单片机基础知识最新版本
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如，[+3]原 = 00000011B [-3]原 = 27 - （-3） = 10000011B
0有两种表示方法：00000000 —— +0
10000000 —— -0 原码最大、最小的表示：+127、-128
（2）反码 规定正数的反码等于原码；负数的反码是将原码的数值位各位 取反。 [X]反 = X （X0） [X]反 =（2n –1）+ X （X0）如， [+4]反 = [+4]原 = 00000100 B [-4]反=(28–1)+(-5)=11111111-00000101= 11111010 B 反码范围：-128 ~ +127 两个0： +0 —— 00000000 B
第一章 单片机基础知识
内容提要:
§1-1 单片机概述
§1-2 数制及数码
§1-1 单片机概述
一、什么是单片机 单片机就是单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer)。
微型计算机系统的硬件部分通常由五部分组成:
输入设备
运算器
输出设备
控制器
存储器
这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：
二、单片机系统的组成
CPU
存储器
接口部件
定时计数器
AB
DB CB
键盘
显示器
数码管 打印机
硬件 部分
单 片 机 系 统
软件 部分
单片 机芯
片
外围 器件 指令 系统 应用 程序
运算器 CPU 寄存器组
内存 控制器
中断控制逻辑 通用接口
并行I / O口 串行UART
8253
定时/计数器
8251 8255A、8155 2764、6264 ADC0809、DAC0832
特点：有0 ~ 9 十个不同的符号。 逢十进一。 一般用下脚标 D 表示，如 1985D ,或无下脚标。
（ 2.）二进制数： 特点：有0，1两个不同的符号。
逢二进一。二进制数的下脚标为B 例如：对于整数， 1001B=1×23+0×22+0×21+1×20 = 9D 对于小数， 0.101B = 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 = 0.625D 二进制数每一位的权是：以小数点分界，
内存条
CPU
多板机
主板
单板机
输入输出接口 芯片
CCPPU芯U片
定时计数器 芯片
内存条
存储器芯片
印 刷 电
A/D、D/A 芯片
路 板
单片机
存储器
CPU
I / O口
时钟电路 控制电路
定时器
晶 片
单 硅
.
.
单片机是应工业测控的需要而诞生的,它的结构与指令功能 都是按照工业控制要求设计的,故又称单片微控制器(Single Chip Microcontroller)。
有符号数如：+1010110B、-1101001B、等等
01010110B、 11101001B
2、机器数的编码及运算
对带符号数而言，有原码、反码、补码之分，计算机内一般使用补 码。
（1）原码
将数“数码化”，原数前“+”用0表示，原数前“-”用1表示，数 值部分为该数本身，这样的机器数叫原码。
设X——原数；则[X]原 = X（X0） [X]原 = 2n-1 – X （X0），n为字长的位数。
例1、将十进制数45转换成二进制数。
2 45 2 22 2 11 25 22 21 0
即
45 = （101101）2
余数 1 0 1 1 0 1
例2：十进制小数部分的转换: 乘二取整
最高位 取 1 取0 取1
最低位 取 1
0.6875 ×2
1.3750 0.375
×2
0.750 ×2
1. 50 0.5
-0 —— 11111111 B
（3）补码
补码的概念：现在是下午3点，手表停在12点，可正拨3点，也可倒拨9点。即 是说-9的操作可用+3来实现，在12点里：3、-9互为补码。
wk.baidu.com
1 B E 3. 9
7
8H
二进制数转换成八进制数与上述类似。
二、数码
1、机器数与真值 机器只认识二进制数：0、1。 这是因为，电路状态常常有两种情况， 如：电路的通、断； 高电平、低电平；可用0、1表示。 在机器中，这种0、1、0、1的表现形式称为机器数。 机器数分为无符号数、带符号数。
无符号数如：00000001、10010011、01010010、 …… 等等，范围：00H ~ FFH。
=939 . 0664 D
2、数制的转换 （1.）二进制转换为十进制数
方法: 按权展开。 111.101B =1×22+1×2 1+1×2 0 +1× 2 -1 +0× 2 -2
+1× 2 –3 =4+2+1+0.5+0.125 =7.625D （2.）十进制数转换为二进制数 方法： 整数部分除二取余，小数部分乘二取整
单片机特点：
（1）体积小，重量轻； （2）可靠性高，运行速度快，抗干扰能力强； （3）控制功能强，使用灵活，性价比高； （4）易扩展，易于开发； （5）受集成度限制，片内存储器容量较小，一般
内ROM在8KB以下，内RAM在256B以内。
以单片机为核心的应用系统广泛应用于：
家用电器； 工业过程控制； 仪器仪表； 智能武器； 航空、汽车等领域。
…..24 , 23 , 22 , 2 1, 2 0 . 2 -1, 2 -2, 2 - 3, ……
（ 3.）十六进制数： 有0~ 9 ，A,B,C,D,E,F 共十六个不同的符号。 逢十六进位。用下脚标 “H” 表示十六进制数。 例：327 H = 3×162+2×161+7×160
= 807D 3AB . 11H = 3×162+A×161+B×160+1×161+1×16-2
×2
1. 0
从上至下写成从左至右 0.6875D = 0.1011 B
（ 3.）十六进制数与二进制数之间的转换:
十六进制数转换为二进制：
9
A B . 7 C 5H
1001 1010 1011 . 0111 1100 0101B
二进制数转换十六进制数: 0001 1011 1110 0011 . 1001 0111 1000B
§1-2 数制及数码
计算机只识别和处理数字信息，数字是以二进制数的形式表示的。 它易于物理实现，同时，资料存储、传送和处理简单可靠；运算 规则简单，使逻辑电路的设计、分析、综合方便，使计算器具有 逻辑性。
一、数制
1、常用数制 （1.）十进制数：
1985 = 1000+900+80+5 = 1×103+9×102+8×101+5×100
0有两种表示方法：00000000 —— +0
10000000 —— -0 原码最大、最小的表示：+127、-128
（2）反码 规定正数的反码等于原码；负数的反码是将原码的数值位各位 取反。 [X]反 = X （X0） [X]反 =（2n –1）+ X （X0）如， [+4]反 = [+4]原 = 00000100 B [-4]反=(28–1)+(-5)=11111111-00000101= 11111010 B 反码范围：-128 ~ +127 两个0： +0 —— 00000000 B
第一章 单片机基础知识
内容提要:
§1-1 单片机概述
§1-2 数制及数码
§1-1 单片机概述
一、什么是单片机 单片机就是单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer)。
微型计算机系统的硬件部分通常由五部分组成:
输入设备
运算器
输出设备
控制器
存储器
这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：
二、单片机系统的组成
CPU
存储器
接口部件
定时计数器
AB
DB CB
键盘
显示器
数码管 打印机
硬件 部分
单 片 机 系 统
软件 部分
单片 机芯
片
外围 器件 指令 系统 应用 程序
运算器 CPU 寄存器组
内存 控制器
中断控制逻辑 通用接口
并行I / O口 串行UART
8253
定时/计数器
8251 8255A、8155 2764、6264 ADC0809、DAC0832
特点：有0 ~ 9 十个不同的符号。 逢十进一。 一般用下脚标 D 表示，如 1985D ,或无下脚标。
（ 2.）二进制数： 特点：有0，1两个不同的符号。
逢二进一。二进制数的下脚标为B 例如：对于整数， 1001B=1×23+0×22+0×21+1×20 = 9D 对于小数， 0.101B = 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 = 0.625D 二进制数每一位的权是：以小数点分界，
内存条
CPU
多板机
主板
单板机
输入输出接口 芯片
CCPPU芯U片
定时计数器 芯片
内存条
存储器芯片
印 刷 电
A/D、D/A 芯片
路 板
单片机
存储器
CPU
I / O口
时钟电路 控制电路
定时器
晶 片
单 硅
.
.
单片机是应工业测控的需要而诞生的,它的结构与指令功能 都是按照工业控制要求设计的,故又称单片微控制器(Single Chip Microcontroller)。
有符号数如：+1010110B、-1101001B、等等
01010110B、 11101001B
2、机器数的编码及运算
对带符号数而言，有原码、反码、补码之分，计算机内一般使用补 码。
（1）原码
将数“数码化”，原数前“+”用0表示，原数前“-”用1表示，数 值部分为该数本身，这样的机器数叫原码。
设X——原数；则[X]原 = X（X0） [X]原 = 2n-1 – X （X0），n为字长的位数。
例1、将十进制数45转换成二进制数。
2 45 2 22 2 11 25 22 21 0
即
45 = （101101）2
余数 1 0 1 1 0 1
例2：十进制小数部分的转换: 乘二取整
最高位 取 1 取0 取1
最低位 取 1
0.6875 ×2
1.3750 0.375
×2
0.750 ×2
1. 50 0.5
-0 —— 11111111 B
（3）补码
补码的概念：现在是下午3点，手表停在12点，可正拨3点，也可倒拨9点。即 是说-9的操作可用+3来实现，在12点里：3、-9互为补码。
wk.baidu.com
1 B E 3. 9
7
8H
二进制数转换成八进制数与上述类似。
二、数码
1、机器数与真值 机器只认识二进制数：0、1。 这是因为，电路状态常常有两种情况， 如：电路的通、断； 高电平、低电平；可用0、1表示。 在机器中，这种0、1、0、1的表现形式称为机器数。 机器数分为无符号数、带符号数。
无符号数如：00000001、10010011、01010010、 …… 等等，范围：00H ~ FFH。
=939 . 0664 D
2、数制的转换 （1.）二进制转换为十进制数
方法: 按权展开。 111.101B =1×22+1×2 1+1×2 0 +1× 2 -1 +0× 2 -2
+1× 2 –3 =4+2+1+0.5+0.125 =7.625D （2.）十进制数转换为二进制数 方法： 整数部分除二取余，小数部分乘二取整
单片机特点：
（1）体积小，重量轻； （2）可靠性高，运行速度快，抗干扰能力强； （3）控制功能强，使用灵活，性价比高； （4）易扩展，易于开发； （5）受集成度限制，片内存储器容量较小，一般
内ROM在8KB以下，内RAM在256B以内。
以单片机为核心的应用系统广泛应用于：
家用电器； 工业过程控制； 仪器仪表； 智能武器； 航空、汽车等领域。
…..24 , 23 , 22 , 2 1, 2 0 . 2 -1, 2 -2, 2 - 3, ……
（ 3.）十六进制数： 有0~ 9 ，A,B,C,D,E,F 共十六个不同的符号。 逢十六进位。用下脚标 “H” 表示十六进制数。 例：327 H = 3×162+2×161+7×160
= 807D 3AB . 11H = 3×162+A×161+B×160+1×161+1×16-2
×2
1. 0
从上至下写成从左至右 0.6875D = 0.1011 B
（ 3.）十六进制数与二进制数之间的转换:
十六进制数转换为二进制：
9
A B . 7 C 5H
1001 1010 1011 . 0111 1100 0101B
二进制数转换十六进制数: 0001 1011 1110 0011 . 1001 0111 1000B
§1-2 数制及数码
计算机只识别和处理数字信息，数字是以二进制数的形式表示的。 它易于物理实现，同时，资料存储、传送和处理简单可靠；运算 规则简单，使逻辑电路的设计、分析、综合方便，使计算器具有 逻辑性。
一、数制
1、常用数制 （1.）十进制数：
1985 = 1000+900+80+5 = 1×103+9×102+8×101+5×100