单片机原理及应用(第1～6章汪书56学时)ppt课件.ppt

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1、第一讲内容：概念、数制、转换、编码、重点：微机的三总线结构10.1微型计算机概述1.微型机结构（投影片）：丁元杰图1-1用三类总线，将三类大规模继电路芯片连成一体。三类总线：⑴数据⑵地址⑶控制。三类芯片：⑴微处理器（MPU或CPU）：由算式逻辑运算单元、控制器单元、寄存器组、内部总线组成。⑵存储器芯片：⑶I/O接口电路芯片：以上构成，称为微型机的主机。主机+I/O外设+电源+系统软件（操作系统）称为微型机系统。22.分类：⑴按组装形式和规模分：单板机、个人计算机（PC）、单片机。⑵按CPU同时处理的二进位数量分：8位、16位、32位、64位等。3.微机系统的主要指标⑴主频（时钟周期）：单位HZ

2、。⑵指令执行时间：表明执行一条指令所需的平均时间。一般用指令执行速度（MIPS，每秒运行多少百万条指令）来代替。指令执行速度，取决于：主频、指令系统、CPU结构。⑶字长：CPU一次（同时）处理的二进位数。⑷存储容量：主机内部随机存储器（RAM）的大小。单位：字节（B），一般有：KB=210=1024B、MB=220=1024KB、GB=230=1024MB、TB=240=1024GB30.2.微机中常用的数制与编码1.常用数制最常用的数制有：十进制、十六进制、二进制。所谓进位制就是：数码从右到左排成数位，右大左小，右边一位比左边一位大一个“权”。运算时，某位满一个“权”，就在其右位加1，本位值

3、为，结果减掉“权”后的值。（权又称位权，每一位对应一个固定的常数）任何进制的数的值都可用表示为十进制的值S，转换公式：n为正数的位数，m为小数的位数，Ki为第i位的数字，Qi为第i位的权。例1：二进制数，1011.11的十进制的值S：S=1*23+0*22+1*21+1*20+1*2-1+1*2-2=12.75例2：十六进制数，1F6的十进制的值S：S=1*162+15*161+6*160=256+240+6=50242.不同数制间的转换⑴十六进制（H）--二进制（B）例1：将二进制数1011101011.0110111B转换为十六进制数。从小数点开始，向左右4位为一组分开，每组对应一位十六进

4、制数，按8、4、2、1算出该位的数字。即：10，1110，1011.0110,111=2EB.6E不够4位，用0填充。例2：将十六进制数1A2F.7BH转换为二进制数。例1的逆过程。⑵十进制（D）--十六（H0或二进制（B）例：将十进制数115.58，转换为二进制数。整数部分用短除法，从底到顶取余数，从左到右排位。小数部分用乘2取整法，从底到顶取整数，从左到右排位。5第二讲内容：编码、二进制运算、符号数表示、指令执行重点：二进制运算、指令执行63.微机中常用的编码用一个二进制串，即“数据“来表示一个信息。所谓“编码”，就是构成数据的方法。⑴BCD码（对十进制数的表示）用4位二进制位串表示1个十

5、进制的数字（0—9）。4位二进制串可表示16个数字符号，在10进制中就多出6个字符。一般用8421的方法来计算一4位二进制串的数值，即用“0000”表示0，用“0001”表示1，用“0010”表示2，以此类推。显然，“1010---1111”这6个代码应属于非法。例1:十进制数2538的BCD码为：0010,0101,0011,1000BCD码调整：由于计算机只能进行二进制运算，因此，在运算过程中，出现非法码时，应用软件进行调整（加6），最后结果才能按BCD码的规定输出十进制数。例2：178+65=243000101111000+)000001100101000111011101+）01100

6、110(加6调整)001001000011⑵ASCII码（对文字符号的表示）70.3计算机（二进制）运算基础1.加法：0+0=0，0+1=1+0=1，1+1=0（进位）。其它算数运算（减、乘、除）均可化为加法运算。2.逻辑“与”（乘）：0∧0=0，1∧0=0∧1=0，1∧1=1。工程口诀：“用0清零，用1保持。”例：对数据11010101的高4位清零，低4为保持不变。操作：11010101∧00001111=000001010100010183.逻辑“或”：0∨1=1∨0=1∨1=1，0∨0=0。工程口诀：“用1置1，用0保持。”例：对数据11010101的高4位置1，低4为保持不变。操作：1

7、1010101∨11110000=111101014.逻辑“异或”：相同为0，不同为1。010011110100111092.指令执行过程⑴指令：叫计算机硬件完成一独立动作的命令。不同类的计算机硬件，完成的独立动作是不同的，即指令系统是不同的。⑵指令格式：由操作码和操作数（地址码）两部分组成。⑶执行过程：取指令、分析指令、执行指令。（投影片）：张慰兮P30图1-8（多媒体动画片）：问题：1)取指令