单片机原理及其接口技术.ppt

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1、单片机原理及接口技术课程安排40学时。上课共10周。课程设计一周。课程重点教材内容比较多，讲授1～9章内容，重点在MCS-51单片机原理、指令系统、单片机系统接口技术的学习。每次课前回列出重要知识点。主题可分为6大部分微型计算机基础。51单片机结构及工作原理。51单片机指令系统及汇编程序设计。半导体存储器及其与51单片机的连接。51单片机中断技术基本I/O接口技术（并口、串口、A/D、D/A）预备知识：模电、数电、C/C++程序设计、微型计算机原理与接口技术第1章微型计算机基础定点数与浮点数计算机中的数制和编码二进制、十六进制、八进制BCD编码、ASCII编码

2、原码、反码、补码的表示及运算规则单片计算机的基本结构、原理及分类计算机的数制与数的转换数制是指数的制式，即利用符号计数的方法。微型计算机中常用的数值有十进制、二进制、八进制、十六进制等。微型计算机中的所有信息都是采用二进制数进行表示，二进制数及编码是所有计算机的基本语言。进位计数制十进制。0～9，如45D。二进制。0，1，如01010011B。十六进制。0～9，A，B，C，D，E，F，如3BH。八进制。0～7，如76O。进位数制之间的转换十进制转为二进制。二进制转为十进制。二进制转为十六进制。十六进制转为二进制。十进制转为十六进制。计算机中数的表示方法定点数表

3、示法。二进制数的小数点位置不变。定点整数定点小数浮点数表示法。小数点位置随阶码的大小浮动。二进制数的运算算术运算加、减、乘、除逻辑运算逻辑乘（与）、逻辑加、逻辑非、逻辑异或二进制数的表示方法在计算机中，有3种数据类型：无符号二进制数。带符号二进制数。无符号十进制数（BCD码）。二进制中符号位的表示。”0”为正，”1”为负+69=01000101-69=11000101机器数与真值，如上例中+69=01000101(机器数)=+1000101(真值)-69=11000101(机器数)=-1000101(真值)带符号数表示法。原码反码补码原码表示法正数的符号用”0

4、”表示，负数的符号用”1”表示。X＝＋1001111，则[X]原＝01001111X＝－1001111，则[X]原＝11001111[＋0]：X＝＋0000000，则[X]原＝00000000[－0]：X＝－0000000，则[X]原＝10000000反码表示法正数的表示同原码，负数的反码：符号位为”1”，其余各位按位求反。X＝＋0011111，则[X]反＝00011111X＝－0011111，则[X]反＝11100000[＋0]：X＝＋0000000，则[X]反＝00000000[－0]：X＝－0000000，则[X]反＝11111111补码表示法为什么需要

5、补码？补码中的“模”－时钟的例子。[X]补＝模＋[X]。补码的计算：正数的补码等于原码。负数的补码等于反码+1。X＝＋1001111，则[X]补＝01001111X＝－1001111，则[X]补＝10110001[＋0]：X＝＋0000000，则[X]原＝00000000[－0]：X＝－0000000，则[X]补＝00000000补码数的符号扩展补码数的右移规则补码的加减运算补码加法。[X+Y]补=[X]补+[Y]补补码减法。[X-Y]补=[X]补+[-Y]补计算机中凡是带符号数都用补码表示，所有运算都采用补码加法完成，运算结果也是补码。应用举例。例1.18例

6、1.19溢出及判断溢出产生的原因。每个数的补码有一个表示范围（字长位n的二进制数，补码的表示范围为-2n-1~2n-1-1），运算结果超出该范围引起的计算出错称为溢出。溢出的判断－变形码Cs：表示最高位（符号位）的进位情况。Cy：表示数值部分最高位的进位情况。溢出＝Cs异或Cy应用举例例1.22例1.23二进制编码为什么需要编码？常用编码类型。BCD编码（二－十编码）。ASCII编码。校验码编码。BCD编码表采用二进制对十进制数进行编码，又称8421BCD编码。BCD编码二进制数的运算修正加法修正。减法修正。字符代码－ASCII编码以7位二进制数表示128种不

7、同的字符（包括字母、数字及控制符号等）。标准ASCII码最高为为0，最高为为1的为扩展ASCII码，常用于双字节编码领域，如汉字编码（GB2312，BIG5，GBK等）。见附录A校验码编码奇偶校验码。奇校验偶校验海明码。单片机的基本结构中央处理器中央处理器，是单片机的核心，集成了运算器。控制器。专用寄存器组。存储器用于存放程序及数据的部件。单片机中使用半导体存储器。存储器单元使用存储器地址标识。CPU需要读写存储器单元的内容时，需要首先提供存储器的地址。总线和总线控制逻辑系统总线。连接多个功能部件，并具有完成信息相互传送功能的一组公共传输线，包括数据总线（DB

8、）。传送数据信号。地址总线（AB）。传