汽车电子控制基础12 微控制器基础课件.ppt

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1、第12章微控制器基础知识曹家喆汽车电子控制基础本章要点什么是控制？什么是软件？什么是硬件？微控制器是怎样工作的？数制及转换几种数制相互关系数制转换方法二——十进制二——十六进制十——十六进制计算机的数制与编码十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制012345670000000100100011010001010110011101234567891011121314151000100110101011110011011110111189ABCDEF计算机的数制与编码带符号数表示方法无符号数带符号

2、数7位数字，最高位是符号位正数：最高位=0负数：最高位=1原码：带符号数本身反码：正数的反码=原码负数的反码：数字位取反，符号不变1001010100010101无符号数（149）10010101带符号数（+21）符号位带符号数（-21）计算机的数制与编码带符号数表示方法补码概念此时钟作为一个计数系统，注意该系统中，12点=0点，12-3=12+9，+9就是（-3）的补码。最大值12=最小值0，我们称12为该计数系统的“模”。利用补码，可将减法转化为加法运算。12+9=912-3=931269-

3、3+9计算机的数制与编码带符号数表示方法补码的运算规则正数的补码：X补=X+模=X负数的补码：X补=X+模=模-

4、X

5、对于8位二进制系统：模=256任何减法运算都可以归结为补码的加法运算，注意结果仍然是补码形式X补=X+模计算机的数制与编码原码、反码和补码间转换正数：原码、反码和补码都相同负数：数值溢出问题数位取反+1补码反码原码数位取反-1计算机的数制与编码常用的二进制编码ASCII码(AmericanStandardCodedforInformationInterchange)BCD码(Bi

6、naryCodedDecimal)BCD码的概念四位二进制数表示一个十进制数BCD码运算将二进制（十六进制）转化为十进制的方法BCD码的应用常用于表示十进制数举例微控制器概述计算机、嵌入式系统与微控制器微型计算机嵌入式微处理器（单板机）嵌入式微控制器（单片机）常用微控制器系列世界半导体器件主要厂家及市场MotorolaIntelPhilipsATMEL微控制器的基本结构微控制器的基本结构芯片外形基本组成（图）CPURAMROMI/O口定时/计数器振荡器与时钟电路内部总线微控制器的基本结构MCS-

7、51单片机内部结构CPU运算器用于数据的传送和算术/逻辑运算控制器用于控制指令的运行微控制器的基本结构CPU（续）运算器算术/逻辑单元ALU(Arithmetic-LogicUnit)累加器ACC(Accumulator)暂存寄存器寄存器B程序状态字PSW(ProgramStatusWord)（图）布尔处理器（位处理器）微控制器的基本结构CPU（续）控制器程序计数器PC(ProgramCounter)16位，其内容总是下一条指令的存储器地址指令寄存器IR与指令译码器ID数据指针DPTR(Data

8、Pointer)堆栈指针SP（StackPointer)110EH110DH110CH110BH110AH1109H1108H1107H1106H1105H1104H1103H1102H1101H1100HCEEF0015120000FFE40405F80A9075当前指令ROM存储器地址PC0511微控制器的基本结构存储器基本概念存储器分类RAMROM（ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FPEROM）存储器容量（有多少个存储器单元）存储器地址（存储器单元编号）微控制器的基本结构51系

9、列微控制器片内RAM低128字节工作寄存器区：32个单元（00H-1FH）位寻址区：16个单元（20H-2FH）用户RAM区：80个单元（30H-7FH）高128字节SFR(SpecialFunctionRegister)微控制器的基本结构51系列微控制器片内RAM单片机片内RAMFFH80H7FH00H专用寄存器区SFR用户使用的存储区07HR706HR605HR504HR403HR302HR201HR100HR0当选择0组工作寄存器时，R0-R7的地址7FH30H2FH20H1FH00H用户

10、RAM区位寻址区工作寄存器3组工作寄存器2组工作寄存器1组工作寄存器0组微控制器的基本结构51系列微控制器的片内ROM8031：无8051、8751等：4kBROM扩展后：与片内统一编排地址内部ROM外部ROM0FFFH0000HFFFFH1000H微控制器的基本结构举例已知：某存储器容量为2kB。求：存储单元的地址范围？解：∵2kB=2048D=0800H，∴存储单元地址范围为0000H～07FFH。微控制器的基本结构微控制器的I/O口关于输入/输出信号电平高电平：≈5V低电平：≈0V并行I/