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单片机原理及应用 华中科技大学文华学院 讲授人：范娟 华中科技大学文华学院 第0章 计算机的基础知识 0.1 微型计算机的基本结构和工作原理 0.2 计算机中的数制与码制 0.3 本章小结 华中科技大学文华学院 微型计算机的系统结构和工作原理 硬件系统——构成微机的实体和装置 软 件 系 统——微机系统所使用的各种程序的总称 软件系统与硬件系统共同构成实用的微机系统，两者是相辅相成、缺一不可的。 华中科技大学文华学院 微型计算机的主要技术指标 字长：CPU并行处理数据的位数 存储容量：存储器存储二进制数的位数 运算速度： CPU处理速度 时钟频率 华中科技大学文华学院 计算机中的数制与码制 1.常用数制 （1）十进制数（Decimal） 计数规则是逢十进一 （2）二进制数（Binary） 计数规则是逢二进一 （3）八进制数（Octave） 计数规则是逢八进一 （4）十六进制数（Hexadecimal） 计数规则是逢十六进一 华中科技大学文华学院 常用数制的对照表 十进制 二进制 八进制 十六进制 0 0000 0 0 1 0001 1 1 2 0010 2 2 3 0011 3 3 4 0100 4 4 5 0101 5 5 6 0110 6 6 7 0111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 1010 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15 1111 17 F 16 10000 20 10 华中科技大学文华学院 计算机中的数制与码制 2.数制间的相互转换 （1）二进制数与十进制数间的相互转换 二进制数→十进制数 方法：将二进制数各位的权乘以各位的数码再相加 十进制数→二进制数 ①十进制整数→二进制数 ：“除2取余”法 ②十进制纯小数→二进制数 ：“乘2取整”法 （2）十六进制数与十进制数间的相互转换 十六进制数→十进制数 方法：将十六进制数各位的权乘以各位的数码再相加 十进制数→十六进制数 ①十进制整数→十六进制数 ：“除16取余”法 ②十进制纯小数→十六进制数 ：“乘16取整”法 华中科技大学文华学院 计算机中的数制与码制 4.有符号数的表示法 原码（True Form） 数值用其绝对值，正数的最高位用0表示，负数的最高位用1表示，这种表示形式为原码表示形式。 反码（One’s Complement） 正数的反码与其原码相同；负数的反码为保持原码的符号位不变，其余数值位按位取反。 补码（Two’s Complement） 正数的补码与其原码相同；负数的补码是其反码加1。 进位（CY）和溢出（OV） ①当两个补码相加结果超出补码表示范围就会产生溢出。 ②当运算结果超出计算机位数的限制（8位、16位），会产生进位，它是由最高位运算产生的。 华中科技大学文华学院 补码的快速求法 将负数原码的最前面的1和最后一个1之间的每位取反。 补码与“模”的关系 原码机器数X，则 结论 对补码机器数求补，就可以得到其原码；将原码的符号位变为正、负号，即是它的真值。 一个用补码表示的机器数，若最高位为0，则其余几位即为此数的绝对值；若最高位为1，则必须把该数求补[按位取反（包括符号位）加1]，才得到它的绝对值。 当数采用补码表示时，就可以把减法转换为加法。 华中科技大学文华学院 计算机中的数制与码制 5.常用编码 二-十进制编码（BCD码） 表示方法：用4位二进制数0或1表示1位十进制数0～9 调整方法：当计算结果有非BCD码或产生进、借位时， 加法进行+6、减法进行-6调整运算。 若两个BCD数相加后某一位的和大于1001，则此位应 进行加0110调整 若两个BCD数相加后本位上并不大于1001，但却产生 了进位，在此位也应进行加0110调整 两个BCD数进行减法运算时，如果某位有错位时，必 须在该位进行减0110调整 华中科技大学文华学院 计算机中的数制与码制 ASCII码（American Standard Code for Information Interchange） 美国标准信息交换码ASCII码，用于计算机与计算机、计算机与 外设之间传递信息。由7位二进制数码构成，共有128个字符。 位756→ ↓4321 000 001 010 011 100 101 110