第一章 单片机基础知识(09)ppt课件.ppt

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1、MCS-51单片微型机原理上海大学机械电子工程与自动化学院第一章单片机基础知识电脑、计算机、甚至是单片机，都已经成为我们日常生活中耳熟能详的词语了。然而，单片机与计算机究竟是什么关系？单片机究竟为何物？单片机与嵌入式系统又是什么关系？另外，电脑最为神奇作用是能处理各种各样信息，那么它是如何来表达这些信息的呢？这些问题是学习本书内容的基础，也正是本章要回答的问题。第一章单片机基础知识1.1引言1.2常用数制和码制1.3单片机内部结构概论1.4单片机产品概论1.5本章小结1.1引言1.1.1计算机1.1.2微型机1.1.3单片机与嵌入式计算机1.1.1计算机计算机，

2、俗称电脑，它诞生于二十世纪40年代，它的功能从原来的计算，不断地向控制、信息处理和通讯等各个领域延伸。它的发展是随着电子技术的发展而发展，其中经历了电子管时代、晶体管时代、大规模集成电路和超大规模集成电路时代。计算机家族也从小型机、大型机，发展到巨型机和微型机。1.1.1计算机计算机的内部结构（组成）冯.诺依曼发明的计算机内部结构是由五大部件组成，如图所示：1.1.1计算机1、运算器运算器是计算机的中心，其功能就是进行数据运算，计算机也正是因此而被命名为“计算机”。由于运算器处在计算机的中心位置，早期计算机的一些数据传送需经过运算器。2、控制器控制器是执行指令的

3、部件，它向系统中其他部件发出控制信号，协调各部件工作。计算机通过它来实现本身运行过程的自动化。3、存储器存储器是存放程序和数据的部件，正是因为事先将程序储存在存储器中，控制器才能自动地完成计算机交给的任务。1.1.1计算机4、输入设备输入设备是输入信息的的部件，输入的信息有原始的程序、数据，以及计算机操作命令等，常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。5、输出设备输出设备是输出信息的部件，输出的信息有计算结果、绘制的图片表格，以及计算机操作提示信息等，常用的设备有显示器、打印机等。1.1.1计算机计算机工作过程执行程序的过程，就是逐条执行指令的过程。指令执行的过程

4、还可以细分为：取指令（PC/IR及存储器)，分析指令(ID/微操作部件），执行指令（ALU等）三步曲。1.1.1计算机计算机系统1.1.2微型机微型机（微型计算机）微型机的内部结构1.1.2微型机微处理器微处理器是将控制器、运算器、寄存器集成在一块芯片上的系统，称为MPU（MicroProcessorUnit），俗称CPU。微型计算机以CPU为中心，配上存储器、接口，用系统总线将三者连接起来的系统，称为MC(MicroComputer)。微型计算机系统以MC为中心，配上输入/输出设备、系统软件组成的系统，称为MCS(MicroComputerSystem)，俗称

5、电脑、“计算机”或“微机”。1.1.3单片机与嵌入式计算机单片机什么是单片机呢？说得简洁点，就是将上一节提到的微型计算机（MC）集成在一块芯片上，即将图1-3中的CPU、存储器、接口电路等部件集成在一块芯片上的系统称为单片机SCM(SingleChipMicrocompute)。这是一个富有深远意义的创新。1.1.3单片机与嵌入式计算机嵌入式计算机嵌入式计算机（Theembeddedsystem、TheembeddedController、TheembeddedChips）就是“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”单片机与嵌入式计算机是没有区别的，仅仅是一样东西被

6、冠以不同的名称而已。其中，单片机是以计算机的特殊构成形式命名，嵌入式计算机是以应用形态命名。1.2常用数制和码制1.2.1常用的数制及其转换1.2.2常用的码制1.2.1常用的数制及其转换常用数制及转换由于在前期的有关课程中已讨论过数制和不同数制间的转换方法，所以本课程不再重复这些内容，但仍然希望同学们熟练掌握。需掌握的数制有：二进制、八进制、十进制、十六进制，以及这些进制之间的转换方法，同时要牢记二、八、十六进制的0~15值表示形式。1.2.2常用的码制机器数与真值一个数在机器中的表示形式称为机器数，而这个数的本身称为真值。一般真值用X、Y来表示。例1.11X

7、=1000100，Y=-1010000，在这里Y显然不是机器数，因为机器数是没有“-”这个符号的，只有“1”和“0”这两个符号。1.2.2常用的码制定点数小数点在数中位置固定不变的数称为定点数。小数点是隐含约定的，不占用数据位。根据小数点位置的约定，分为定点小数和定点整数。（1）定点小数（2）定点整数符号位数值部分（尾数）‧小数点位置符号位数值部分（尾数）‧小数点位置1.2.2常用的码制浮点数小数点在数中位置不是固定的数称为浮点数。采用浮点数是为了扩大数的表示范围，其表达方式如下：B=±M×RE其中M是尾数，一般为定点小数；R是底数，因是二进制数，故为2；E是指

8、数，也称为阶码。浮点数的