单片机原理与实践C语言版高卫东第一章单片机基础2课件

单片机与接口技术任课教师：郑旭丹第一章单片机基础单片机与接口技术任课教师：郑旭丹第一章单片机基础1根本概念〔1〕数码：数制中表示根本数值大小的不同数字符号。例如，十进制有10个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9〔2〕基数：数制所使用数码的个数。例如，二进制的基数为2；十进制的基数为10。〔3〕数位：指数码在一个数中的位置。〔4〕位权：每一个数位上的数码所表示数值的大小。例如，十进制的123，1的位权是100，2的位权是10，3的位权是1。第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础1.3数制与数制转换21.十进制特点：〔1〕有10个根本数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9〔2〕加法运算中，逢10进1，减法运算中，借1当10。

一个十进制数P，可以简计为(P)10或PD，也可省略为P。如：(10086)10、10086D或100861.3数制与数制转换第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础32.二进制特点：〔1〕只有两个数码0和1〔2〕加法运算中，逢2进1；减法运算中，借1当2。一个二进制数P，可以简计为(P)2或PB。如：(101011)2、101011B1.3数制与数制转换第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础41.3数制与数制转换

3、十六进制◆十六进制有16个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F；进位基数为16；一个十六进制数P，可以简计为(P)16或PH。如：(FFFF)16、0A9DH

◆加法运算为“逢十六进一”；减法运算为“借一为十六”。其中：A－10、B－11、C－12、D－13、E－14、F－15

第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础5单片机原理与实践C语言版高卫东第一章单片机基础2课件6单片机原理与实践C语言版高卫东第一章单片机基础2课件720=1；21=2；22=4；23=8；24=16；25=32；26=64；27=128；28=256；29=512；210=1024；211=2048；212=4096；213=8192。1.3数制与数制转换第一章单片机基础二进制与十进制的转换20=1；27=128；1.3数制与数制转换第一章81.3数制与数制转换

1、二进制数与十进制数的相互转换⑵十进制数转换为二进制数：①整数的转换例：将(121)10转换为二进制数2121…余数为1(K0)60…余数为0(K1)2302…余数为0(K2)15…余数为1(K3)27…余数为1(K4)23…余数为1(K5)21…余数为1(K6)20低位高位(121)10=K6K5K4K3K2K1K0=(1111001)2第一章单片机基础1.3数制与数制转换60…余数为0(K1)230291.3数制与数制转换

1、二进制数与十进制数的相互转换⑵十进制数转换为二进制数：③对于既有整数又有小数的十进制数，可将其整数部分和小数部分分别转换成二进制数，然后加起来即可。例：将(241.43)10转换为二进制数，保留到小数点后4位：(11110001.0110)2

第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础101.3数制与数制转换

4、二进制数与十六进制数之间的转换⑴二进制数转换为十六进制数：“四位并一位”即以小数点为基准，整数部分从右至左，每四位为一组，最左边不足四位的添0补足四位；小数部分从左至右，每四位为一组，最右边不足四位，后面添0补足四位，然后按组转换成十六进制数，连接起来就是得到的十六进制数。2转换为十六进制：010110101011.011101005A(10)B(11)742=(5AB.74)16第一章单片机基础1.3数制与数制转换2转换为十六进制：111.3数制与数制转换

4、二进制数与十六进制数之间的转换⑵十六进制数转换为二进制数：“一位并拆四位”把每一位16进制数都写成相应的四位二进制数，连接起来就是转换得到的二进制数。例：将(5A0B.0C)16转换为二进制数：01011010000010110000(5A0B.0C)1625A0B.0C1100第一章单片机基础1.3数制与数制转换例：将(5A0B.0C)16转换为二进12二进制与十六进制的转换表十六进制数二进制数十六进制数二进制数

0000081000

1000191001

20010A1010

30011B1011

40100C110050101D110160110E111070111F11111.3数制与数制转换第一章单片机基础二进制与十六进制的转换表1.3数制与数制转换第一章单片机131、二—十进制码〔8421BCD〕目的：简化人—机联系。方法：用4位的二进制数来表示1位十进制数。十进制数二进制数十进制数二进制数

00000501011000160110200107011130011810004010091001第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础1.3数制与数制转换14例如:4+3即:(0100)BCD+(0011)BCD＝(0111)BCD＝7

15+12即:(00010101)BCD+(00010010)BCD＝(00100111)BCD＝27第一章单片机基础1.3数制与数制转换例如:第一章单片机基础1.3数制与数制转换152、二—十进制调整8421BCD码可表示数的范围为0000～1111(即十进制的0～15),而十进制数为0000～1001(即0～9)。所以,在运算时，必须注意以下两点：

1.3数制与数制转换第一章单片机基础2、二—十进制调整1.3数制与数制转换第一章单片机基础16①当两个BCD数相加结果大于1001(即大于十进制数9)时,为使其符合十进制运算和进位规律,需对BCD码的二进制运算结果加0110(加6)调整。例如:4+8：(0100)BCD+(1000)BCD＝(1100)BCD＞1001,

调整后，其结果为：(1100)BCD+(0110)BCD＝(00010010)BCD＝12。1.3数制与数制转换第一章单片机基础①当两个BCD数相加结果大于1001(即大于十进制数9)时,17②当两个BCD数相加结果在高位上并不大于1001,但有低位进位发生,使得两个BCD数与进位一起相加,其结果大于1001,这时也要作加0110(加6)调整。例如:用BCD数完成54+48的运算。解:54＝(01010100)BCD,48＝(01001000)BCD1.3数制与数制转换第一章单片机基础②当两个BCD数相加结果在高位上并不大于1001,但有低位181.3数制与数制转换01010100+)01001000

10011100(低4位大于9)+)0110(低4位加6调整)10100010(低4位有进位)+)0110(高4位加6调整)000100000010那么(000100000010)BCD＝102第一章单片机基础1.3数制与数制转换01010100第一章19数据的单位1、bit(位〕：二进制数的一个数位〔1或0〕2、Byte(字节〕：计算机中最小的容量单位〔简称B〕101100111个字节由8个位组成〔1B=8bits〕1KB=210B=1024B，1MB=220B=1024KB1GB=230B=1024MB，1TB=240B=1024GB3、Word(字〕：在计算机中作为一个整体被存取、传送、处理的二进制数字串叫做一个字或单元，每个字中二进制位数的长度，称为字长。一个字由假设干个字节组成，不同的计算机系统的字长是不同的，常见的有8位、16位、32位、64位等，字长越长，存放数的范围越大，精度越高。1.3数制与数制转换第一章单片机基础数据的单位1.3数制与数制转换第一章单片机基础20机器数与真值计算机内部的数值均用二进制来表示。通常用一个数的最高位作为符号位：0表示正数，1表示负数；如：＋18=00010010

－18=10010010机器数：在计算机内部使用的、连同符号位一起数字化的数字。真值：机器数表示的真实值；机器数10110101－>真值－53(十进制)或－0110101；机器数00101010－>真值＋42(十进制)或＋0101010

可见，在机器数中，用0、1取代了真值的正负号。

1.3数制与数制转换第一章单片机基础机器数与真值1.3数制与数制转换第一章单片机基础21

有符号定点数的机器数表示方法

①原码：符号位用0表示正，用1表示负，数值部分为该数值的绝对值二进制形式。如：1的原码表示方法：[+1]原＝00000001[-1]原＝10000001例如：当n=8，十进制数＋19和-19的原码表示为：[＋19]原＝00010011[－19]原＝100100111.4单片机中数的表示第一章单片机基础如：1的原码表示方法：例如：当n=8，十进制数＋19和22有符号定点数的机器数表示方法

②反码：正数表示与原码相同，

负数的反码是将其原码除符号位外，各位取反得到的。

如：[+1]原＝

00000001[+1]反＝[+1]原＝

00000001

[-1]原＝10000001[-1]反=11111110例如：当n=8，十进制数＋19和-19的反码表示为：[＋19]反＝00010011[－19]反＝11101100第一章单片机基础1.4单片机中数的表示如：[+1]原＝00000001[+123

有符号定点数的机器数表示方法

③补码：正数的补码与原码相同

负数是将其原码除符号位外，各位取反加1得到的。即在反码的基础上加1

如：[+1]原＝

00000001[+1]补＝[+1]原＝

00000001

[-1]原＝10000001[-1]反＝11111110[-1]补＝[-1]反+1＝11111110+1=11111111例如：当n=8，十进制数＋19和-19的补码表示为：[＋19]补＝00010011[－19]补＝11101101第一章单片机基础1.4单片机中数的表示如：[+1]原＝00000001[+24①一个正数的原码、反码和补码的表示形式一样，符号位置0，其它位是数的真值。负数的原码符号位→1其余位是该数的绝对值负数的反码符号位→1其余各位逐位取反负数的补码符号位→1其余各位逐位取反，末位加1[+0]原＝000…0[-0]原＝100…0不唯一[+0]反＝000…0[-0]反＝111…1不唯一[+0]补＝00…0[-0]补＝00…0唯一

②真值零的表示：小结第一章单片机基础1.4单片机中数的表示①一个正数的原码、反码和补码的表示形式一样，符号位置0，25补码的代数加减运算（1）补码加法[X+Y]补=[X]补+[Y]补

(2)补码减法

[X-Y]补=[X]补-[Y]补=[X]补+[-Y]补（3）[[X]补]补=[X]原注：其中[-Y]补称为负补，求负补的方法是：所有位（包括符号位）按位取反；然后整个数加1。

第一章单片机基础1.4单片机中数的表示补码的代数加减运算（1）补码加法[X+Y]补=[X26

(1)定点于符号位之后（整数）：

X0X1X2···Xn-1Xn.符号位数值(尾数)X0.X1X2···Xn-1Xn符号位数值(尾数)(2)定点于数的最低位之后（纯小数）：

例：1111，表示-7例：1111，表示-0.8751.4单片机中数的表示第一章单片机基础(1)定点于符号位之后（整数）：X1X2···27计算机中数的小数点位置不是固定的，而是“浮动〞的。浮点数表示法：

阶符阶码数符尾数尾数的位数决定数的精度阶数的位数决定数的范围1.4单片机中数的表示第一章单片机基础阶符阶码数符尾数尾数的位数决定数的精度1.4单片机中数的表28-10.01=-1001×2-2=-0.1001×22=-1.001×21在浮点数中，为了在尾数中表示最多的有效数据位，同时使浮点数具有唯一的表示方式，浮点数的编码应当采用一定的标准，规定尾数局部用纯小数给出，尾数的绝对值应小于或等于1，且小数点后的第一位不为零。110.1=23X0.1101-10.01=22X(-0.1001)1.4单片机中数的表示第一章单片机基础1.4单片机中数的表示第一章单片机基础29单片机与接口技术任课教师：郑旭丹第一章单片机基础单片机与接口技术任课教师：郑旭丹第一章单片机基础30根本概念〔1〕数码：数制中表示根本数值大小的不同数字符号。例如，十进制有10个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9〔2〕基数：数制所使用数码的个数。例如，二进制的基数为2；十进制的基数为10。〔3〕数位：指数码在一个数中的位置。〔4〕位权：每一个数位上的数码所表示数值的大小。例如，十进制的123，1的位权是100，2的位权是10，3的位权是1。第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础1.3数制与数制转换311.十进制特点：〔1〕有10个根本数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9〔2〕加法运算中，逢10进1，减法运算中，借1当10。

一个十进制数P，可以简计为(P)10或PD，也可省略为P。如：(10086)10、10086D或100861.3数制与数制转换第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础322.二进制特点：〔1〕只有两个数码0和1〔2〕加法运算中，逢2进1；减法运算中，借1当2。一个二进制数P，可以简计为(P)2或PB。如：(101011)2、101011B1.3数制与数制转换第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础331.3数制与数制转换

3、十六进制◆十六进制有16个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F；进位基数为16；一个十六进制数P，可以简计为(P)16或PH。如：(FFFF)16、0A9DH

◆加法运算为“逢十六进一”；减法运算为“借一为十六”。其中：A－10、B－11、C－12、D－13、E－14、F－15

第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础34单片机原理与实践C语言版高卫东第一章单片机基础2课件35单片机原理与实践C语言版高卫东第一章单片机基础2课件3620=1；21=2；22=4；23=8；24=16；25=32；26=64；27=128；28=256；29=512；210=1024；211=2048；212=4096；213=8192。1.3数制与数制转换第一章单片机基础二进制与十进制的转换20=1；27=128；1.3数制与数制转换第一章371.3数制与数制转换

1、二进制数与十进制数的相互转换⑵十进制数转换为二进制数：①整数的转换例：将(121)10转换为二进制数2121…余数为1(K0)60…余数为0(K1)2302…余数为0(K2)15…余数为1(K3)27…余数为1(K4)23…余数为1(K5)21…余数为1(K6)20低位高位(121)10=K6K5K4K3K2K1K0=(1111001)2第一章单片机基础1.3数制与数制转换60…余数为0(K1)2302381.3数制与数制转换

1、二进制数与十进制数的相互转换⑵十进制数转换为二进制数：③对于既有整数又有小数的十进制数，可将其整数部分和小数部分分别转换成二进制数，然后加起来即可。例：将(241.43)10转换为二进制数，保留到小数点后4位：(11110001.0110)2

第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础391.3数制与数制转换

4、二进制数与十六进制数之间的转换⑴二进制数转换为十六进制数：“四位并一位”即以小数点为基准，整数部分从右至左，每四位为一组，最左边不足四位的添0补足四位；小数部分从左至右，每四位为一组，最右边不足四位，后面添0补足四位，然后按组转换成十六进制数，连接起来就是得到的十六进制数。2转换为十六进制：010110101011.011101005A(10)B(11)742=(5AB.74)16第一章单片机基础1.3数制与数制转换2转换为十六进制：401.3数制与数制转换

4、二进制数与十六进制数之间的转换⑵十六进制数转换为二进制数：“一位并拆四位”把每一位16进制数都写成相应的四位二进制数，连接起来就是转换得到的二进制数。例：将(5A0B.0C)16转换为二进制数：01011010000010110000(5A0B.0C)1625A0B.0C1100第一章单片机基础1.3数制与数制转换例：将(5A0B.0C)16转换为二进41二进制与十六进制的转换表十六进制数二进制数十六进制数二进制数

0000081000

1000191001

20010A1010

30011B1011

40100C110050101D110160110E111070111F11111.3数制与数制转换第一章单片机基础二进制与十六进制的转换表1.3数制与数制转换第一章单片机421、二—十进制码〔8421BCD〕目的：简化人—机联系。方法：用4位的二进制数来表示1位十进制数。十进制数二进制数十进制数二进制数

00000501011000160110200107011130011810004010091001第一章单片机基础1.3数制与数制转换第一章单片机基础1.3数制与数制转换43例如:4+3即:(0100)BCD+(0011)BCD＝(0111)BCD＝7

15+12即:(00010101)BCD+(00010010)BCD＝(00100111)BCD＝27第一章单片机基础1.3数制与数制转换例如:第一章单片机基础1.3数制与数制转换442、二—十进制调整8421BCD码可表示数的范围为0000～1111(即十进制的0～15),而十进制数为0000～1001(即0～9)。所以,在运算时，必须注意以下两点：

1.3数制与数制转换第一章单片机基础2、二—十进制调整1.3数制与数制转换第一章单片机基础45①当两个BCD数相加结果大于1001(即大于十进制数9)时,为使其符合十进制运算和进位规律,需对BCD码的二进制运算结果加0110(加6)调整。例如:4+8：(0100)BCD+(1000)BCD＝(1100)BCD＞1001,

调整后，其结果为：(1100)BCD+(0110)BCD＝(00010010)BCD＝12。1.3数制与数制转换第一章单片机基础①当两个BCD数相加结果大于1001(即大于十进制数9)时,46②当两个BCD数相加结果在高位上并不大于1001,但有低位进位发生,使得两个BCD数与进位一起相加,其结果大于1001,这时也要作加0110(加6)调整。例如:用BCD数完成54+48的运算。解:54＝(01010100)BCD,48＝(01001000)BCD1.3数制与数制转换第一章单片机基础②当两个BCD数相加结果在高位上并不大于1001,但有低位471.3数制与数制转换01010100+)01001000

10011100(低4位大于9)+)0110(低4位加6调整)10100010(低4位有进位)+)0110(高4位加6调整)000100000010那么(000100000010)BCD＝102第一章单片机基础1.3数制与数制转换01010100第一章48数据的单位1、bit(位〕：二进制数的一个数位〔1或0〕2、Byte(字节〕：计算机中最小的容量单位〔简称B〕101100111个字节由8个位组成〔1B=8bits〕1KB=210B=1024B，1MB=220B=1024KB1GB=230B=1024MB，1TB=240B=1024GB3、Word(字〕：在计算机中作为一个整体被存取、传送、处理的二进制数字串叫做一个字或单元，每个字中二进制位数的长度，称为字长。一个字由假设干个字节组成，不同的计算机系统的字长是不同的，常见的有8位、16位、32位、64位等，字长越长，存放数的范围越大，精度越高。1.3数制与数制转换第一章单片机基础数据的单位1.3数制与数制转换第一章单片机基础49机器数与真值计算机内部的数值均用二进制来表示。通常用一个数的最高位作为符号位：0表示正数，1表示负数；如：＋18=00010010

－18=10010010机器数：在计算机内部使用的、连同符号位一起数字化的数字。真值：机器数表示的真实值；机器数10110101－>真值－53(十进制)或－0110101；机器数00101010－>真值＋42(十进制)或＋0101010

可见，在机器数中，用0、1取代了真值的正负号。

1.3数制与数制转换第一章单片机基础机器数与真值1.3数制与数制转换第一章单片机基础50

有符号定点数的机器数表示方法

①原码：符号位用0表示正，用1表示负，数值部分为该数值的绝对值二进制形式。如：1的原码表示方法：[+1]原＝00000001[-1]原＝10000001例如：当n=8，十进制数＋19和-19的原码表示为：[＋19]原＝00010011[－19]原＝100100111.4单片机中数的表示第一章单片机基础如：1的原码表示方法：例如：当n=8，十进制数＋19和51有符号定点数的机器数表示方法

②反码：正数表示与原码相同，

负数的反码是将其原码除符号位外，各位取反得到的。

如：[+1]原＝

00000001[+1]反＝[+1]原＝

00000001

[-1]原＝10000001[-1]反=11111110例如：当n=8，十进制数＋19和-19的反码表示为：[＋19]反＝00010011[－19]反＝11101100第一章单片机基础1.4单片机中数的表示如：[+1]原＝00000001