单片机 第二章 计算机的基础知识

2 B 1 F. 3 8
二 码制
1.学号 1.学号 结论：数码不仅可以表示数量，还可以表示不同的事物。 结论：数码不仅可以表示数量，还可以表示不同的事物。 定义：表示不同事物的数称为代码。 定义：表示不同事物的数称为代码。 Z80加法指令ADD的机器代码为 加法指令ADD的机器代码为1100 0110即C6H， 例：Z80加法指令ADD的机器代码为1100 0110即C6H，一旦输入 ADD指令并执行该指令时 八位控制总线上便出现了1100 指令并执行该指令时， ADD指令并执行该指令时，八位控制总线上便出现了1100 0110 所对应的高低电平组成的控制信号， 所对应的高低电平组成的控制信号，控制加法器对加数与被加 数进行相加 2.码制 2.码制 定义：为了便于记忆查找，编制代码的规则。 定义：为了便于记忆查找，编制代码的规则。 常用代码：8421,2421(A),2421(B),5211,余 常用代码：8421,2421(A),2421(B),5211,余3码,余3循环码。 循环码。 特点：均为二－十进制代码。 特点：均为二－十进制代码。
例： 验证： 验证
7D−3D = 4D 7D − 3D = 7D +[−3D]补
0 0 0 0 0 1 1 1 + 1 1 1 1 1 1 0 1 +
溢出 丢失 四.其它
=+77 =+66 例： X=+77 ,Y=+66
[X]原码=01001101 [Y]原码=01000010
(
7D)补
(
(
−3D)补
2 1 0 −1 −2 D
−3
2)二进制 2)二进制 特点：每一位有0 两个数码，计数基数为2 特点：每一位有0，1两个数码，计数基数为2，进位方式为 逢二 进 展开式： 展开式：
1011.11B =1 ×2 +0 ×2 +1 ×2 +1 ×2 +1 ×2 +1 ×2 =11.625D
3 2 1 0
1 0 0 0 0 0 1 0 0
4D)补 = (4D)原
,求 X+Y。 01001101 ＋ 01000010 10001111
溢出
第二节
一 寄存器
计算机的基本组成电路** 计算机的基本组成电路**
1.缓冲寄存器（buffer） 1.缓冲寄存器（buffer） 缓冲寄存器
D0 D CLK CLR Q D CLK CLR Q D1 D CLK CLR Q D2 D CLK CLR Q D3
G=0:输入＝输出（A=Y） G=0:输入＝输出（A=Y） 输入 G=1:输入与输出断开 输入与输出断开， G=1:输入与输出断开，输入与输出呈现高阻态
2.74373（8D锁存器） 2.74373（8D锁存器） 锁存器
0E Q0 D0 D1 Q1 Q2 D2 D3 Q3 GND
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
H
=
×
+
D
二进制数和十六进制数之间的相互转换 2）二进制数和十六进制数之间的相互转换 每一位十六进制数可以用“四位” 每一位十六进制数可以用“四位”二进制数表示 由此可得二进制向十六进制的转换方法
换 八 制 和 六 制 将 10101100011111.0011B 转 为 进 数 十 进 数
0010,1011 0001 11110011 1000B = 2B F.38H 1 { { , { , {.{ , 1 3 2
输 OE 0 0 0 1 G 1 1 0 ×
输 D0 ~ 7 0 1 × × Q0 ~ 7 0 1 Qn Z
出
3.74245（ 总线接收器/发送器） 3.74245（8总线接收器/发送器） DIR A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 控制信号 DIR L H × 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 VCC E B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
三.原码，反码，补码* 原码，反码，补码*
1.原码 1.原码 数有正负，那么在计算机中是怎样区别正 负呢 负呢？ 位数据为例， 数有正负，那么在计算机中是怎样区别正¸负呢？以8位数据为例， 最高位为符号位，其余七位为数据位，这样表示的数据为原码。 最高位为符号位，其余七位为数据位，这样表示的数据为原码。
8421码 8421码
他用四位二进制数的0000～1111十六种状态表示0 他用四位二进制数的0000～1111十六种状态表示0～9，由于他的 0000 十六种状态表示 每一个代码刚好是他所表示的十进制数所对应的二进制数所以说 他是最自然最简单的有权代码， 8421就是每一位代码的权 就是每一位代码的权。 他是最自然最简单的有权代码，而8421就是每一位代码的权。 8421码 码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 所代表的十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
余 数 倒 排
∴ 168D = 10101000B
10101000
B
= 1×2 + 0 ×2 +1× 2 + 0 ×2 +1×2 + 0 ×2 +0 ×2 +0 ×2 = 168
7 6 5 4
2 1 0
3
D
186
D
16 16
186 11 0
1
L11
×
L 10
0
B A 11 16 10 16 =186
M＝2
n
2.存储器的指标 2.存储器的指标 1）存储速度 2）存储容量
二 存储器的访问
n
地址线
8
数据线
第一章 与 第二章 总结
1.单片机是什么 1.单片机是什么 2.十六进制与二进制之间的相互转换 2.十六进制与二进制之间的相互转换 3.源码、反码、补码的概念及补码的意义 3.源码、反码、 源码 4.存储容量与地址线位数之间的关系 4.存储容量与地址线位数之间的关系
1.74244（三态数据缓冲/驱动器） 1.74244（三态数据缓冲/驱动器） 1G 1A1 1A2 1A3 1A4 2G 2A1 2A2 2A3 2A4 1 2 4 6 8 19 11 13 15 17 20 18 16 14 12 9 7 5 3 10 VCC 1Y1 1Y2 1Y3 1Y4 2Y1 2Y2 2Y3 2Y4 GND
清零
CLK
D0
D1
D2
D3
2.三态门（三态缓冲器） 2.三态门（三态缓冲器） 三态门
数据 设备1 设备1
高阻态
设备2 设备2 设备3 设备3 设备4 设备4
A E
Y
E=1 则 E=0 则
Y=A Y与A呈现高阻态
总 线
E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
设备3 设备3
常用数据锁存/缓冲/ 二 常用数据锁存/缓冲/驱动器
−1
−2
结论： 结论： 二进制加权展开式的和等于二进制数所对应的十进制数 3）十六进制 特点：每一位有0～9,A,B,C,D,E,F十六个数码，计数基数为16 特点：每一位有0 9,A,B,C,D,E,F十六个数码，计数基数为16 十六个数码 进位方式逢十六进一
=6 × 16 + E ×16 +8 ×16 =1768D
E L L H
数据传输方向 B → A B ← A 高阻态
第三节
一 名词介绍
存储器
1.存储单元和存储单元的地址 1.存储单元和存储单元的地址** 存储单元 存储单元 存储器： 存储器：宿舍楼 存储单元： 存储单元：宿舍 地址： 地址：门牌号
为存储容量， 为二进制地址的位数， 若M为存储容量，n为二进制地址的位数，则：
[+9]原 = 00001001 [− [−9]原 =10001001
2.反码 2.反码 正数的反码等于原码，负数的反码等于除了符号位以外各位取反。 正数的反码等于原码，负数的反码等于除了符号位以外各位取反。
[+9]反 =[+9]原 = 00001001
[−9]
原
=10001001
=11110110
[−9]
反
3.补码 3.补码 正数的补码等于原码也等于补码，负数的补码等于反码加1 正数的补码等于原码也等于补码，负数的补码等于反码加1
[+9]原 =[+9]反 =[+9]补
[−9]原 =10001011
[−9]反 =11110110 [−9]补 =11110111
引入补码的概念可以把减法转化为加法， 引入补码的概念可以把减法转化为加法，即：减去一个数等于 加上这个数的补码。 加上这个数的补码。
11101001 = E9 =
B H
2.数制转换 2.数制转换
1）十进制数转换为非十进制数 方法： 除基取余倒排法” 方法：“除基取余倒排法”——十进制整数 十进制整数 例 1：将 168D 转换为二进制数
2 168 2 84 2 42 2 21 2 10 2 5 2 2 2 1 0
L0
L0 L0 L1 L0 L1 L0 L1
2 1 0
6E8
H
结论:十六进制数的加权展开式之和等于它所对应的十进制数。 结论:十六进制数的加权展开式之和等于它所对应的十进制数。
十六进制数的比较 4）十、二、十六进制数的比较
十进制：日常生活中常用， 十进制：日常生活中常用，但在电子线路中难以实现 二进制：日常生活中常用，但由于它每一位只有0 二进制：日常生活中常用，但由于它每一位只有0或1少两 个数码，刚好与电路中的高低电平对应(见注), 个数码，刚好与电路中的高低电平对应(见注), 因 此二进制数在电路中易于实现。 此二进制数在电路中易于实现。 实现 十六进制：在计算机领域中常用。 十六进制：在计算机领域中常用。