汽车全面进入电子化时代。电子化时代。2000年以后，汽车电子化被认为已进入第四阶段年以后，汽车电子化被认为已进入第四阶段智能化和网智能化和网络化络化时代，在这一阶段中，汽车产品将大量采用人工智能技术，时代，在这一阶段中，汽车产品将大量采用人工智能技术，并利用网络进行信息的传递和交换。汽车电子技术的并利用网络进行信息的传递和交换。汽车电子技术的重点重点由解决由解决汽车部件或总成问题开始向广泛应用计算机网络与信息技术发展，汽车部件或总成问题开始向广泛
13、应用计算机网络与信息技术发展，使汽车更加自动化、智能化，并向解决汽车与社会融为一体等问使汽车更加自动化、智能化，并向解决汽车与社会融为一体等问题转移。汽车电子设备成本占汽车总成本的比重越来越大，汽车题转移。汽车电子设备成本占汽车总成本的比重越来越大，汽车制造技术由机械制造逐步步入电子控制技术时代。制造技术由机械制造逐步步入电子控制技术时代。上一页 下一页返回第一节第一节 汽车电子技术的发展汽车电子技术的发展 三、汽车电子系统在整车中的地位三、汽车电子系统在整车中的地位 从世界范围看，汽车工业向电子化发展的趋势，从世界范围看，汽车工业向电子化发展的趋势，在在20世纪世纪90年代已十分明显，由于汽
14、车工业是国民年代已十分明显，由于汽车工业是国民经济发展的支柱产业，因而是国际经济竞争的重要经济发展的支柱产业，因而是国际经济竞争的重要领域，而电子技术在汽车上的应用促进了汽车各项领域，而电子技术在汽车上的应用促进了汽车各项性能的发展，世界各大汽车公司纷纷投入巨资开发性能的发展，世界各大汽车公司纷纷投入巨资开发自己的汽车电子产品以赢得更大的市场空间，因此，自己的汽车电子产品以赢得更大的市场空间，因此，汽车电子化将是夺取汽车市场的重要手段汽车电子化将是夺取汽车市场的重要手段。注意教。注意教材中的一些数据。材中的一些数据。上一页 下一页返回第一节第一节 汽车电子技术的发展汽车电子技术的发展 现代汽车
15、电子控制技术的应用不仅提高了汽现代汽车电子控制技术的应用不仅提高了汽车的动力性、经济性和安全性，改善了行驶的稳定车的动力性、经济性和安全性，改善了行驶的稳定性和舒适性，推动了汽车工业的发展，还为电子产性和舒适性，推动了汽车工业的发展，还为电子产品开拓了广阔的市场，从而推动了电子工业的发展。品开拓了广阔的市场，从而推动了电子工业的发展。因此，因此，发展汽车电子控制新技术，加快汽车电子化发展汽车电子控制新技术，加快汽车电子化速度，是振兴和发展汽车工业的重要手段速度，是振兴和发展汽车工业的重要手段。上一页 返回第二节第二节 单片机在汽车中的应用和总线系统单片机在汽车中的应用和总线系统 一、单片机的发
16、展史及其在汽车中的引入一、单片机的发展史及其在汽车中的引入 单片机从单片机从20世纪世纪70年代出现至今已经有年代出现至今已经有30多年的历多年的历史，从最初的简单功能单片机发展到现在史，从最初的简单功能单片机发展到现在32位、位、64位位的高性能微处理器，它的身影几乎已经融入人们生产的高性能微处理器，它的身影几乎已经融入人们生产生活的各个领域，从工业设备的自动化，到人们日常生活的各个领域，从工业设备的自动化，到人们日常使用的各种通讯产品，再到武器军工行业，卫星和载使用的各种通讯产品，再到武器军工行业，卫星和载人等方方面面，单片机都在发挥着难以替代的作用，人等方方面面，单片机都在发挥着难以替代
17、的作用，并且成为产品附加值的重要来源。并且成为产品附加值的重要来源。下一页返回第二节第二节 单片机在汽车中的应用和总线系统单片机在汽车中的应用和总线系统 从单片机性能的衍变和发展看，可以将单片机的发展历从单片机性能的衍变和发展看，可以将单片机的发展历史划分为史划分为三个阶段三个阶段：第一阶段是第一阶段是20世纪世纪70年代，单片机产生，低性能微处理器开年代，单片机产生，低性能微处理器开始在工业生产中得到应用。始在工业生产中得到应用。第二阶段从第二阶段从20世纪世纪80年代到年代到20世纪末，微处理器的性能已经世纪末，微处理器的性能已经有了很大的提高，以有了很大的提高，以Motorola公司和公
18、司和Zilong公司为代表，虽公司为代表，虽然其单片机问世较迟，但是产品性能较高，单片机内有串行然其单片机问世较迟，但是产品性能较高，单片机内有串行I/O口，多级中断处理能力，片内口，多级中断处理能力，片内RAM和和ROM容量较大，有容量较大，有些还带有些还带有A/D转换接口。转换接口。第三阶段是第三阶段是20世纪末直到现在，这一阶段是世纪末直到现在，这一阶段是8位单片机巩固发位单片机巩固发展，展，16为单片机、为单片机、32为单片机推出阶段。为单片机推出阶段。上一页 下一页返回第二节第二节 单片机在汽车中的应用和总线系统单片机在汽车中的应用和总线系统 单片机在汽车中的引入，最早应用于汽车发动
19、单片机在汽车中的引入，最早应用于汽车发动机的控制。首推机的控制。首推1976年通用汽车公司研发的年通用汽车公司研发的利用单利用单片机对发动机的点火时间进行控制（片机对发动机的点火时间进行控制（MASIR）。它。它能更好的根据发动机运转工况，对点火调速器提前能更好的根据发动机运转工况，对点火调速器提前角与负压提前角作出精确的点火时间控制。汽车电角与负压提前角作出精确的点火时间控制。汽车电子控制电脑也从模拟时代进入到了数字时代。子控制电脑也从模拟时代进入到了数字时代。上一页 下一页返回第二节第二节 单片机在汽车中的应用和总线系统单片机在汽车中的应用和总线系统 二、当代汽车各系统使用单片机的状况二、
20、当代汽车各系统使用单片机的状况 随着时代的发展，特别是计算机总线技术的日益成熟。在车随着时代的发展，特别是计算机总线技术的日益成熟。在车上使用的芯片也越来越多，比如上使用的芯片也越来越多，比如ABS、EBD、ASR、悬挂、电子、悬挂、电子防盗和卫星导航等系统上的应用，而在这些系统中有的使用的芯防盗和卫星导航等系统上的应用，而在这些系统中有的使用的芯片功能较为简单，甚至一片片功能较为简单，甚至一片8位的芯片就完全能满足使用要求。因位的芯片就完全能满足使用要求。因而有许多汽车上开始采用基于总线的多芯片系统，大家通过布置而有许多汽车上开始采用基于总线的多芯片系统，大家通过布置在车上的总线系统，共享信
21、息，使汽车能非常自如地工作。在车上的总线系统，共享信息，使汽车能非常自如地工作。1985年为年为200万只，万只，1986年为年为6000万只，万只，1993年为年为6亿只。亿只。上一页 下一页返回汽车电控系统中单片机的应用第二节第二节 单片机在汽车中的应用和总线系统单片机在汽车中的应用和总线系统三、汽车总线系统的产生及其在整车中的应用三、汽车总线系统的产生及其在整车中的应用 电控系统的增加虽然提高了汽车的动力性、经济性和舒电控系统的增加虽然提高了汽车的动力性、经济性和舒适性，但随之增加的复杂电路也降低了汽车的可靠性，增适性，但随之增加的复杂电路也降低了汽车的可靠性，增加了维修的难度。为此，早
22、在加了维修的难度。为此，早在20世纪世纪70年代就已提出实现年代就已提出实现汽车电控单元之间的通讯问题。随着集成电路的迅速发展，汽车电控单元之间的通讯问题。随着集成电路的迅速发展，使得以串行总线将车用电器组成网络，无论是在可靠性和使得以串行总线将车用电器组成网络，无论是在可靠性和经济性上，都成为了可能。经济性上，都成为了可能。CAN（Controller Area Network）总线）总线即控制器局域网络，是德国即控制器局域网络，是德国BOSCH公司在公司在20世纪世纪80年代初研制成功的，最初主要是为汽车监测、控年代初研制成功的，最初主要是为汽车监测、控制系统而设计的。现在，由于制系统而设
23、计的。现在，由于CAN总线的优良特性，除了总线的优良特性，除了在汽车电子控制系统中应用外，在其他一些实时控制系统在汽车电子控制系统中应用外，在其他一些实时控制系统中也得到了广泛应用。中也得到了广泛应用。上一页 下一页返回第二节第二节 单片机在汽车中的应用和总线系统单片机在汽车中的应用和总线系统 目前，汽车新技术的发展应用与汽车线束数量目前，汽车新技术的发展应用与汽车线束数量及线束急剧增加的矛盾相当突出。为解决这些问题，及线束急剧增加的矛盾相当突出。为解决这些问题，数据总线已被广泛地应用到汽车电控系统数据总线已被广泛地应用到汽车电控系统。现代汽。现代汽车典型的控制单元有电控燃油喷射系统、电控传动
24、车典型的控制单元有电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统（系统、防抱死制动系统（ABS）、防滑控制系统）、防滑控制系统（ASR）、废气再循环系统、巡航系统和空调系统。）、废气再循环系统、巡航系统和空调系统。在一个完善的汽车电子控制系统中，许多动态信息在一个完善的汽车电子控制系统中，许多动态信息必须与车速同步。为了满足各子系统的实时性要求，必须与车速同步。为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。车轮转速、油门踏板位置等。上一页返回第三节第三节 单片机的基本知识单片机的基本知识 一、概述
25、一、概述单片机是微型计算机的一个很重要的分支。自单片机是微型计算机的一个很重要的分支。自20世纪世纪70年代年代问世以来，以极其高的性能价格比受到人们的重视和关注，问世以来，以极其高的性能价格比受到人们的重视和关注，应用广泛，发展迅速。应用广泛，发展迅速。单片机体积小，质量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高，单片机体积小，质量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。通过学习价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。通过学习有关单片机的知识后，能依靠自己的力量来开发所希望的单有关单片机的知识后，能依靠自己的力量来开发所希望的单片机系统，并可获得较高的经济效益
26、片机系统，并可获得较高的经济效益。在我国，单片机已广泛地应用在智能仪器仪表、机电设备过在我国，单片机已广泛地应用在智能仪器仪表、机电设备过程控制、自动检测、家用电器和数据处理等各个方面。程控制、自动检测、家用电器和数据处理等各个方面。下一页返回第三节第三节 单片机的基本知识单片机的基本知识二、单片机的软件和硬件系统二、单片机的软件和硬件系统单片微型计算机就是把组成微型计算机的各部件，如中央处单片微型计算机就是把组成微型计算机的各部件，如中央处理器、存储器、输入理器、存储器、输入/输出接口电路、定时器输出接口电路、定时器/计数器等，制计数器等，制作在一块集成电路芯片中，构成一个完整的微型计算机
27、作在一块集成电路芯片中，构成一个完整的微型计算机。下面把组成计算机的五个基本组成部分做简单说明，如下面把组成计算机的五个基本组成部分做简单说明，如图图1-3所示。所示。上一页 下一页返回第三节第三节 单片机的基本知识单片机的基本知识运算器运算器是计算机的运算部件，用于实现算术和逻辑是计算机的运算部件，用于实现算术和逻辑运算，计算机的数据运算和处理都在这里进行。运算，计算机的数据运算和处理都在这里进行。控制器控制器是计算机的指挥控制部件，使计算机各部分是计算机的指挥控制部件，使计算机各部分能自动协调地工作。能自动协调地工作。运算器和控制器是计算机的核心部分，常把他们合运算器和控制器是计算机的核
28、心部分，常把他们合在一起统称为中央处理器，简称在一起统称为中央处理器，简称CPU。上一页 下一页返回第三节第三节 单片机的基本知识单片机的基本知识存储器存储器是计算机的记忆部件，用于存放程序和数据，是计算机的记忆部件，用于存放程序和数据，存储器又分为内存储器和外存储器。存储器又分为内存储器和外存储器。输入设备输入设备用于将程序和数据输入到计算机中。用于将程序和数据输入到计算机中。输出设备输出设备用于把计算机数据计算或加工的结果，以用于把计算机数据计算或加工的结果，以用户需要的形式显示或保存。用户需要的形式显示或保存。通常把外存储器、输入设备和输出设备合在一起称通常把外存储器、输入设备和输出设备
29、合在一起称之为计算机的外部设备。之为计算机的外部设备。上一页 下一页返回第三节第三节 单片机的基本知识单片机的基本知识计算机的软件系统包括计算机的软件系统包括系统软件系统软件和和应用软件应用软件两个部分。但单片机由两个部分。但单片机由于硬件支持和需要所限，其软件系统比较简单。传统观念认为单片于硬件支持和需要所限，其软件系统比较简单。传统观念认为单片机的系统管理不需要像微型计算机那样复杂的操作系统，而只使用机的系统管理不需要像微型计算机那样复杂的操作系统，而只使用简单的操作系统程序，通常称之为监控程序。因此监控程序就成为简单的操作系统程序，通常称之为监控程序。因此监控程序就成为单片机中最重要的系
30、统软件。单片机中最重要的系统软件。用用C语言来编写目标系统软件，会大大缩短开发周期，明显地增加语言来编写目标系统软件，会大大缩短开发周期，明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大、性能更完软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大、性能更完备的系统。使用备的系统。使用C语言进行单片机程序设计已成为单片机开发的一语言进行单片机程序设计已成为单片机开发的一个主流，是单片机开发与应用的必然趋势。目前，针对个主流，是单片机开发与应用的必然趋势。目前，针对8051单片机单片机的的C编译器功能非常完备，而且使用编译器功能非常完备，而且使用C语言进行单片机系统应用开语言进行单片机系统
31、应用开发简洁、高效。发简洁、高效。上一页 下一页返回第三节第三节 单片机的基本知识单片机的基本知识三、三、Intel公司公司MCS-51系列产品概述系列产品概述8051单片机是美国单片机是美国Intel公司在公司在1980年推出的年推出的MCS-51系列单片机的第一个成员。凡系列单片机的第一个成员。凡Intel公司生产的以公司生产的以8051为核心单元的其他派生单片机都可成为为核心单元的其他派生单片机都可成为MCS-51系列，有时简称为系列，有时简称为51系列。其他公司生产的以系列。其他公司生产的以8051为核心单元的其他派生单片机不能称为为核心单元的其他派生单片机不能称为MCS-51系列，只
32、能称为系列，只能称为8051系列。系列。MCS-51系列单片机包括三个基本型系列单片机包括三个基本型80C31、8051、8751，以及对应的低功耗型号，以及对应的低功耗型号80C31、8051、8751，因而，因而MCS-51特指特指Intel的这几种型号。的这几种型号。上一页 下一页返回第四节第四节 学习单片机的基础知识学习单片机的基础知识 1、数制定义、数制定义2、10、16进制数的概念2、数制转换、数制转换2、10、16进制数的换算3、有符号数、有符号数2进制负数的表示方法4、位、位-字节字节-字字2进制基本概念5、ASCII码码字符的2进制表示方法6、BCD码码10进制数的2进制表示
33、方法 数制也称计数制，是指数制也称计数制，是指用一组固定的符号和统用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法一的规则来表示数值的方法。按进位的方法进行计数，称为进位计数制。在按进位的方法进行计数，称为进位计数制。在进位计数制中有进位计数制中有数位数位、基数基数和和位权位权三个要素。三个要素。数位数位是指数码在一个数中所处的位置；是指数码在一个数中所处的位置；基数基数是指在某种进位计数制中，每个数位上所能是指在某种进位计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数；使用的数码的个数；位权位权是指在某种进位计数制中，每个数位上的数是指在某种进位计数制中，每个数位上的数码所代表的数值的大小。码所代表的数
34、值的大小。数码所处的位置不同，代表数的大小也不同。数码所处的位置不同，代表数的大小也不同。下一页返回1.数制数制1.数制数制单片机常用的数制有十进制、二进制、十六进制。单片机常用的数制有十进制、二进制、十六进制。例如：例如：十进制十进制：09；规则：逢十进一，后缀为；规则：逢十进一，后缀为D，但可省略。，但可省略。一般表达式为：一般表达式为：基数基数加权数加权数09 二进制二进制：0、1；规则：逢二进一，后缀为；规则：逢二进一，后缀为B。一般表达式为：一般表达式为：其中，基数为其中，基数为2，各位加权数为，各位加权数为0，1。例如：例如：1.数制数制 十六进制十六进制：09、AF。规则：逢十六
35、进一，后缀为。规则：逢十六进一，后缀为H。一般表达式为：一般表达式为：其中，基数为其中，基数为16，各位加权数为，各位加权数为09、AF。例如：例如：1.数制数制2.数制转换数制转换(1)二进制转换成十进制二进制转换成十进制转换规则：按二进制表达式展开，按十进制运算求和。转换规则：按二进制表达式展开，按十进制运算求和。例如：例如：1 1 1 1 1 1 1 18 4 2 1163264128记忆：记忆：1100B=121001B=91111B=1511111111B=255举例：举例：（2）十六进制转换成十进制）十六进制转换成十进制转换规则：按十六进制表达式展开，按十进制运算求和。转换规则：按
36、十六进制表达式展开，按十进制运算求和。例如：借助计算器完成即可2.数制转换数制转换(3)二进制与十六进制数之间的转换二进制与十六进制数之间的转换1010B=0AH 1101B=0DH1011B=0BH 1110B=0EH1100B=0CH 1111B=0FH记忆：从低位起由右到左，每四位二进制数对应一位十六进制数。从低位起由右到左，每四位二进制数对应一位十六进制数。例如：例如：（最后一组不足时左边添（最后一组不足时左边添0凑齐凑齐4位）位）转换规则：转换规则：2.数制转换数制转换(4)(4)十进制整数转换成二、十六进制整数十进制整数转换成二、十六进制整数 转换规则：转换规则：“除基取余除基取余
37、十进制整数不断除以转换。十进制整数不断除以转换进制基数，进制基数，直至商为直至商为0。每除一次取一个余数，从低位。每除一次取一个余数，从低位排向高位。排向高位。例如：2.数制转换数制转换 3.有符号数的表示方法有符号数的表示方法 二二进进制制数数的的正正、负负号号需需用用“0”和和“1”来来表表达达。一一般般最最高高位位为为符符号号位位，“0”表表示示正正数数，“1”表表示示负负数数。例如：真值 +123 0111 1011B 真值 -123 1111 1011B有符号数有符号数：最高位为符号位，：最高位为符号位，“0”表示正数，表示正数，“1”表示表示负数。负数。无符号数无符号数：最高位
38、不作为符号位，而当成数值位。：最高位不作为符号位，而当成数值位。真值 1111 1011B=251？=-123？靠事先约定二进制数有三种编码形式：原码、反码和补码二进制数有三种编码形式：原码、反码和补码原码：原码：二进制数的原形，可以是无符号数，也可以是有符号数。二进制数的原形，可以是无符号数，也可以是有符号数。例如例如:8位无符号原码数的范围是：位无符号原码数的范围是：0000 0000B1111 1111B（0FFH或或0 255）8位有符号数的范围是：位有符号数的范围是：1111 1111B0111 1111B（FFH7FH或或-127 127）正数的反码与原码相同，负数的反码为：符号位
39、不变，正数的反码与原码相同，负数的反码为：符号位不变，数值部分按位取反。数值部分按位取反。例如，原码例如，原码 1000 0100B反码反码 1111 1011B 8位无符号反码数的范围是 0000 0000B1111 1111B（0 FFH或0 255）8位有符号反码数的范围是 1111 1111B0111 1111B（FFH7FH或-127127）反码：反码：正数的补码与原码相同，负数的补码为其反码加正数的补码与原码相同，负数的补码为其反码加1，但原符，但原符号位不变。号位不变。例如，原码例如，原码 1000 0100B补码补码 1111 1100B 8位无符号补码数的范围是 0000 0
40、000B1111 1111B（0-FFH或0 255）8位有符号补码数的范围是 1000 0000B0111 1111B（80H-7FH或-128 127）补码的用途：将减法运算转换为加法运算。例如：123-125=0111 1011B+1000 0011B=1111 1110B=-2补码：补码：4.位位-字节字节-字字 位位(bit)：二进制数中的一位，其值不是二进制数中的一位，其值不是“1”，就是，就是“0”。字节字节(byte)：一个一个8位的二进制数为一个字节。字节是计算位的二进制数为一个字节。字节是计算机数据的基本单位。机数据的基本单位。字字(word)：两个字节就是一个字，又叫双字
41、节。两个字节就是一个字，又叫双字节。另外，有时还会用到另外，有时还会用到“半字节半字节”，即，即4位二进制。位二进制。例如：例如：1000 1110 1100 1011B =8E CDH半字节 字节 字（双字节）位字节字节5.BCD码码 BCD码码（Binary Coded Decimal）用二进制代用二进制代码表示的十进制数，四位二进制代码（半字节）可表示码表示的十进制数，四位二进制代码（半字节）可表示1位十进制数。位十进制数。用一个字节表示两个十进制的数用一个字节表示两个十进制的数-压缩的压缩的BCD码：码：如如 1000 0111B 表示十进制的表示十进制的87 用一个字节仅表示一位十进
42、制的数用一个字节仅表示一位十进制的数-非压缩的非压缩的BCD码：码：如如 0000 0111B 表示十进制的表示十进制的7BCD码的用途：可使计算机直接进行十进制数运算例如，23+15=0010 0011B+0001 0101B=0011 1000B=386.ASC码码 字母和字符的二进制数表示字母和字符的二进制数表示ASC码码(American Standard Code for Information Interchange美国国家美国国家信息交换标准字符码信息交换标准字符码)。它采用7位二进制编码表示128个字符，其中包括数码09以及英文字母等可打印的字符。A 100 0001B 41H例如：0-9 30H 39H
