文档介绍：单片机原理与应用及C51程序设计
四川省高等教育教学改革工程人才培养质量和教学改革项目教材
单片机原理与应用及C51程序设计
谢维成杨加国主编
董秀成审
单片机原理与应用及C51程序设计
目录
第一章基础知识
第二章单片机基本原理
第三章单片机汇编程序设计
第四章单片机C语言程序设计
第五章 MCS-51单片机内部资源及编程
第六章 CS-51单片机系统扩展
第七章 MCS-51 与键盘、显示器的接口
第八章 MCS-51 与D/A、A/D的接口
第九章 MCS-51 单片机的其他接口
第十章单片机应用系统设计
第十一章单片机应用系统设计实例
第十二章 KEIL C51集成环境的使用
第一章基础知识
第一章基础知识
信息在计算机中的表示
数在计算机内的表示
计算机中的数通常有两种:无符号数和有符号数。
无符号数由于不带符号,表示时比较简单,直接用它对应的二进制
形式表示,例如:假设机器字长为8位,123表示成01111011B。
有符号数带有正负号,通常,在计算机中表示有符号数时,在数的
前面加一位,作为符号位。正数表示为0,负数表示为1,其余的位用
以表示数的大小。这种连同一个符号位在一起作为一个数,称为机器
数,它的数值称为机器数的真值。
符号位数值位
机器数在计算机中有三种表示法:原码、反码和补码。
第一章基础知识
一. 原码
原码表示时,最高位为符号位,正数用0表示,负数用1表示,其
余的位用于表示数的绝对值。
符号位绝对值
对于一个N位的二进制,它的原码表示范围为-(2n-1-1)~+(2n-1-1),
例如:如果用8位二进制表示原码,则数的范围为-127~+127。
原码表示时,假设机器字长为8位,-0的编码为10000000,+0的编码
为00000000。
【例1-1】求+67、-25的原码(机器字长8位)
因为
⏐+67⏐=67=1000011B
⏐-25⏐=25=11001B
所以
[+67]原=01000011B
[-25]原=10011001B
第一章基础知识
二. 反码
反码表示时,最高位为符号位,正数用0表示,负数用1表示,正
数的反码与原码相同,而负数的反码可在原码的基础之上,符号位不
变,其余位取反得到。
对于一个n位的二进制,它的反码表示范围为-(2n-1-1)~+(2n-1-1),
对于0,假设机器字长为8位,-0的反码为11111111B,+0的反码为
00000000B。
【例1-2】求+67、-25的反码(机器字长8位)。
因为
[+67]原=01000011B
[-25]原=10011001B
所以
[+67]反=01000011B
[-25]反=11100110B
第一章基础知识
三. 补码
补码表示时,最高位为符号位,正数用0表示,负数用1表示,正
数的补码与原码相同,而负数的补码可在原码的基础之上,符号位
不变,其余位取反,末位加1得到。对于一个负数X,X的补码也可
用2n-⏐X⏐得到,其中n为计算机字长。
【例1-3】求+67、-25的补码(机器字长8位)。
因为
[+67]原=01000011B
[-25]原=10011001B
所以
[+67]补=01000011B
[-25]补=11100111B
另外,对于计算补码,也可用一种求补运算方法求得。
求补运算:一个二进制数,符号位和数值位一起取反,末位加1。
求补运算具有以下的特点:
第一章基础知识
对于一个数X
求补求补[X]
[X]补[-X]补补
【例1-4】已知+25的补码为00011001B,用求补运算求-25的补码。
求补
因为[25]补[-25]补
所以
[-25]补=11100110+1=11100111B
补码数的表示范围,对于一个n位的二进制,它的补码表示范围
为-(2n-1)~+(2n-1-1)。补码表示时,对于0,-0和+0的补码是相同
的,假设机器字长为8位,则0的补码为00000000B。
第一章基础知识
四. 补码的加减运算
补码的加法运算规则:
[X+Y]补=[X]补+[Y]补
[X-Y]补=[X]补+[-Y]补
对于[-Y]补只要对[Y]补求就可以得到。
【例1-5】假设计算机字长为8位,完成下列补码运算。
1. 25+32
[25]补=00011001B [32]补=00100000B
[25]补=0