单片机第1章

其中，2为基数，0和1为各位加权数，其一般表达式为：
NB bn 1 2n 1 bn 2 2n 2 b1 21 b0 20
第1章 单片机基础知识概述
3、十六进制数，NH 符号集：0～9、A～F； 规则：逢十六进一；十六进制数的后缀为H且不可省略；十 六进制数可用加权展开式表示。例如：
第1章 单片机基础知识概述
单片计算机（Single Chip Microcomputer） SCM——将通用微计算机基本功能部件集成在一块芯片 上构成的一种专用微计算机系统
应用：SCM硬件+SCM软件+少量外围电路→嵌入式微 机系统+被控对象→微电脑控制产品
第1章 单片机基础知识概述
单片机的发展： 从1976年起，Intel公司先后推出MCS-48（4位）、 MCS-51 （8位）和MCS-96（16位）3大系列单片机。 迄今为止，世界各地厂商已相继研制出大约50个系列300 多个品种的单片机产品。
ND dn 1 10n 1 dn 2 10n 2 d1 101 d0 100
第1章 单片机基础知识概述
2、二进制数，NB
符号集：0、1； 规则：逢二进一；二进制数的后缀为B且不可省略；二 进制数可用加权展开式表示，例如：
1101 B 1 23 1 2 2 0 21 1 2 0
例如：
第1章 单片机基础知识概述
3.有符号数的表示方法
有符号数：最高位为符号位， “0”表示“+” ，“1”表示“”。 其余为数值位 无符号数：最高位不作为符号位，全部为数值位。 例如：+123→ 0111 1011B -123 → 1111 1011B 1111 1011B → = 251？ = -123？ 靠事先约定
发展方向: CPU速度不断提升，存储容量不断扩大
386 486
Pentium Ⅳ Pentium
Conroe II
第1章 单片机基础知识概述
个人计算机（Personal Computer）
CPU+存储器+主板+显卡+声卡+网卡+显示器+鼠标+键盘… 基本功能部件
接口部件
外部设备
支持它的软件五花八门，应有尽有
第1章 单片机基础知识概述
1.1 单片机概述 1.2 单片机学习的预备知识 1.3 Proteus应用简介
第1章 单片机基础知识概述
1.1 单片机概述 1.2 单片机学习的预备知识 1.3 Proteus应用简介
第1章 单片机基础知识概述
1. 什么是单片机？ 2. 为什么要学单片机？ 3. 怎样学习单片机？
第1章 单片机基础知识概述
单片机的发展趋势是高集成度、高性能、低功耗
单片机（SCM）→微控制器（Micro Controller Unit）
Single Chip Microcomputer
Micro Controller Unit
8位的51内核单片机仍然是目前主流机型。
第1章 单片机基础知识概述
A B
Y A B
Y 0 1 1 1
Y
A B
或门电路
Y
≥1
Y
或门符号
第1章 单片机基础知识概述
（3）非逻辑关系
非逻辑真值表
A 0 Y 1
Y A
非门电路
1
0
Y
A
A
1
Y
A
Y
非门符号
第1章 单片机基础知识概述
（4）与非逻辑关系
与非逻辑真值表
A B Y
Y AB
与非门电路
0
0 1 1
0
1 0 1
第1章 单片机基础知识概述
1.数制
单片机常用的数制有十进制、二进制、十六进制。 1、十进制数，ND 符号集：0～9； 规则：逢十进一；十进制数的后缀为D但可省略；十进制 数可用加权展开式表示，例如：
1234 1 103 2 102 3 101 4 100
其中，10为基数，0～9为各位加权数，其一般表达式为：
第1章 单片机基础知识概述
BCD码的用途： 可使计算机直接进行十进制数运算 例如：23+15 = 0010 0011B + 0001 0101B 38 (BCD) = 0011 1000B = 56 (二进制)
靠事先约定
第1章 单片机基础知识概述
6. ASCⅡ码
字母和字符的二进制数表示——ASCⅡ码(American Standard Code for Information Interchange——美国国家信息交换标准字符码 )。
5. BCD码
Binary Coded Decimal——用二进制代码表示的十进制数，称 为“二进码十进数”或“二/十进制代码”。 可以用4位二进制数表示1位十进制数
8421BCD码
第1章 单片机基础知识概述
用一个字节表示两个十进制的数——压缩的BCD码：
如 1000 0111B 表示十进制的87 用一个字节仅表示一位十进制的数——非压缩的BCD码： 如 0000 0111B 表示十进制的7
3、怎样学习单片机
教学目标——掌握单片机原理与应用系统设计技能 需要具备——单片机硬件、软件、接口、开发工具 四方面知识
硬件系统
软件系统
接口系统 开发工具
各组成部分既相对独立，又相互交叉
第1章 单片机基础知识概述
硬件系统（RAM，IO，T/C，INT，UART）
存储器 输入/输出单元 定时/计数器
第1章 单片机基础知识概述
工业计算机（Industrial Personal Computer） PC→ 电气加固、机械加固，并配置各种接口板卡 → IPC（工控机）→ 嵌入到大型对象系统中（实现智能化）
船舶驾驶室集中控制台
自动配料控制系统
电站锅炉控制系统
第1章 单片机基础知识概述
众多小型对象系统（如家电、仪器、工控单元…）无法使用IPC→ 需要发展一类特殊的嵌入式计算机系统
Biblioteka Baidu
中断系统 串行通信
第1章 单片机基础知识概述
软件系统
汇编语言程序
C51语言程序
第1章 单片机基础知识概述
接口系统（LED，KEY，AD，DA，IO扩展）
数码管
键盘
模数转换 数模转换 可编程接口
键盘电路
第1章 单片机基础知识概述
单片机本身无开发能力，必须借助开发工具开发应用软件。
单片机实验箱
第1章 单片机基础知识概述
4种最基本的逻辑关系如下：
与逻辑、或逻辑、非逻辑、与非逻辑
第1章 单片机基础知识概述
（1）与逻辑关系
与逻辑真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1
Y A B
Y 0 0 0 1
与门电路
Y
Y
A B
A B
&
Y
与门符号
第1章 单片机基础知识概述
（2）或逻辑关系
或逻辑真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1
第1章 单片机基础知识概述
1. 什么是单片机？
——从微型计算机技术的两大 发展分支谈起
第1章 单片机基础知识概述
分支一：通用微型计算机系统 （Universal microComputer System ）
UCS——为满足众多普通应用场合需要而发展的一类 个人计算机系统 技术要求: 高速计算 + 海量存储
位 半字节 字 节 字 节
字节
字（双字节）
第1章 单片机基础知识概述
强调 ： 1、字节的表示不可与二进制数的表示相混淆。例如，不 应将二进制数“1010B”理解为“1010字节”； 2、千字节的表示为“KB”，1KB=1024B。例如，64KB = 1024B×64 = 65536B。
第1章 单片机基础知识概述
（最后一组不足时左边添0凑齐4位）
记忆：
1010B = 0AH
1101B = 0DH
1011B = 0BH
1100B = 0CH
1110B = 0EH
1111B = 0FH
第1章 单片机基础知识概述
(4)十进制整数转换成二、十六进制整数
转换规则：“除基取余”。十进制整数不断除以转换进制 基数，直至商为0。每除一次取一个余数，从低位排向高位。
4. 位—字节—字
位 (bit)：二进制数中的一位，其值不是“1”，就是“0”。
字节 (byte)：一个8位的二进制数为一个字节，可用大写B 表示，例如256字节→256B。 字 (word)：51单片机的字由2个字节组成，16位字长。 半字节：4位二进制
例如：1000 1110 1100 1011B = 8E CDH
第1章 单片机基础知识概述
分支二：嵌入式计算机系统 （Embedded Computer System）
ECS——能嵌入到对象体系中，以实现对象体系智 能化为目的的一类专用计算机系统 技术要求：必须满足对象体系的物理、电气和环 境以及产品成本等要求 发展方向: 与对象系统密切相关的嵌入性能、控制 能力与控制可靠性
汽车电控系统中的单片机应用
第1章 单片机基础知识概述
2. 为什么要学单片机？
• 单片机属于高新技术领域，是机电产品智能化 的重要途径，可实现产品的升级换代
• 单片机应用领域宽，单片机技能人才社会需求 广泛，具有很好的就业前景 • 单片机知识与具体专业技术相结合可产生更大 的创造力和发展潜力
第1章 单片机基础知识概述
学习方法
第1章 单片机基础知识概述
1.1 单片机概述 1.2 单片机学习的预备知识 1.3 Proteus应用简介
第1章 单片机基础知识概述
1.2 单片机学习的预备知识
1、数制定义——2、10、16进制数的概念
2、数制转换——2、10、16进制数的换算 3、有符号数——2进制负数的表示方法 4、位-字节-字——2进制基本概念 5、ASCII码——字符的2进制表示方法 6、BCD码——10进制数的2进制表示方法 7、基本逻辑门电路 ——与、或、非、与非
(1) 二进制转换成十进制 转换规则：按二进制表达式展开，按十进制运算求和。 例如： 1011 B 1 23 1 21 1 2 0 11 1111 1111
记忆： 举例： 1100B = 12
8421 16 32 64 128
1001B = 9 1111B = 15 11111111B = 255
1
1 1 0
Y
A B
&
Y
A B
Y
与非门符号
第1章 单片机基础知识概述
1.1 单片机概述 1.2 单片机学习的预备知识
1.3 Proteus应用简介
第1章 单片机基础知识概述
Proteus是电路分析与实物仿真软件（ISIS和ARES） 英国Labcenter Electronics Ltd. 开发 提供原理图绘制、单片机系统仿真与PCB设计等功 能（部分功能类似于Multisim软件）
第1章 单片机基础知识概述
有符号 数有3种编码形式：原码、反码和补码 基本规律： 正数的原码、反码和补码都是相同的，而负数的原码、 反码和补码各有不同。 运算规则： 当有符号数用补码表示时，可以把减法运算转换为加法 运算。 CPU中便无需设置硬件减法器，从而可简化 其硬件结构。
第1章 单片机基础知识概述
DFC8H 13163 15 162 12 161 8 160
其中，16为基数，0～15为各位加权数，其一般表达式为：
NH hn 1 16n 1 hn 2 16n 2 h1 161 h0 160
第1章 单片机基础知识概述
2.数制转换
第1章 单片机基础知识概述
（2）十六进制转换成十进制
转换规则：按十六进制表达式展开，按十进制运算求和。
例如： DFC8H 13163 15162 12161 8 160 57288
第1章 单片机基础知识概述
(3) 二进制与十六进制数之间的转换 转换规则：
从低位起由右到左，每4位二进制数对应1位十六进制数。 例如：
低4位 高3位
它采用7位二进制编码表示 128个字符，其中包括数码 0～9以及英文字母等可打印 的字符。
例如： ‘A’ →100 0001B →41H ‘0’～‘9’ → 30H ～ 39H
第1章 单片机基础知识概述
7.基本逻辑门电路
数字计算机靠基本逻辑门电路实现二进制数的运算，其中高
电平和低电平分别代表1和0。 单片机原理分析中需要用到一些基本逻辑门电路、逻辑关系 和逻辑符号 。
开发工具——PROTEUS单片机仿真软件
第1章 单片机基础知识概述
开发工具—— Keil集成开发环境软件
Keil C51简介
Keil C51是51单片机软件开 发的C语言和汇编语言环境，可 以进行纯软件仿真；也可以与 Proteus软件联合进行仿真。
第1章 单片机基础知识概述
仿真运行效果
第1章 单片机基础知识概述