基于单片机的函数信号发生器的设计与制作毕设论文.doc

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1、第一章计算机基础知识及MCS-51单片机硬件结构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。本节将讲解常用的十进制、二进制、十六进制的含义及相互转换的方法。1.1.1二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。在计算机中，二进制数的每一位是数据的最小存储单位。将8位（bit）二进制数称为一个字节（B），字节是计算机存储信息的基本数据单位。存储器的容量常用以下单位表示：1B=8bit1024B=1KB1024KB=1MB1024MB=1GB1024GB=1TB对于8位二进制数（D0～D7），各位所对应的

2、值为D7D6D5D4D3D2D1D0例如：二进制数10110111，按位权展开求和计算可得=1×+0×+1×+1×+0×+1×+1×+1×=128+0+32+16+0+4+2+1=对于含有小数的二进制数，小数点右边第一位小数开始向右各位的权值分别为…1.1.2十六进制数69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16个数字符号，其中0～9与十进制数相同，剩6个为A～F，分别表示十六进制数的确10～15，计数时按“逢十六进一”的原则进行计数。为了便于区别不同进制的数据，一般情况下可在数据后跟一后缀：二进制数用“B”表示（如1001

3、111B）十六进制数用“H”表示（如3AH）十进制数用“D”表示（如39D或39）1.1.3不同数制之间的转换计算机中的数只能用二进制数表示，十六进制数适合读写方便的需要，日常生活使用的是十六进制数，计算机根据需要对各种进制进转换。1．二进制数转换为十进制数对任意二进制数均可按权展开将其转化为十进制数。例如：=1×+0×+1×+1×+0×+1×+1×+1×=128+0+32+16+0+4+2+1=183D2．十进制数转换为二进制数十进制数转换为二进制数，可将整数部分与小数部分别进行转换，然后合并。。其中整数部分可采用“除2取余法”进行转换，小数部分可采用“乘2取

4、整法”进行转换。例如：将37D转换为二进制数。2371低位（每一次余数为低位）2180291240220211高位（直到商数等于0为止）0结果为37D=100101B。693．二进制数转换为十六进制数因为=16，所以4位二进制数相当于1位十六进制数，二进制、十进制、十六进制对应数的转换关系见表1-1。表1-1二进制、十进制、十六进制对应转换表十进制二进制十六进制000000100011200102300113401004501015601106701117810008910019101010A111011B121100C131101D141110E151111F

5、例如：1000101B=45H1.1.4ASCLL码对于计算机非数值型数据不能直接装入计算机，必须将其转换为特定的二进制代码（即将其编码），以二进制代码所表示的字符数据的形式装入计算机。ASCLL码是一种国际标准信息交换码，它利用7位二进制代码来表示字符，再加上1位校验位，故在计算机中用1个字节8位二进制数来表示一个字符。（ASCLL码表可查资料）1.2单片机与嵌入式系统组成69单片机又称单片微控制器，其基本结构是将微型计算机的基本功能部件：中央处理机（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时器/计算器、中断系统等全部集成在一个半导体芯片上。1.3MCS-51

6、单片机总体结构1.3.1MCS-51单片机总体结构框图及功能单片机内部各功能部件通常都挂靠在内部总线上，它们通过内部总线传送数据信息和控制信息，各功能部件分时使用总线，即所谓的内部单总线结构。图2-1为8051单片机内部基本结构框图。外部事件计数外时钟源振荡器和时序OSC程序存储器4KBROM数据存储器256BRAM/SFR振荡器和时序OSC8051CPU64KB总线扩展控制器可编程I/O可编程全双工串行口外中断内中断控制并行口串行通信图1-18051单片机内部基本结构框图1．CPUCPU是单片机内部的核心部件，是单片机的指挥和控制中心。从功能上看，CPU可分为

7、运算器和控制器两大部分。控制器主要包括程序计算器PC、指令寄存器、指令译码器及定时控制电路等。PC是一个16位的专用寄存器，用来存放CPU要执行的存放在程序存储器中的下一条指令地地址。当系统上电复位后，PC的内容为0000H，所以单片机主控制程序的首地址自然应定位为0000H。69运算器由算术逻辑运算部件ALU、累加器ACC、程序状态字寄存器PSW等组成。程序状态寄存器PSW用于寄存当前指令执行后的某些状态信息，PSW各位定义见表1-2。表1-2PSW各位定义D7D6D5D4D3D2D1D0CyACF0RS1RS0OVF1PCy：进位/借位标志位。AC：辅助进位

8、标志。F0：用户标志位。