第1章-单片机基础知识-机基础知识课件

第一章单片机基础知识

2023/7/281内容单片机概述1.1微型计算机系统组成1.2微型计算机的运算基础知识1.32023/7/2821.1单片机概述1.1.1

什么是单片机?

单片机是指在一块半导体芯片上，集成了微处理器、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器以及中断系统等功能部件，构成一台完整的微型计算机。单片机实物图12023/7/283单片机实物图(2)单片机芯片AT89C51AT89S51AT89S52AT89C2051双列直插式DIP40(DualIn-linePackage)封装2023/7/284单片机实物图(3)单片机芯片STC89C52塑料扁平式PQFP/TQFP(PlasticQuadFlatPackage)封装

带引线的塑料芯片封装PLCC44(PlasticLeadedChipCarrier)2023/7/2851.1.2单片机与微型计算机的关系计算机的发展经历了从电子管、晶体管、集成电路到大规模集成电路四代的演变。微型计算机属于第四代计算机。

微型计算机的发展以微处理器的发展为特征，主要表现：

芯片集成度的提高(从最初的约2000个晶体管/片发展到目前的几百万个晶体管/片)；

处理器位数的增加（从4位增加到64位）；

时钟频率的加快(从1MHz到约几个GHz)；

价格的逐渐降低等方面。

2023/7/2861.1.2单片机与微型计算机的关系

微型计算机有两个主要发展方向：一是向高速度、高性能、大容量的高档微型计算机方向发展；二是向稳定可靠、小而廉、能适应各种控制领域需要的单片机方向发展。

单片机是微型计算机发展的一个重要分支！

2023/7/2871.1.3常用的单片机系列MCS-51系列及与之兼容的80C51系列单片机Atmel公司的AVR系列Microchip公司的PIC系列Motorola公司的单片机

TI公司MSP430系列单片机基干ARM核的32位单片机

2023/7/288MCS-51系列及与之兼容的80C51系列单片机

MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年推出的高性能单片机。

型号：8051、8751、8031、8032、8052等。其中8051是最典型的产品，其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS-51系列单片机。20世纪80年代中期Intel公司将MCS-51的核心技术授权给了很多其他公司，如：Atmel、Philips、STC、Siemens、Winbond等，这些厂商生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机，这些单片机的系统结构与8051相同，并且都采用CHMOS工艺，因而常用80C51系列来称呼它们。2023/7/289Atmel公司的AVR系列

AVR系列单片机是1997年Atmel公司为了充分发挥其Flash的技术优势，而推出的全新配置的精简指令集(ReducedInstructionSetComputer，简称RISC)单片机。该系列单片机一进入市场，就以其卓越的性能而大受欢迎。通过这几年的发展，AVR单片机已形成系列产品，其Attiny系列、AT90S系列与Atmega系列分别对应为低、中、高档产品(高档产品含JTAGICE仿真功能)。

2023/7/2810Microchip公司的PIC系列

Microchip单片机是市场份额增长最快的单片机。它的主要产品是PIC系列8位单片机，它的CPU采用了精简指令集(RISC)结构的嵌入式微控制器，其高速度、低电压、低功耗、大电流LCD驱动能力和低价位OTP技术等都体现出单片机产业的新趋势。

PIC8位单片机产品共有3个系列，即基本级、中级和高级。用户可根据需要选择不同档次和不同功能的芯片。

2023/7/2811

Motorola公司的单片机

(现在的飞思卡尔公司)Motorola公司是世界上最大的单片机厂商，该公司的特点是品种全、选择余地大、新产品多，在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08，68HC05有30多个系列，200多个品种，产量已超过20亿片。8位增强型单片机68HC11也有30多个品种，年产量在1亿片以上。升级产品有68HC12。16位机68HC16也有10多个品种。32位单片机的683XX系列也有几十个品种。Motorola单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低很多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力强，更适合用于工控领域及恶劣的环境。Motorola8位单片机过去的策略是以掩膜为主，最近推出了OTP计划以适应单片机发展新趋势。在32位机上，M.CORE在性能和功耗方面都胜过ARM7。由于Motorola单片机产品以前主要是以掩膜为主，不太适合于教学，所以没有被选做教学用机型。2023/7/2812

TI公司MSP430系列单片机

TI公司MSP430系列单片机是超低功耗Flash型单片机，有“绿色微控制器(GreenMCUs)”称号，是目前单片机业界所有内部集成闪速存储器(FlashROM)产品中功耗最低的，消耗功率仅为其他闪速微控制器(FlashMCUs)的1/5。在3V工作电压下其耗电电流低于350μA/MHz，待机模式仅为1μA/MHz，具有5种节能模式。该系列产品的工作温度范围为-40oC～85oC，可满足工业应用要求。MSP430微控制器可广泛地应用于煤气表、水表、电子电度表、医疗仪器、火警智能探头、通信产品、家庭自动化产品、便携式监视器及其他低耗能产品。由于MSP430微控制器的功耗极低，可设计出只需一块电池就可以使用长达10年的仪表应用产品。MSP430Flash系列的确是不可多得的高性价比单片机。

2023/7/2813基于ARM核的32位单片机

ARM(AdvancedRISCMachine)是一种通用的32位RISC处理器。32位是指处理器的外部数据总线是32位的，与8位和16位的相同主频处理器相比性能更强大。ARM是一种功耗很低的高性能处理器，如ARM7TDMI具有每瓦生产690MIPS(MillionsInstructionPerSecond，百万条指令/秒)的能力，已被证明在工业界处于领先水平。ARM公司并不生产芯片，而是将ARM的技术授权其他公司生产。ARM本质并不是一种芯片，而是一种芯片结构技术，不涉及芯片生产工艺。授权生产ARM结构芯片的公司采用不同的半导体技术，面对不同的应用进行扩展和集成，标有不同的系列号。目前可以提供含ARM核CPU芯片的著名半导体公司有：Intel、TI、三星半导体、摩托罗拉、飞利浦半导体、意法半导体、亿恒半导体、科胜讯、ADI公司、安捷伦、高通公司、Atmel、Intersil、Alcatel、Altera、CirrusLogic、Linkup、Parthus、LSILogic、Micronas等。ARM的应用范围非常广泛，如嵌入式控制—汽车、电子设备、保安设备、大容量存储器、调制解调器、打印机，数字消费产品—数码相机、数字式电视机、游戏机、GPS、机顶盒、便携式产品—手提式计算机、移动电话、PDA、灵巧电话。

2023/7/28141.1.4单片机的应用

单片机属于控制类数字芯片，目前其应用领域已非常广泛，典型应用如下：

1.工业自动化。如数据采集、测控技术。2.智能仪器仪表。如数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。3.消费类电子产品。如洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、IC卡、汽车电子设备等。4.通信方面。如调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。5.武器装备。如飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。2023/7/2815

(1)单片机

(2)电源

(3)晶振

(4)复位电路就构成了真正可使用的单片机最小应用系统1.1.5一个简单的单片机控制系统实例系统硬件设计点亮一个发光二极管的单片机控制系统

2023/7/2816系统软件设计

/*点亮一个发光二极管的程序*/ #include<reg52.h>//包含52系列单片机头文件

sbitled1=P1^0;//声明单片机P1口的第一位，P1.0的位名称位led1voidmain()//主程序{led1=0;//*P1.0口输出低电平，点亮LED发光二极管

while(1);//程序运行到此处停止}2023/7/2817相关网站/sc8/c/6021038盐城工学院天空教室教学平台http:///other

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2023/7/2818单片机原理与接口技术课程的学习1学习本课程应硬件、软件兼顾并重，既要注意单片机的结构、原理，也要注意其语句和程序，做到两者融会贯通，能够将两者相互渗透。2会组成单片机应用系统。学习时对单片机扩展用到的芯片、接口、以及各种应用实例(环节)须给予足够的重视。3学习本课程时，宜结合习题、实验、课程设计，以提高学习质量，巩固和扩大学习收获。4

总学时

64+S16周学时6（1-11周）2023/7/2819考核方法和成绩评定说明

考试采用统一命题，闭卷考试，考试时间为120分钟。成绩评定：闭卷笔试（70％）＋实验（20％）＋平时成绩（10％）其中：平时成绩含作业及课堂学习情况。2023/7/2820参考文献

1.新概念51单片机C语言教程—入门、提高、开发拓展全攻略郭天祥编著电子工业出版社2010.32.单片机原理及应用张毅刚主编高等教育出版社2008.53.单片机C语言程序设计实训100例—基于8051+Proteus仿真彭伟编著电子工业出版社2010.64.张大明.单片机控制实训指导及综合应用实例[M].北京：清华大学出版社，20045.张齐，朱宁西.单片机应用系统设计技术—基于C51的Proteus仿真[M].北京：化学工业出版社，2004.2023/7/2821辅导与答疑联系方式电话mail：zlhycit@126.com课程网站：盐城工学院天空教室教学平台---单片机原理与接口技术

2023/7/2822预备知识：元器件实物图单片机芯片AT89C51AT89S51AT89S52AT89C20512023/7/2823通信芯片MAX232CPE时钟芯片DS13022023/7/2824EEPROM24C02温度传感器18B20AD变换器0832稳压片78L052023/7/2825晶振电阻和排电阻2023/7/2826瓷片小电容零压力插座万用焊接板仪器盒2023/7/2827步进电机2023/7/2828液晶字符显示屏液晶图形点阵显示屏2023/7/2829拨动开关2023/7/2830红外遥控用发射接受一体管继电器2023/7/28312023/7/2832各类接插件2023/7/2833遥控组件超声波发射接受头2023/7/2834双路遥控组件2023/7/2835长距离遥控器3000－4000M2023/7/28368×8二极管点阵八段数码管2023/7/2837B电气05-吴欣--单片机控制的GPS定位信息显示器系统

2023/7/2838B电气06-张新文--单片机控制的超声波测距器2023/7/2839BMZ电气061--邵轩--单片机控制的交通灯系统2023/7/2840BMZ电气061--于祥键--单片机控制的步进电机系统2023/7/2841B电气07--单片机课程设计作品2023/7/2842更多精彩图片请看：盐城工学院电气与新能源综合实验教学中心网站/news/?92_606.html/news/?89_608.html2023/7/28431.2微型计算机系统组成计算机的基本结构微型计算机系统组成

微型计算机硬件

微型计算机软件2023/7/28441.2微型计算机系统组成1.2.1计算机的基本结构计算机的基本结构运算器：是计算机处理信息的主要部件。控制器：产生一系列控制命令，控制计算机各部件自动地、协调一致地工作。存储器：是存放程序与数据的部件。输入设备：用来输入程序与数据，常用的输入设备有键盘、鼠标、光电输入机等。输出设备：将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。常用的输出设备有显示终端、数码管、打印机、绘图仪等。2023/7/28451.2微型计算机系统组成1.2.1计算机的基本结构计算机的基本结构中央处理单元CPU：运算器、控制器合称为中央处理单元CPU(CentralProcessingUnit)。主机：通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机主机。外设：输入、输出设备称为计算机的外围设备(简称“外没”)。2023/7/28461.2.2微型计算机的结构随着大规模集成电路技术的发展，已经将运算器、控制器集成在一块硅片上，成为独立的器件，该芯片称为微处理器或微处理机(Micro-processor)。

存储器(Memory)也已经成为一块独立的芯片。

微处理器芯片、存储器芯片与输入／输出接口(Input/Output，简称I／O接口)电路芯片构成了微型计算机(Micro-computer)，芯片之间用总线(Bus)连接。微型计算机结构2023/7/28471.微处理器微处理器是微型计算机的核心，它通常包括3个部分：(1)算术逻辑部件

(ArithmeticLogicUnit，简称ALU)：对传送到微处理器的数据进行算术运算或逻辑运算，如执行加法、减法运算，逻辑与、逻辑或运算等。

(2)工作寄存器组。

CPU中有多个工作寄存器，用来存放操作数及运算的中间结果等。

(3)控制部件：包括时钟电路和控制电路。时钟电路产生时钟脉冲，用于计算机各部分电路的同步定时。控制电路产生完成各种操作所需的控制信号。

2023/7/28482.存储器介绍存储器有关概念之前，先介绍微型计算机中的几个常用术语：

(1)位（bit）是计算机所能表示的最小的数据单位，即1位二进制数

。它有两种状态：0和1。(2)字节（Byte）一个连续的8位二进制数称为一个字节，即1Byte＝8bit。(3)字（Word）通常把16位二进制数称为一个字，32位二进制数称为一个双字。(4)字长

CPU一次能够处理二进制信息的位数称为字长，通常也指CPU与输入/输出设备或内存储器之间一次传送二进制数据的位数。2023/7/2849计算机的字长与处理能力和计算精度有关。

(1)字长越长，计算精度越高，处理能力越强，但计算机的结构也变得更复杂。(2)CPU的字长有1位、4位、8位、16位、32位和64位，对应的计算机就是1位机、4位机、8位机、16位机、32位机和64位机。

本书所介绍的80C51系列单片机就是8位机，这意味着如果要处理16位数据的话就应分两次处理。

2023/7/28502.存储器

存储器由许多存储单元组成，在8位字长的微机中，每个存储单元存放8位二进制代码，即存放一个字节(Byte)。2023/7/2851存储器的一个重要指标是容量。假如存储器有256个单元，每个单元存放8位二进制数那么该存储器容量为256字节，或256×8位。存储容量单位：“KB”、“MB”、“GB”

1KB＝1024B＝210B，1MB＝1024KB＝220B，1GB＝1024MB＝230B。

2023/7/2852存储器的读写操作：

(1)计算机工作时，将数据存入存储器的过程称为“写”操作。(2)CPU从存储器中取数据的过程为“读”操作。(3)写入存储单元的数据取代了原有的数据，而且在下一个新的数据写入之前一直保留着，即存储器具有记忆数据的功能。(4)在执行读操作后，存储单元中原有的内容不变，即存储器的读出是非破坏性的。2023/7/2853存储单元的地址和容量的关系：

(1)为了便于读、写操作，要对存储器所有单元按顺序编号，这种编号就是存储单元的地址。(2)地址的二进制位数N与存储容量Q之间的关系是：Q＝2N。2023/7/28543.输入/输出接口电路(1)I/O接口是沟通CPU与外围设备的不可缺少的重要部件。(2)外部设备种类繁多，其运行速度、数据形式、电平等各不相同，常常与CPU不一致，所以要用I/O接口作桥梁，起到信息转换与协调的作用。2023/7/28554.总线

总线（Bus）是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线。各芯片之间的一组8位总线2023/7/2856

根据传递信息种类，总线分为地址总线、数据总线和控制总线。(1)地址总线AB（AddressBus）是CPU用于给存储器或输入/输出接口发送地址信息的单向通信总线，以选择相应的存储单元或寄存器。地址总线的宽度（根数）决定了CPU的寻址范围（即CPU所能访问的存储单元的个数）。(2)数据总线DB（DataBus）是用于实现CPU、存储器及I/O接口之间数据信息交换的双向通信总线。

(3)控制总线CB（ControlBus）是传输各种控制信号的单向总线，其中有的用于传送从CPU发出的信息；有的是其它部件发给CPU的信息。2023/7/28571.2.3微型计算机系统微型计算机系统框图2023/7/28581.2.4微型计算机软件1.软件定义

硬件：是在执行任务过程中相对固定的一种物质体现。软件：则是在执行任务过程中比较灵活的信息的体现，即指使用和管理计算机的各种程序(Program)。2.指令

指令：控制计算机进行各种操作的命令称为指令。操作码：表示该指令执行何种操作。

操作数：表示参加运算的数据或数据所在的地址3.程序

程序：一系列指令的有序集合称为程序。程序设计：编制程序的过程称为程序设计。

2023/7/28594.机器语言、汇编语言和高级语言

(1)汇编语言：用助记符(通常是指令功能的英文缩写)表示操作码、用字符(字母、数字、符号)表示操作数的指令称为汇编指令。用汇编指令编制的程序称为汇编语言程序。特点：①这种程序占用存储器单元少，执行速度较快，能够准确掌握执行时间，可实现精细控制，因此特别适用于实时控制。②然而汇编语言是面向机器的语言，各种计算机的汇编语言是不同的，必须对所用机器的结构、原理和指令系统比较清楚，才能编写出它的各种汇编语言程序，而且不能通用于其他机器，这是汇编语言的不足之处。2023/7/2860(2)高级语言：为使用户编程容易，程序中所用的语句与实际更接近，而且使用户不必了解具体的机器，就能编程，使编出的程序通用性更强，于是产生了高级语言。常用的高级语言有BASIC、FORTRAN、C等。

特点：高级语言是面向过程的语言，用高级语言编写程序时主要着眼于算法，而不必了解计算机的硬件结构和指令系统，因此易学易用。高级语言是独立于机器的，一般地说，同一个程序可在任何种类的机器中使用。应用：高级语言适用于科学计算、数据处理等方面。2023/7/2861(3)机器语言：二进制代码形式的程序就是机器语言程序。二进制代码形式的指令又称机器指令或机器码。汇编指令与机器指令具有一一对应的关系，特点：计算机最终执行的都是机器语言程序。机器语言只有0和1两个符号，用它来直接编写程序十分困难。因此，往往先用汇编语言或高级语言编写程序，然后再转换成目标程序。2023/7/2862(4)几个概念：源程序：汇编语言程序与高级语言程序统称为源程序目标程序：机器语言程序又称为目标程序。汇编：将汇编语言程序翻译成目标程序的过程称为汇编。手工汇编：由编程人员对照指令表，一条一条查找、翻译的方法称为手工汇编。机器汇编：由计算机自动完成汇编语言转换为机器语言的称为机器汇编。汇编程序：机器汇编时用到的软件称为汇编程序。编译程序：高级语言转换成机器语言的工作只能由计算机完成，转换时所用的软件为编译程序。2023/7/28635、程序分类计算机软件示意图2023/7/28641.3微型计算机的运算基础知识

在数字电子计算机中，无论是大型计算机还是单片微型计算机，都是将所有的信息作为数值进行处理的，包括数字(如7、-8、4)，英文字符(如A、B、k、m)，各种符号(如+、-、%、@、>、<)。2023/7/2865一个数值，可以用不同进制的数表示。1.十进制——日常习惯使用2.二进制——数字计算机最终均是用二进制数实现的3.十六进制——和二进制转换很方便4.八进制、十二进制、六十进制等

1.3.1数制的概念2023/7/2866为了表示不同的数制，可以在数的后面放一个英文字母作为标识符。1.二进制数用B(Binary)2.十六进制数用H(Hexdecimal)3.十进制数用D(Decimal)，D可以省略不用，即不带标识符的数是十进制数。也可以在数的右下方加一个小数字说明，例：(1011011)2，(896)10，(896)16。如何区分不同进位计数制的数字数制的基：计数制中所具有的数码的个数。数制的权：计数制中每一位所具有的值。2023/7/28671、十进制数特点：①有十个不同的数字符号：0、1、2、3……9。

②逢十进位，即各位的权是以十为底的幂。一般表达式：1.3.2与计算机有关的数制其中m、n为正整数，i表示数字符号所在的位，Di是第i位的数码，10i表示第i位的位权。2023/7/2868

十进制数398.6可表示为：398.6＝3×102＋9×101＋8×100＋6×10-1

例：2023/7/28692.二进制数特点：(1)有两个不同的数字符号：0、1。(2)逢二进位，即各位的权是以2为底的幂。一般表达式：其中m、n为正整数，i表示数字符号所在的位，Bi是第i位的数码，2i表示第i位的位权。2023/7/2870二进制数111.1B可表示为：111.1B＝1×22＋1×21＋1×20＋1×2－1例2023/7/28713.十六进制数特点：(1)有十六个不同的数字符号：0～9、A～F。

(2)逢十六进位，即各位的权是以十六为底的幂。表达式：其中m、n为正整数，i表示数字符号所在的位，Hi是第i位的数码，16i表示第i位的位权。2023/7/2872

十六进制数18AF.CBH可表示为：18AF.CBH＝1×163＋8×162＋A×161＋F×160＋

C×16－1＋B×16－2

例：2023/7/2873十、二、十六进制数之间的对应关系十进制数二进制数十六进制数十进制数二进制数十六进制数000000810008100011910019200102101010A300113111011B401004121100C501015131101D601106141110E701117151111F2023/7/28741.

二进制、十六进制数转换为十进制数方法是：将二进制数或十六进制数写成按权展开式，然后各项相加，则得相应的十进制数。1.3.3数制之间的相互转换10101.1011B＝1×24+1×22+1×20+1×2-1+1×2-3

+1×2-4＝21.6875例1-1把二进制数10101.1011B转换成相应的十进制数。2023/7/28750F3DH＝F×162＋3×161＋D×160＝15×256＋3×16＋13×1＝3901例1-2把十六进制数0F3DH转换成相应的十进制数。2023/7/28762.十进制数转换成为二进制数整数部分方法是：采用除2取余法小数部分方法是：采用乘2取整法先采用除2取余法将19转换为二进制数例1-3把十进制数19.625转换成为对应二进制数。所以

19=10011B2023/7/2877再采用乘2取整法将0.625转换为十进制数所以0.625=0.101B因此十进制数19.625＝10011.101B十进制数转换十六进制数的方法:将基数2换成16即可。2023/7/28784位二进制数与1位十六进制数一一对应例1-4将二进制数1111000111.100101B转换成为十六进制数。1111000111.100101B＝001111000111.10010100B＝3C7.94H

注意：位数不够时要补03.二进制数与十六进制数间的相互转换例1-5将十六进制数2FB5H转换成为二进制数2FB5H＝0010111110110101B＝10111110110101B2023/7/28791.3.4码制的概念1.计算机中带符号数的表示

在字长为8位的微型计算机中，一个数用8位二进制数表示。

如果计算机处理的是无符号数，8位二进制数的8位数符都表示数值。

从00000000B、00000001B…到11111111B，表示的无符号数数值从0、1…到255。8位二进制数表示的无符号数范围是0～255。2023/7/2880

很多场合，数有正负之分，称为带符号数。在计算机中，符号“+”、“-”要用1位二进制数表示。8位微型计算机中约定：最高位D7表示符号，其他7位表示数值。D7＝l表示负数，D7＝0表示正数。连同符号位一起数值化了的数，称为机器数。机器数所表示的真实的数值，称为真值。2023/7/2881

真值

机器数

+1001B（+9）01001B

-1001B（-9）11001B计算机中的机器数有原码、反码与补码三种。2023/7/2882用最高位表示带符号数的正负，其余各位表示该数的绝对值。例如：+74＝+1001010B，[+74]原＝01001010B-74＝-1001010B，[-74]原＝11001010B８位二进制数原码表示范围为-127～+127。0的原码表示有如下两种，不是唯一的。[+0]原＝00000000B[-0]原＝10000000B原码2023/7/2883

正数的反码与原码相同，负数的反码是原码符号位不变，其余各位按位取反。例如：+74＝+1001010B，[+74]反＝01001010B-74＝-1001010B，[-74]反＝10110101B。８位二进制数反码表示范围为-127～+127。0的反码表示有如下两种，不是唯一的。[+0]反＝00000000B[-0]反=11111111B

反码2023/7/2884

正数的补码与反码、原码表示相同；负数的补码是原码符号位不变，其余各位按位求反后再加1。微型计算机中所有带有符号的数均是以补码形式来存放的。例如：+74＝+1001010B，[+74]补＝01001010B＝4AH；-74＝-1001010B，[-74]补＝10110110B＝B6H。８位二进制数补码表示范围为-128～+127。0的补码表示是唯一的。对于0：[+0]补＝[-0]补＝00000000B补码2023/7/2885已知一个数的补码，求其原码时，应将其补码再求补。即[[x]补]补=[x]原负数补码的简便求法：对负数的原码，从最低位向左数，在遇到第一个1以前，包括第一个1，重写每一位，其余各位取反，符号位置1。-74＝-1001010B，

[-74]补＝11001010B

=CAH

[-74]补＝10110110B＝B6H。2023/7/2886[99]补＝01100011B

+[-58]补＝11000110B[99-58]补＝100101001B

用补码运算99-58=？x、y无论是正数还是负数，都有：[x±y]补＝[x]补+[±y]补

引入补码的概念后，可将减法变为加法运算。因此微机中带符号数采用补码表示后可只设置加法器，简化了硬件结构。补码运算在8位字长的计算机中，第九位进位自然丢失。所以[99-58]补＝[99]补+[-58]补＝00101001B，[99-58]原＝00101001B，因此99-58=41。2023/7/2887[-99]补＝10011101B+[-58]补＝11000110B[-99-58]补＝101100011B

在8位字长的计算机中，第九位进位自然丢失。所以[-99-58]补＝[-99]补+[-58]补＝01100011B，因符号位为正，所以[-99-58]原＝01100011B，则-99-58=99，这个结果自然是错误的，原因在哪里呢？用补码运算-99-58=？2023/7/2888由于受计算机字长的限制，补码所能表示的数值范围也有一定的限制。如8位字长的计算机补码所能表示的范围是-128～+127。因此当运算结果超出此范围时，将得到错误的结果，这就是溢出现象。当两个同符号相加或两个异号数相减时，结果可能会超出8位二进制补码所能表示的范围，可能会发生溢出。带符号数运算的溢出现象2023/7/2889两个8位带符号数(用补码表示)相加(或相减)，设第7位向上的进位(或借位)为C，D6向D7位的进位(或借位)为C’，则当C⊕C’=1时，产生溢出，否则无溢出。溢出的判别方法：2023/7/2890解：10011001B

+11001101B101100110B

C=1，C’=0，C⊕C’=1，有溢出，结果错误。两个8位带符号数10011001B+11001101B相加是否溢出？

2023/7/2891两个8位带符号数10000001B+01110011B相加是否溢出？

解：10000001B

+01110011B11110100B

C=0，C’=0，C⊕C’=0，无溢出，结果正确。2023/7/2892(1)二进制编码的十进制数（BCD码）有些场合，计算机输入、输出数据时仍使用十进制数，以适应人们的习惯。然而，计算机中只能采用二进制数，只