2025年单片机设计原理（单片机设计原理及应用）

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2．单片机的应用（1）测控系统。用单片机可以构成各种工业控制系统、数据采集系统、分布式测控系统、机器人控制系统和机电一体化产品。（2）智能仪器仪表。把单片机应用在智能仪器仪表中，促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化方面发展。（3）通讯产品。用于调制解调器与程控交换技术。（4）民用产品。用于家用电器、电子玩具、录像机、激光唱机等民用产品。（5）军用产品。用于导弹控制、制导控制、智能武器装备、航天飞机导航系统等军用产品之中。（6）计算机外部设备。在人们的日常生活和数学计算中，我们经常采用的是十进制，但计算机只能“识别”二进制数。所以，二进制数及其编码是所有计算机的基本语言。其基本信息只有“0”和“1”，这是因为数字电路中的开关只有“通”和“断”两个状态。如果计算机要进行十进制或其它进制的计算，那么都要转换成二进制进行计算。1.2.1二进制、十进制与十六进制1．二进制以2为基数的数制叫二进制，它只包括“0”和“1”两个符号二进制数以B作为标识符。一个含有n位整数，m位小数的二进制数可表示为：N=Xn－1×2n-1＋Xn－2×2n－2＋…＋X0×20＋X－1×2-1＋X－2×2-2＋…＋X－m×2-m或：举例例如：二进制数101.101B等于十进制的5.625其各位数码代表的数值为：1×22＋0×21＋1×20＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3=5.6252．十进制以10为基数的数制叫十进制，十进制用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9等10个符号来表示。进位规则是“逢十进一”。十进制数以D作为标识符。一个含有n位整数，m位小数的十进制数可表示为：N=Xn－1×10n-1＋Xn－2×10n－2＋…＋X0×100＋X－1×10-1＋X－2×10-2＋…＋X－m×10-m或：3．十六进制以16为基数的数制叫十六进制，进位规则是“逢十六进一”。十六进制数以H作为标识符。一个含有n位整数，m位小数的十六进制数可表示为：N=Xn－1×16n-1＋Xn－2×16n－2＋…＋X0×160＋X－1×16-1＋X－2×16-2＋…＋X－m×16-m或：1.2.2数制的转换1．二进制→十进制的转换例如：1101.11B=1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2－1＋1×2－2=13.752．十六进制→十进制的转换例如：3BH=3×161＋11×160=591A6CH=1×163＋10×162＋6×161＋12×160=67643．十进制→二进制的转换把一个十进制整数依次除以2，并记下每次所得的余数（1或0），最后所得的余数的组合即为转换的十进制数。第一位余数为最低位（LSB），最后一个余数为最高位（MSB）。例如：126=B例如：213十进制数转换成二进制例如：0.318=0…B4．十六进制→二进制的转换将每位十六进制数转换成相应的四位二进制数即可。5．二进制→十六进制的转换只需从二进制数的最低位算起，每四位一个数，到最高位不够四位填0，即可按位转换成十六进制数。6．十进制→十六进制的转换十进制转换成十六进制与十进制转换成二进制方法一样，只是除数为16而不是2。而余数是0～F中的任一个数。例如：9168=23D0H1.2.3原码、反码与补码在计算机中，为了运算的方便，数的最高位用来表示正、负数。最高位为“0”表示正数，最高位为“1”表示负数。为了区别原来的数与它在计算机中的表示形式，我们将已经数码化了的带符号数称为机器数。而把原来的数称为机器数的真值。机器数有三种表示方法：原码、反码、补码。1．原码在符号位用0表示正数，在符号位用l表示负数，而数值位保持原样的数，这样的机器数称为原码。8位二进制原码表示的数的范围为：－127～＋127。（1）正数正数的原码与原来的数相同。（2）负数负数的原码为符号位置1，而数值位不变。（3）0的原码表示0的原码表示法有两种，即正0和负0。[+0]原[-0]原2．反码8位二进制反码表示的数的范围为：－127～＋127（1）正数正数的反码与正数的原码相同。（2）负数负数的反码为数值位的值按位求反，符号位取“1”。(3）0的反码表示0在反码中也有两种表示法

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