单片机原理与应用

1、单片机原理及应用，广东工业大学信息工程学院测控技术系唐教授。学习要求：课堂记笔记，独立完成作业，做好实验性学习方法：动手实践是最好的学习方法。第1章，计算机基础知识，1.1计算机开发与应用，1.2计算机应用，1.3计算机数字系统与转换，1.4单片机应用，1.5单片机结构与指令执行过程，1.1计算机开发与应用，以及1。发展概况1946-1955.4888888888885鼓内存，机器语言汇编语言编程。ENIAC，世界上第一台数字计算机。第二代晶体管计算机。磁芯是主存储器，磁盘是外部存储器，使用高级语言编程。第三代集成电路计算机。使用半导体存储器，多终端计算机和计算机网络已经出现。第四代大规模集成

2、电路计算机。有微型计算机和单片机，外部设备多样化。第五代人工智能计算机。模拟人类的智能和交流。计算机发展的趋势小型化便携、低功耗巨型尖端科学技术中的信息处理要求超大容量和高速智能人脑思维和通信方法的模拟、各种处理能力的系列化和标准化促进各种计算机硬件和软件的兼容性和升级网络化网络计算机和信息高速公路多机系统大型设备和生产线的集中管理(独立控制、故障分散、资源共享)，1.2计算机应用概况，1.2科学计算：人造卫星轨迹、天气预报等。2.数据处理：企业管理、信息检索等。3.自动控制：空间飞行、火星探测等的现场控制。4.辅助设计和制造。系统模拟6。智能模拟7。计算机网络和信息高速公路，1.3计算机数字

3、系统和转换，十进制nd有十个数字0 9，每十进制一个。十进制系统用于计算机输入输出和人机交互。二进制NB，两个数字：0和1，每个二进制1。二进制是机器中的数据形式。三、十六进制NH十六个数字：0 9，a f，每一个十六进制1。十六进制用来表示二进制数。不同的十进制数通过以下下标或后缀来区分，并且十进制数可以没有下标。例如，101，101D，101B，101H，101H，1.3.1进位计数系统介绍，十进制ND符号集：0 9规则：每十进制一个。例如：1234.5=1103 2102 3101 4100 510-1加权展开以10为基数，每个比特系数为0 9。一般表达式：nd=dn-110n-1dn-

4、210n-2d 0100d-110-1，1.3.2进位计数系统，二进制NB符号集：0，1规则：每个二进制1。示例：1101.101=123 122 021 120 12-1 12-3加权展开以2为基数，每个位的系数为0和1。一般表达式：nb=bn-12n-1bn-22n-2b020 b-12-1，3。十六进制NH符号集：0 9，a f规则：每十六进制一个。示例：DFC.8=13162 15161 12160 816-1扩展以16为基数，每个系数为0 9，a f。一般表达式：NH=HN-116n-1HN-216n-2h0160 h-116-1，1.3.3不同进位计数系统之间的转换，进位计数系统的

5、一般表达式：NR=an-1rn-1an-2rn-2 a1r1 a0r0 a-。一、二和十六进制数被转换成十进制数，十进制数首先被展开，然后根据十进制算法求和。示例：1011.1010 b=123 121 120 12-1 12-3=11.625 DFC . 8h=13162 15161 12160 816-1=3580.5，二进制数和十六进制数之间的转换是24=16，四个二进制数对应一个十六进制数示例：3af . 2h=0011 1010 1111.0010=1110111。整数转换方法“除法基数”每个除法取一个余数，从低位到高位排列。示例：(1) 39被转换成二进制数39=100111 b

6、2391(B0)2191(B1)291(B2)240(B3)220(B4)211(b5)0。(2) 208转换成十六进制数208=D0H 16 208余0 16 13余13=DH 0，2。十进制转换方法“基数乘整”:将十进制部分乘以转换系统的基数，直到十进制数为0或达到转换精度所需的位数。每次乘一个整数，从最高位到最低位。例如：(1) 0.625转换成二进制数1)0.625 2)1.250 1(b-23)0.500(b-21.01(b-0.625=0.101 b)，(2) 0.625转换成十六进制数0.625 16=10.00.625=0.ah(3)208.625转换成十六进制数208.625

7、=D0。啊，1.3.4。在机器中，数字的符号是“0”和“1”，最高有效位是符号位，“0”表示“，”而“1”表示“-”。一、机器数量和真实值机器数量：机器数量中值的表示，其数字通常是8的倍数。真值：由机器数量表示的实际值。示例： 8位机器号与其真值之间的对应关系如下：真值：X1=84=1010100B X2=-84=-1010100B机器号：X1机器=010100 x2机器=11010100；第二，原始代码(真实形式)是最高的。值位与真实值相同。示例8原始代码中的机器数量：真值：x1=1010100b x2=-1010100b机器数量：x1原始=010100 x2原始=11010100。原始代码

8、简单直观，但0的表示不是唯一的，加减运算也很复杂。三，二的补码，正数的补码的意思和原来的代码一样。负补码的符号位是1，数字位等于负加1。示例：要计算8位补码机的数量，x=4 x补码=0000100x=-4 10000100x111011 x补码=1111100。补码表示的优点是：0是唯一的，加减方便，数字的补码与“模数”有关，这是计数系统的范围。当X0，X补码=模数-| x |。当X0、X补码=28-| x |=256-| x |=255-| x | 1=x逆码1时，8位二进制数的模为：28=256。规则：如果符号位不变，则添加1。例如，1000 1101B的补码：1111 0010规定000

9、0 0000B是0。1000 0000b不是-0，而是-128，这是由8台机器的数量表示的真实值。第四，机器数量和真实值之间的转换，1。真实机器的数量(1)X1=127，X2=-。查找X原始，X补码X1原始=X1补码=0111111=7fh x2原始=1111111=ffh x2补码=1000001=81h (2) x1=255，X2=-255查找X原始和X补码X1原始=X1补码=00000001111111=00FFHX2原始=1000018421的BCD代码示例：计算十进制数字876的BCD代码876BCD=1000 0111 0110 876=36ch=11 0110 1100 b；2.

10、BCD码运算，十进制调整：计算机实际上是按照二进制规则计算，并加上十进制调整运算来计算BCD码。十进制调整方法：当计算结果有非BCD码或进位或借位时，通过加6或减6进行调整。示例：计算BCD代码38-29=？0011 100038BCD 1101 0111-29BCD 10000 1111产生非BCD 1111 1010 -06调整1 0000 1001结果，无需借用：9，1.3.6字符编码美国标准信息交换码ASCII码，用于在计算机和外围设备之间传输信息。1.4单片机应用概述，1976-1978主8位单片机英特尔MCS-48系列1978-高级8位单片机英特尔MCS-51系列：-51个子系列：

11、8031/8051/8751 -52子系列：8032/8052/8752低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89c 2051/1051 19852计算机主要技术指标，字长：CPU并行处理二进制数据位8位机、16位机、32位机和64位机。内存容量：内存存储单元数量：1K=210=1024，1M=220=1KK 8K，64K，16M和64M。运行速度：中央处理器处理速度时钟频率，主频率，每秒运行时间6兆赫，12兆赫，24兆赫，100兆赫，300兆赫。内存访问周期：内存读写速度50nS、70nS、200nS。1.5单片机结构和指令执行过程。单片机是将主机(中央处理器、存储器和输入输出接口)集成在一个小硅片