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【单片机知识】第1章 概述_图文

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微机原理及应用 第1章 概 述 ? 1.1 数制与编码 ? 在计算机中,任何命令和信息都是以 二进制数据的形式存储的。计算机所执行的 全部操作都归结为对数据的处理和加工。 1. 二进制数 ? 二进制数只有两个数字符号:0和1。计 数时按“逢二进一”的原则进行计数。也 称其基数为二。 ? 根据位权表示法,每一位二进制数在其 不同位置表示不同的值。 ? 对于任何二进制数,可按位权求和展开。 ? 对于8位二进制数(D0~D7),各位所对应的 值为: 27 26 25 24 23 22 21 20 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 128 64 32 16 8 4 2 1 ? 二进制小数: .2-1 .2-2 .2-3 .2-4 .2-5 .2-6 .2-7 .2-8 0.5 0.25 0.125 0.0625 0.03125 … … 十进制: 二进制: 二进制数按位权求和展开: 0 0 0× 20 1 1 2 进1(由1位变成2位) 10 1×20 1× 21+0×20 3 11 进1(由2位变成3位) 4 100 1× 21+1×20 1× 22+0× 21+0× 20 5 101 1× 22+0× 21+1× 20 6 110 1× 22+1× 21+0× 20 7 111 8 1000 进1(由3位变成4位) 1× 22+1× 21+1× 20 1× 23+0× 22+0× 21+0× 20 9 1001 1× 23+0× 22+0× 21+1× 20 在计算机中,二进制数的每一位是数 据存储的最小单位。将8位二进制数称为一 个字节(B),数据在计算机中都是按字节 来储存的。字节(B)是计算机存储信息的 基本数据单位。 ? 2. 十六进制数 计算机在输入输出或书写时,可采用十六 进制数表示相应的二进制数。 十六进制数有十六个数字符号: 0123456789ABCDEF 计数原则是逢“十六进一”,也称其基 数为十六。 例: (11)16= (17)10 (1BE)16=1×162+11×161+14×160=(446)10 ? 3. 不同数制之间的转换 ? 计算机中的数只能用二进制表示,十六进制 数适合读写方便的需要,日常生活中使用的是十 进制数,计算机根据需要对各种进制数据进行转 换。 ? 为了区别不同的进制,采用如下表示方法: 二进制:用“B”表示。如 (11001)2=00011001B 十进制:用“D”表示。如 (25)10=25D 十六进制:用“H”表示。如(25)16=25H,(4F)16=4FH 二进制?十进制 按权值展开。 例:10111. 011B= 1×24+0×23+1×22+1×21+1×20 +0×2-1+1×2-2+1×2-3 =23+0.375=23.375D 十进制?二进制 ? 将十进制与二进制的各位权值从高到低进行比较, 若十进制数大于或等于二进制的某位,则该位取 “1”,否则取“0”。例: 234.625D 整数部分:∵ 28 ≥ 234≥27 ∴ 27该位取1 余数为 234 -128=106 ∵ 27 ≥ 106≥26 ∴ 26该位取1 余数为 106-64=42 又 26 ≥ 42≥25 ∴ 25该位取1 余数为 42-32=10 … … 同理推至余数为0即止 ∴ 整数部分为: 27+ 26 + 25 + 23 + 21= 11101010B 小数部分与整数部分类似: ∵ 0.625≥2-1 ∴ 2-1该位取1 余数为 0.625-0.5=0.125 ∵ 0.125 ≥2-3 ∴ 2-3该位取1 余数为 0 ∴ 小数部分为: 2-1+ 2-3 =.101B ∴ 234.625D= 11101010.101B 二进制?十六进制 ? 因为24=16,所以4位二进制数相当于一位 十六进制数,所以,转换方法如下,例: 101001.01101B 整数部分:101001B=0010,1001B=29H 小数部分:.01101B=.0110,1000B=.68H 所以 101001.01101B=29.68H 十六进制转换成二进制与该过程相反。 十进制??十六进制 ? 先将十进制或十六进制转换成二进制, 以二进制作为过渡,再进行相互转换。 ? 1.2 编码 ? 计算机内部所有数据均用二进制代码 的形式表示。 ? 计算机通过输入设备(如键盘)输入信 息和通过输出设备输出信息也是多种形式 的,即有数字、字母,也有各种控制符号 及汉字等。为此,需要对常用的数据及符 号等进行编码,以表示不同形式的信息。 这种以编码形式所表示的信息既便于存储, 也便于由输入设备输入信息、输出设备输 出相应的信息。 1.二进制数的编码 (1)机器数与真值 机器数:一个数在计算机中的表现形式。 在机器数中,用“0”表示正(+),用“1”表 示负数(-)。 真值:这个数本身。 例:(+36) 10 =25+22 真值为+ 0100100B (-36)10 真值为- 0100100B 机器数为0 0100100B 机器数为1 0100100B (2)原码、反码与补码 ? 原码:正数的符号用 “0” 表示,负数的符 号用“1”表示。 由于计算机只能做加法运算,因此, 在进行减法时必须引进反码和补码。 反码:对于正数,原码、反码和补码相同。 对于负数,反码为:符号位不变,其 数值部分按位取反。 负数的补码:符号位不变,数值部分按位取 反后加1。(反码加1) 注意:计算机中,任何有符号的数都是以补码的形式存储的。 例 (1) :X=36D,用8位数的最高位表示 符号位,则: [X]原= [X]反= [X]补=0 0100100B 例 (2) :X=-36D,用8位数的最高位表 示符号位,则: [X]原= 1 0100100B [X]反= 1 101101



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