第1章单片机概述本章基本要求：单片机是现代电子智能仪器仪表及嵌入式系统的主要组成部分，应用非常广泛，是现代工程技术人员必须掌握的知识之一。本章要求掌握数的进制及其相互转换、带符号数的表示方法、溢出的判别方法、ASCII码和BCD码等单片机的数学基础知识；掌握单片机的概念、特点、应用范围、发展历程等基础知识；了解常用单片机系列。为后续章节的学习打下基础。1.1单片机的数学基础1.1.1数的进位制及其相互转换(1)数的几种常用进制数制是人们利用符号来计数的方法，数制有很多种，人们熟悉的是十进制。但由于数在机器中是以器件的物理状态来表示的，所以一个具有两种稳定状态且能相互转换的器件，就可以用来表示一位二进制数。二进制数的表示是最简单而且是最可靠的，另外二进制的运算规则也是最简单的。因此，迄今为止，所有计算机都是以二进制进行算术运算和逻辑运算的。但是在使用二进制编写程序时既繁锁又容易出错，所以人们在编写程序时又经常用到十进制、十六进制或八进制。下面分别予以介绍。任何一种数制都有两个要素，即基数和权。基数为数制中所使用的数码的个数。当基数为R时，该数制可使用的数码为0～（R-1）。例如在二进制中基数为2，可使用0和1两个数码。在进行运算时按逢R进一，借１当Ｒ的规则进行。权是数制中某一数位上单位数的大小，它是一个指数，底是基数Ｒ，幂是数码的位置号，数码的位置号从0开始。将一个数中某一位的数码与该位的权相乘，即为该位数码的数值。1)十进制(Decimal)十进制是以10为基数，逢十进一、借一当十的计数体制。计数符号共有十个，分别为：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。计数规则是逢十进一，借一当十。十进制数常用下标D或10表示。加权系数表示：∞i[M]D=∑Ki×10i=-∞iKi为第i位的系数可取0～9十个数字符号中的任一个；10为第i位的权。显然各位的权是10的幂。10-1-2[例1.1](42.51)10=4×10+2×10+5×10+1×102)二进制(Binary)二进制是以2为基数，逢二进一、借一当二的计数体制。计数符号共有二个，分别为：0、1。计数规则是逢二进一、借一当二。二进制数常用下标B或2表示。1运算规则：0+0=00+1=1+0=11+1=10（读“壹零”）0×0=01×0=0×1=01×1=1加权系数表示：∞i[M]B=∑Ki×2i=-∞iKi为第i位的系数可取0或1；2为第i位的权，即各位的权是2的幂。3210-1-2[例1.2][1101.01]B=1×2+1×2+0×2+1×2+0×2+1×2下面再介绍有关二进制的几个概念:位:一位二进制信息,只能是0或1,也叫比特(bit)。字节：计算机中将8位二进制数称为一个字节，也叫拜特（Byte）。为了表示大容量存储器的需要，人们还定义了千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）等三个单位。它们的关系为：1KB=210Byte=1024Byte1MB=210KB=1024KB=220Byte1GB=210MB=1024MB=230Byte字：计算机一次能处理的二进制数称为一个字，也叫沃德（Word），字是计算机中参加运算的基本单位。由于目前微型计算机通常是16位的，所以通常认为一个字为16位二进制数，即1Word=2Byte。3)八进制八进制是以8为基数，逢八进一、借一当八的计数体制。计数符号共有八个，分别为：0、1、2、3、4、5、6、7。计数规则是逢八进一，借一当八。八进制数常用下标O或8表示。加权系数表示：∞i[M]O=∑Ki×8i=-∞iKi为第i位的系数可取0～7八个数字符号中的任一个；8为第i位的权。显然各位的权是8的幂。210[例1.3][236]O=2×8+3×8+6×8对八进制数有一个重要特点，那就是每位八进制数可用三位二进制数表示。例如:(6)8=(110)24)十六进制(Hexadecimal)十六进制是以16为基数，逢十六进一、借一当十六的计数体制。计数符号共有十六个，分别为：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。计数规则是逢十六进一，借一当十六。十六进制数常用下标H或16表示。加权系数表示：∞i[M]H=∑Ki×16i=-∞iKi为第i位的系数可取0～F十六个数字符号中的任一个；16为第i位的权。显然各位的权是16的幂。210[例1.4][4E6]H=4×16+14×16+6×16对十六进制数有一个重要特点，那就是每位十六进制数可用四位二进制数表示。例如:(E)16=(1110)2(2)不同进制数之间