單片機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展第1頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一單片機(jī)與接口應(yīng)用技術(shù)陶國(guó)正主編蘇州大學(xué)出版社高等職業(yè)教育規(guī)劃教材第2頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、課程的性質(zhì)和目的

單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)重要分支，近年來(lái)在工業(yè)智能儀器儀表、光機(jī)電設(shè)備、自動(dòng)化、信息處理、家電、汽車電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。第3頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

《單片機(jī)與接口應(yīng)用技術(shù)》是為自動(dòng)化專業(yè)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)選修課，本課程的教學(xué)目的是通過(guò)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生正確理解單片機(jī)的基本概念、基本原理，掌握單片機(jī)程序設(shè)計(jì)和微機(jī)接口應(yīng)用的基本方法，并能綜合運(yùn)用單片機(jī)的軟、硬件技術(shù)分析實(shí)際問(wèn)題，為工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等領(lǐng)域的單片機(jī)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。第4頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、課程教學(xué)內(nèi)容本課程以理論教學(xué)為主要環(huán)節(jié)，以學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)為輔，同時(shí)使用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。第5頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第1章單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用

基本概念介紹1.微處理器的概念MPU是微處理器的縮寫（Microprocessor），簡(jiǎn)稱為MP。MPU是集成在同一塊芯片上的具有運(yùn)算和控制功能邏輯的中央處理器。微處理器是構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)、單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。第6頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一微型計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件微型計(jì)算機(jī)（主機(jī)）微處理器

(CPU)軟件外圍設(shè)備運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器

(內(nèi)存)RAMROM外部設(shè)備輔助設(shè)備

輸入設(shè)備(鍵盤、掃描儀、語(yǔ)音識(shí)別儀…)

輸出設(shè)備(顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、…)

輔助存儲(chǔ)器(磁帶、磁盤、光盤)輸入/輸出接口(I/O接口)

總線(AB、DB、CB)系統(tǒng)軟件(操作系統(tǒng)，編輯、編譯程序，故障診斷,監(jiān)控程序…)應(yīng)用軟件(科學(xué)計(jì)算，工業(yè)控制，數(shù)據(jù)處理…)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言)電源電路時(shí)鐘電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)第7頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)用的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)共同構(gòu)成的。兩者是相輔相成的，缺一不可第8頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3．單片機(jī)的基本概念單片機(jī)SCMC(SingleChipMicroComputer)——是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，也就是把微處理器（CPU）、一定容量的程序存儲(chǔ)器（ROM）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、時(shí)鐘及其它一些計(jì)算機(jī)外圍電路，通過(guò)總線連接在一起并集成在一個(gè)芯片上，構(gòu)成的單片微型計(jì)算機(jī)。

—屬于微型機(jī)的一種

—具有一般微機(jī)的基本組成和功能其它名稱：微控制器MCU（MicroControllerUnit）

嵌入式微控制器（embeddedmicrocontroller）主要用于工業(yè)控制領(lǐng)域思考：能否取代計(jì)算機(jī)？第9頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.1單片機(jī)的發(fā)展1.1.1單片機(jī)的發(fā)展史：1976-1978初級(jí)8位單片機(jī)IntelMCS-48系列1978-1982高檔8位單片機(jī)IntelMCS-51系列：-51子系列：8031/8051/8751-52子系列：8032/8052/8752

低功耗型80C31高性能型80C252廉價(jià)型89C2051/1051第10頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1982-199016位單片機(jī)IntelMCS-96系列8098/8096、80C198/80C19632位單片機(jī)809601990－微控制器全面發(fā)展數(shù)據(jù)位長(zhǎng)1481632位。CPU處理能力和速度不斷提高。增大片內(nèi)RAM和ROM容量。增加片內(nèi)I/O口和功能模塊種類和數(shù)量。擴(kuò)大對(duì)外部RAM/IO口和程序存儲(chǔ)器尋址能力?？s小體積，降低功耗。第11頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.1.2單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)COMS化：逐漸取代TTL電路

CMOS電路的特點(diǎn)是低功耗、高密度、低速度、低價(jià)格。采用雙極性半導(dǎo)體工藝的TTL電路速度快，但功耗和芯片面積較大。因?yàn)閱纹瑱C(jī)芯片多數(shù)是采用CMOS半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。隨著技術(shù)和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了HMOS（高密度、高速M(fèi)OS）、CHMOS工藝。CHMOS是CMOS和HMOS工藝的結(jié)合。因而，在單片機(jī)領(lǐng)域CMOS正在逐漸取代TTL電路。第12頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一低功耗化：mA級(jí)降到μA級(jí)單片機(jī)的功耗已從mA級(jí)降到μA以下，使用電壓在3～6V之間，完全適應(yīng)電池工作。低功耗化的效應(yīng)不僅是功耗低，而且?guī)?lái)了產(chǎn)品的高可靠性、高抗干擾能力以及產(chǎn)品便攜化。

低電壓化幾乎所有的單片機(jī)都有WAIT、STOP等省電運(yùn)行方式。允許使用的電壓范圍越來(lái)越寬，一般在3～6V范圍內(nèi)工作。低電壓供電的單片機(jī)電源下限已可達(dá)1～2V。目前0.8V供電的單片機(jī)已經(jīng)問(wèn)世。第13頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一低噪聲與高可靠性為提高單片機(jī)的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，各單片機(jī)廠家在單片機(jī)內(nèi)部電路中都采取了新的技術(shù)措施。大容量化以往單片機(jī)內(nèi)的ROM為1KB～4KB，RAM為64～128B。但在需要復(fù)雜控制的場(chǎng)合，該存儲(chǔ)容量是不夠的，必須進(jìn)行外界擴(kuò)充。為了適應(yīng)這種領(lǐng)域的要求，須運(yùn)用新的工藝，使片內(nèi)存儲(chǔ)器大容量化。目前，單片機(jī)內(nèi)ROM最大可達(dá)64KB，RAM最大為2KB。

第14頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一高性能化主要是指進(jìn)一步改進(jìn)CPU的性能，加快指令運(yùn)算的速度和提高系統(tǒng)控制的可靠性。采用精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)和流水線，可以大幅度提高運(yùn)行速度。現(xiàn)指令速度最高已達(dá)100MIPS（MillionInsructionPerSeconds,即兆指每秒），并加強(qiáng)了位處理功能、中斷定時(shí)控制功能。這類單片機(jī)的運(yùn)算速度比標(biāo)準(zhǔn)的單片機(jī)高出10倍以上。由于這類單片機(jī)有極高的指令速度，就可用軟件模擬其I/O功能，由此引入虛擬外設(shè)的新概念。第15頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一小容量、低價(jià)格化與上述相反，以4位、8位機(jī)為中心的小容量、低價(jià)格化也是發(fā)展方向之一。這類單片機(jī)的用途是把以往用數(shù)字邏輯集成電路的控制電路單片機(jī)化，可廣泛用于家電產(chǎn)品。外圍電路內(nèi)裝化這也是單片機(jī)發(fā)展的主要方向。隨著集成度的不斷提高，有可能把眾多的各種外圍功能器件集成在片內(nèi)。除了一般必須具有的CPU、ROM、RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等以外，片內(nèi)集成的部件還有模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、DMA控制器、聲音發(fā)生器、監(jiān)視定時(shí)器、液晶顯示驅(qū)動(dòng)器、彩色電視機(jī)和錄像機(jī)用的鎖相電路等。第16頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一串行擴(kuò)展技術(shù)在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，通用型單片機(jī)通過(guò)三總線結(jié)構(gòu)擴(kuò)展外圍器件成為單片機(jī)應(yīng)用的主流結(jié)構(gòu)。隨著低價(jià)位OTP（OneTimeProgramble）及各種類型片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的發(fā)展，加之外圍電路接口不斷進(jìn)入片內(nèi)，推動(dòng)了單片機(jī)“單片”應(yīng)用結(jié)構(gòu)的發(fā)展。特別是I2C、SPI等串行總線的引入，可以使單片機(jī)的引腳設(shè)計(jì)更少，單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化及規(guī)范化。第17頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.2單片機(jī)的應(yīng)用智能化儀器儀表如智能電度表、智能流量計(jì)等。單片機(jī)用于儀器儀表中，使之走向了智能化和微型化，擴(kuò)大了儀器儀表功能，提高了測(cè)量精度和測(cè)量的可靠性。實(shí)時(shí)工業(yè)控制單片機(jī)可以構(gòu)成各種工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如數(shù)控機(jī)床、汽車安全技術(shù)檢測(cè)系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、過(guò)程控制等。網(wǎng)絡(luò)與通信利用單片機(jī)的通信接口，可方便地進(jìn)行多機(jī)通信，也可組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如單片機(jī)控制的無(wú)線遙控系統(tǒng)。家用電器如全自動(dòng)洗衣機(jī)、自動(dòng)控溫冰箱、空調(diào)機(jī)等。單片機(jī)用于家用電器，使其應(yīng)用更簡(jiǎn)捷、方便，產(chǎn)品更能滿足用戶的高層次要求。計(jì)算機(jī)智能終端如計(jì)算機(jī)鍵盤、打印機(jī)等。單片機(jī)用于計(jì)算機(jī)智能終端，使之能夠脫離主機(jī)而獨(dú)立工作，盡量少占用主機(jī)時(shí)間，提高主機(jī)的計(jì)算速度和處理能力。大家討論第18頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一總結(jié)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)控制應(yīng)用：應(yīng)用范圍廣泛軟硬件結(jié)合：軟硬件統(tǒng)籌考慮，不僅要會(huì)編程，還要有硬件的理論和實(shí)踐知識(shí)。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣：電磁干擾、電源波動(dòng)、沖擊震動(dòng)、高低溫等環(huán)境因素的影響。要考慮芯片等級(jí)選擇、接地技術(shù)、屏蔽技術(shù)、隔離技術(shù)、濾波技術(shù)、抑制反電勢(shì)干擾技術(shù)等。應(yīng)用空間大：工業(yè)自動(dòng)化、儀器儀表、家用電器、信息和通信產(chǎn)品、軍事裝備等領(lǐng)域。

返回本章首頁(yè)第19頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.3常用單片機(jī)芯片第20頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一補(bǔ)充1.4數(shù)制與編碼1.4.1數(shù)制的表示1.常用數(shù)制（1）十進(jìn)制數(shù)我們熟悉的十進(jìn)制數(shù)有兩個(gè)主要特點(diǎn)：有十個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)：0、1、2、…、9；低位向高位進(jìn)、借位的規(guī)律是“逢十進(jìn)一”“借一當(dāng)十”的計(jì)數(shù)原則進(jìn)行計(jì)數(shù)。例如：1234.45=1×103＋2×102＋3×101＋4×100＋4×10-1＋5×10-2

式中的10稱為十進(jìn)制數(shù)的基數(shù),103、102、101、100、10-1稱為各數(shù)位的權(quán)。十進(jìn)制數(shù)用D結(jié)尾表示。第21頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）二進(jìn)制數(shù)在二進(jìn)制中只有兩個(gè)不同數(shù)碼：0和1，進(jìn)位規(guī)律是“逢二進(jìn)一”“借一當(dāng)二”的計(jì)數(shù)原則進(jìn)行計(jì)數(shù)。二進(jìn)制數(shù)用B結(jié)尾表示。例如，二進(jìn)制數(shù)11011011.01可表示為：(11011011.01)2=1×27＋1×26＋0×25＋1×24＋1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋0×2-1＋1×2-2（3）八進(jìn)制數(shù)在八進(jìn)制中有0、1、2…、7八個(gè)不同數(shù)碼，采用“逢八進(jìn)一”“借一當(dāng)八”的計(jì)數(shù)原則進(jìn)行計(jì)數(shù)。八進(jìn)制數(shù)用Q結(jié)尾表示。例如，八進(jìn)制數(shù)（503.04）Q可表示為：（503.04）Q=5×82+0×81+3×80+0×8-1+4×8-2第22頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）十六進(jìn)制數(shù)在十六進(jìn)制中有0、1、2…、9、A、B、C、D、E、F共十六個(gè)不同的數(shù)碼，采用“逢十六進(jìn)一”“借一當(dāng)十六”的計(jì)數(shù)原則進(jìn)行計(jì)數(shù)。十六進(jìn)制數(shù)用H結(jié)尾表示。例如，十六進(jìn)制數(shù)（4E9.27）H可表示為（4E9.27）H=4×162＋14×161＋9×160＋2×16-1＋7×16-22．不同進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換表1列出了二、八、十、十六進(jìn)制數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，熟記這些對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)會(huì)有較大的幫助。第23頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一表1各種進(jìn)位制的對(duì)應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F711177161000020108100010817100012111第24頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）二、八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成為十進(jìn)制數(shù)根據(jù)各進(jìn)制的定義表示方式，按權(quán)展開(kāi)相加，即可轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)?！纠繉ⅲ?0101）B，(72)Q，（49）H轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。(10101)B=1×24＋0×23＋1×22＋0×21＋1×20=21(72)Q=7×81+2×80=58(49)H=4×161＋9×160=73（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù),需要將整數(shù)部分和小數(shù)部分分開(kāi),采用不同方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換,然后用小數(shù)點(diǎn)將這兩部分連接起來(lái)。第25頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一①整數(shù)部分：除2取余法。具體方法是：將要轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)除以2，取余數(shù)；再用商除以2，再取余數(shù)，直到商等于0為止，將每次得到的余數(shù)按倒序的方法排列起來(lái)作為結(jié)果?！纠繉⑹M(jìn)制數(shù)25轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)所以（25）D=11001B第26頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一②小數(shù)部分：乘2取整法。具體方法是：將十進(jìn)制小數(shù)不斷地乘以2，直到積的小數(shù)部分為零（或直到所要求的位數(shù)）為止，每次乘得的整數(shù)依次排列即為相應(yīng)進(jìn)制的數(shù)碼。最初得到的為最高有效數(shù)位，最后得到的為最低有效數(shù)字。【例】將十進(jìn)制數(shù)0.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。所以（0.625）D=0.101B第27頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【例】將十進(jìn)制數(shù)25.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，只要將上例整數(shù)和小數(shù)部分組合在一起即可，即(25.625)D=(11001.101)B十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)例如：將十進(jìn)制193.12轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。所以（193.12）D(301.075)Q第28頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(3)二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換采用“合三為一”的原則，即從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始向左、右兩邊各以3位為一組進(jìn)行二-八轉(zhuǎn)換：若不足3位的以0補(bǔ)足，便可以將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。反之，每位八進(jìn)制數(shù)用三位二進(jìn)制數(shù)表示，就可將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)?！纠繉ⅲ?0100101.01011101）2轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。

010100101.010111010245.272即(10100101.01011101)B=(245.272)Q第29頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【例】將(756.34)Q轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。

756.34111101110.011100

即(756.34)Q=(111101110.0111)B(4)二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換采用“合四為一”的原則，即從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始向左、右兩邊各以4位為一組進(jìn)行二—十六轉(zhuǎn)換，若不足4位的以0補(bǔ)足，便可以將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。反之，每位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)表示，就可將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。第30頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【例】將(1111111000111.100101011)B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。

0001111111000111.1001010110001FC7.958

即(111111000111.100101011)B=(1FC7.958)H【例】將(79BD.6C)H轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。

79BD.6C0111100110111101.01101100

即(79BD.6C)H=(111100110111101.011011)B1.4.2常用的信息編碼1.二—十進(jìn)制BCD碼（Binary-CodedDecimal）二—十進(jìn)制BCD碼是指每位十進(jìn)制數(shù)用4位二進(jìn)制數(shù)編碼表示。由于4位二進(jìn)制數(shù)可以表示16種狀態(tài)，可丟棄最后6種狀態(tài)，而選用0000～1001來(lái)表示0～9十個(gè)數(shù)符。這種編碼又叫做8421碼。見(jiàn)表所示。第31頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一表十進(jìn)制數(shù)與BCD碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制數(shù)BCD碼十進(jìn)制數(shù)BCD碼000001000010000100011100010001200101200010010300111300010011401001400010100501011500010101601101600010110701111700010111810001800011000910011900011001第32頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【例】將69.25轉(zhuǎn)換成BCD碼。

69.25 01101001.00100101

結(jié)果為69.25=(01101001.00100101)BCD【例】將BCD碼100101111000.01010110轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。

100101111000.01010110978.56

結(jié)果為（100101111000.01010110）BCD=978.562.字符編碼（ASCII碼）計(jì)算機(jī)使用最多、最普遍的是ASCII（AmericanStandardCodeForInformationInterchange）字符編碼，即美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼，如表所示。

第33頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一表七位ASCII代碼表

d3d2d1d0位0d6d5d4位0000010100111001011101110000NULDELSP0＠P｀p0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC2″2BRbr0011ETXDC3＃3CScs0100EOTDC4﹩4DTdt0101ENQNAK％5EUeu0110ACKSYN﹠6FVfv0111BELETB＇7GWgw1000BSCAN﹙8HXhx1001HTEM﹚9IYiy1010LFSUB﹡：JZjz1011VTESC＋﹔K［k﹛1100FFFS，＜L＼l｜1101CRGS－＝M］m｝1110SORS·＞N↑n～1111SIHS／﹖O←oDEL第34頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

ASCII碼的每個(gè)字符用7位二進(jìn)制數(shù)表示，其排列次序?yàn)閐6d5d4d3d2d1d0,d6為高位，d0為低位。而一個(gè)字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)實(shí)際是用8位表示。正常情況下，最高一位d7為“0”。7位二進(jìn)制數(shù)共有128種編碼組合，可表示128個(gè)字符，其中數(shù)字10個(gè)、大小寫英文字母52個(gè)、其他字符32個(gè)和控制字符34個(gè)。數(shù)字0～9的ASCII碼為30H～39H。大寫英文字母A～Z的ASCII碼為41H～5AH。小寫英文字母a～z的ASCII碼為61H～7AH。對(duì)于ASCII碼表中的0、A、a的ASCII碼30H、41H、61H應(yīng)盡量記住，其余的數(shù)字和字母的ASCII碼可按數(shù)字和字母的順序以十六進(jìn)制的規(guī)律寫出。第35頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.5計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)據(jù)表示與運(yùn)算第36頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一帶符號(hào)數(shù)的表示方法用最高位表示符號(hào)位（即8位數(shù)的D7位，16位數(shù)的D15位）

1—

表示負(fù)

0—

表示正如：+81=01010001-81=11010001帶符號(hào)數(shù)又叫機(jī)器數(shù)

n=801010001n=161111000101000111符號(hào)位數(shù)值位真值（機(jī)器數(shù)代表的實(shí)際數(shù)值，如上例中的+81和-81）第37頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【例】真值為(-0101100)B的機(jī)器數(shù)為10101100，存放在機(jī)器中，如圖所示。

圖(-0101100)B在機(jī)器中的存放要注意的是，機(jī)器數(shù)表示的范圍受到字長(zhǎng)的限制。例如，若表示一個(gè)整數(shù)，字長(zhǎng)為8位，則最大的正數(shù)為01111111，最高位為符號(hào)位，即最大值為127。若數(shù)值超出127，就要“溢出”。最小負(fù)數(shù)為10000000，最高位為符號(hào)位，即最小值為-128。第38頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一帶符號(hào)數(shù)的表示方法:原碼，反碼，補(bǔ)碼在計(jì)算機(jī)中，帶符號(hào)數(shù)可以用不同方法表示，常用的有原碼、反碼和補(bǔ)碼。(1)原碼【例】當(dāng)機(jī)器字長(zhǎng)n=8時(shí)：

[+1]原＝00000001，[-1]原＝10000001[+127]原＝01111111，[-127]原＝1111111l第39頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

由此可以看出，在原碼表示法中：最高位為符號(hào)位，正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1，其余n-1位表示數(shù)的絕對(duì)值。在原碼表示中，零有兩種表示形式，即：

[+0]＝00000000，

[-0]＝10000000。(2)反碼【例】當(dāng)機(jī)器字長(zhǎng)n=8時(shí)：

[+1]反＝00000001，[-1]反＝11111110[+127]反＝01111111，[-127]反＝10000000

由此看出，在反碼表示中：正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼只需將其對(duì)應(yīng)的正數(shù)按位求反即可得到。

第40頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

機(jī)器數(shù)最高位為符號(hào)位，0代表正號(hào)，1代表負(fù)號(hào)。反碼表示方式中，零有兩種表示方法：

[+0]反＝00000000，

[-0]反＝11111111。（3）補(bǔ)碼【例】當(dāng)機(jī)器字長(zhǎng)n＝8時(shí)，[+1]補(bǔ)＝00000001，[-1]補(bǔ)＝11111111[+127]補(bǔ)＝01111111，[-127]補(bǔ)＝10000001

由此看出，在補(bǔ)碼表示中：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼、反碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼等于它的反碼加l。機(jī)器數(shù)的最高位是符號(hào)位，0代表正號(hào)，1代表負(fù)號(hào)。在補(bǔ)碼表示中，0有唯一的編碼：

[＋0]補(bǔ)＝[－0]補(bǔ)＝00000000。補(bǔ)碼的運(yùn)算方便，二進(jìn)制的減法可用補(bǔ)碼的加法實(shí)現(xiàn)，使用較廣泛。第41頁(yè)，共46頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【例】假定計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)為8位，試寫出122的原碼、反碼和補(bǔ)碼。[122]原＝[122]反＝[122]補(bǔ)＝01111010B【例】假定計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)為8位，試寫出－45的原碼、反碼和補(bǔ)碼。

[－45]原＝10101101B

[－45]反＝11010010B

[－45]補(bǔ)＝11010011