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单片机原理、接口技术及应用 黄建新 有关本课程学习的几点建议 本课程的先期课程是数字电路与微机原理 这方面知识掌握得不够好的请自己补上 本课程是一门实践性、应用性很强的学科 仅仅听懂还不够,重在培养动手能力 硬件/软件同样重要、不可偏废 硬件是骨架，软件是灵魂 预习、听课、复习、作业、实验环环都重要 用科学的方法学习 1 微型计算机基础知识 1946年2月15日，第一台电子数字计算机(ENIAC)问世，这标志着计算机时代的到来。 ENIAC是电子管计算机，时钟频率仅有100 KHz，但能在1秒钟的时间内完成5000次加法运算。 与现代的计算机相比，有许多不足，但它的问世开创了计算机科学技术的新纪元，对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响 。 按计算机元器件构成的演变来划分计算机的发展阶段，则到目前为止计算机已经历了以下四个发展阶段： 第一代电子管计算机(1946-1957) 第二代晶体管计算机(1958-1964) 第三代集成电路计算机(1965-1971) 第四代大规模集成电路计算机(1972-现在) 计算机目前正朝着第五、第六代计算机发展。所谓第五代计算机是把信息采集、存储、处理、通信同人工智能结合在一起的智能计算机系统。它能进行数值计算或处理一般的信息，主要能面向知识处理，具有形式化推理、联想、学习和解释的能力，能够帮助人们进行判断、决策、开拓未知领域和获得新的知识。人机之间可以直接通过自然语言（声音、文字）或图形图象交换信息。 第六代计算机即生物计算机，它体积小，功效高，在1平方毫米的面积上可容数亿个电路，比目前的电子计算机提高了上百倍，能使生物本身固有的自我修复机能得到发挥，这样即使芯片出了故障也能自我修复，可靠性很高。 1.1 微型计算机概述 1.1.1 微型计算机的基本概念 1.1.2 微型计算机的发展概况 1.1.3 微型计算机的分类 1.2 常用的数制及编码 1.2.1 常用的数制 1.2.2 数制之间的转换 1.2.3 微型计算机常用的编码 1.3 无符号二进制数的算术运算和逻辑运算 1.3.1 二进制的算术运算 1.3.2 无符号数的表示范围 1.3.3 二进制数的逻辑运算 1.4 有符号二进制数的表示及运算 1.4.1 有符号数的表示方法 1.4.2 补码的运算 1.4.3 有符号数的表示范围 1.5 常用数据单位 （3）国标码 “国家标准信息交换用汉字编码”（GB2312-80标准），简称国标码。国标码是指1980年中国制定的用于不同的具有汉字处理功能的计算机系统间交换汉字信息时使用的编码。国标码是二字节码, 用两个七位二进制数编码表示一个汉字。目前国标码收入6763个汉字, 其中一级汉字（最常用）3755个, 二级汉字3008个, 另外还包括682个西文字符、图符。顺便一提的是，在我国的台湾地区采用的是另一套不同标准码（BIG5码），因此，两岸的汉字系统及各种文件不能直接相互使用。 （1） 二进制加法 二进制加法运算规则如下： 0＋0 = 0 0＋1 = 1 1＋0 = 1 　1＋1 = 0 （产生进位） 【例1－12】计 解： 1 0 1 0 0 1 1 0B +） 1 0 1 1 0 1 0 0B 1 0 1 0 1 1 0 1 0B 即 ＝101011010B （2） 二进制减法 二进制数的减法规则如下： 0－0＝0 0－1＝1（产生借位） 1－0＝1 1－1＝0 【例1－13】计 解： 1 0 1 0 0 1 1 0B －） 0 0 1 1 0 1 0 0B 0 1 1 1 0 0 1 0B 即 （3） 二进制乘法 二进制乘法规则如下： 0×0＝0　　0×1＝0 　　1×0＝0　　1×1＝1 【例1－14】计算1101B×1001B 解法1： 1 1 0 1 　　　 ×） 1 0 0 1 　　　　 1 1 0 1 　　　　　 0 0 0 0 0 0 0 0 　　　　 1 1 0 1 　　　　 1 1 1 0