【正文】 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F 16 10000 10 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 就是用 2去除該十進(jìn)制數(shù) ， 得商和余數(shù) ， 此余數(shù)為二進(jìn)制代碼的最小有效位 (LSB)或最低位的值；再用 2除該商數(shù) ， 又可得商數(shù)和余數(shù) ， 則此余數(shù)為 LSB左鄰的二進(jìn)制代碼 (次低位 )。 依此類推 ， 從低位到高位逐次進(jìn)行 ， 直到商是 0為止 ， 就可得到該十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制代碼 。 除二取余法 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 例如：將 (67)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) ， 過程如下： 6722 33 1022216 1842 20012100余數(shù)余數(shù)余數(shù)余數(shù)余數(shù)余數(shù)余數(shù)低位高位即： (67)10=(1000011)2。 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1. 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的方法 將已知十進(jìn)制的小數(shù)乘以 2之后 ， 可能有進(jìn)位 ， 使整數(shù)位為 1(當(dāng)該小數(shù)大于 )， 也可能沒有進(jìn)位 ， 其整數(shù)位仍為零 。 該整數(shù)位的值為二進(jìn)制小數(shù)的最高位 。 再將乘積的小數(shù)部分乘以 2， 所得整數(shù)位的值為二進(jìn)制小數(shù)的次高位 。 依此類推 ， 直到滿足精度要求或乘 2后的小數(shù)部分為 0為止 。 乘二取整法 例如：將 ()10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，其過程如下： 2 2 2 整數(shù)部分為 1 就是二進(jìn)制小數(shù)的第一位為 1 整數(shù)部分為 0 就是二進(jìn)制小數(shù)的第二位為 0 整數(shù)部分為 1 就是二進(jìn)制小數(shù)的第二位為 1 即： ()10=()2 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 2. 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的方法 將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)時(shí)，只要將二進(jìn)制數(shù)各位的權(quán)乘以各位的數(shù)碼 (0或 1)再相加即可。 例如：將 ()2制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)： ()2＝ 1 23+1 22+0 21+1 20+1 21+0 22+0 23+1 24＝ 8+4+0+1++0+0+=()10 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 3. 二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換方法 1) 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 例如：把 ()2轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 。 1 0 1 1 0 11 0 1 . 1 11 1 0001 0 1 1 0 11 0 1 . 1 11 1 0000 0 0 0二進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制1 6 D C A.即： ()2=()16。 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 2)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只要將每 1位十六進(jìn)制數(shù)用 4位相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)表示即可完成轉(zhuǎn)換。 例如：將 (ECA16)16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 1 01 1 0 01 01 0 11 1 00 0二進(jìn)制十六進(jìn)制 E C A 1 61 1 0 0即： (ECA16)16=(11101100101000010110)2。 思考練習(xí)題 (1)微型計(jì)算機(jī)由哪幾部分組成？ (2)什么是單片機(jī)？它與一般微型計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別？ (3)單片機(jī)主要應(yīng)用在哪些方面？ (4)將下面的一組十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)： ① 56 ② 74 ③ 23 ④ 19 ⑤ 89 ⑥ 68 ⑦ 142 ⑧ ⑨ ⑩ ? ? (5)將下面的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)： ① 10110011 ② 10100101 ③ 11101001 ④ 10011110 ⑤ 10000101 ⑥ 11000101 ⑦ 11101110 ⑧ 10001100 ⑨ ⑩ 第 2章 MCS51系列單片機(jī)的組成與工作原理 本章知識(shí)點(diǎn)： ▲ MCS51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ▲ CPU的結(jié)構(gòu)和功能 ▲ 存儲(chǔ)器的組織結(jié)構(gòu) ▲ MCS51單片機(jī)的并行輸入輸出端口 ▲ MCS51 單片機(jī)的外部引腳及功能 ▲ 單片機(jī)指令時(shí)序 本章重點(diǎn)： ▲ MCS51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ▲ MCS51單片機(jī)的并行輸入輸出端口 ▲ MCS51 單片機(jī)的外部引腳及功能 MCS51系列單片機(jī)分類： ROM型芯片，必須外接 ROM才能用。 2. 帶片內(nèi) ROM型的芯片又分為片內(nèi) EPROM型、片內(nèi)FLASH型、片內(nèi)掩膜 ROM型等。 MCS51系列單片機(jī)特點(diǎn)： ； 111條指令，其中包括乘除指令和位操作指令； 5個(gè)（ 8032/8052為 6個(gè)），分為 2個(gè)優(yōu)先級(jí)； RAM區(qū)中開辟了 4個(gè)通用工作寄存區(qū)，共有 32個(gè)通用寄存器， 1個(gè)位尋址區(qū)； I/O口都可以作為輸入 /輸出，在擴(kuò)展應(yīng)用方式下采用 P0和 P2口作為片外擴(kuò)展地址總線； ，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 MCS51系列單片機(jī)的硬件及端子功能 一、 MCS51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) MCS51系列單片機(jī)的硬件級(jí)端子功能 內(nèi)部總線時(shí)鐘電路CP UIN T 0T 1T 0并行接口 串行接口P 0 P 1 P 2 P 3 TX D R XD中斷系統(tǒng)RO M RA M 定時(shí)/計(jì) 數(shù)器IN T 1單一總線連接 各單元采用特殊寄存器集中控制 （ 1） 8051單片機(jī)的基本組成 中央處理器（ CPU）： 完成運(yùn)算和控制。 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（片內(nèi) RAM）： 256個(gè)字節(jié)的 RAM單元，其中 128個(gè)字節(jié)被專用寄存器占用，前 128個(gè)字節(jié) 單元共用戶存放可讀寫的數(shù)據(jù)。 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（內(nèi)部 ROM）： 4KB的掩膜 ROM，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)或表格。 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器： 兩個(gè) 16位 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 4種工作方式。 并行 I/O口： 4個(gè) 8位 的 I/O口（ P0、 P P P3），以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入 /輸出。 串行口： 1個(gè)全雙工的串行口 ，具有 4種工作方式，既可作為全雙工異步通信收發(fā)器使用，也可作為同步移位器使用。 中斷系統(tǒng)： 有 5個(gè)中斷源 ，即外部中斷 2個(gè)，定時(shí) /計(jì)數(shù)中斷 2個(gè)，串行口中斷 1個(gè)，有 2個(gè)優(yōu)先級(jí)別 。 時(shí)鐘電路： 用來產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列。 特殊功能寄存器： 有 21個(gè)特殊功能寄存器 ，用于對(duì)片內(nèi)個(gè)功能模塊進(jìn)行監(jiān)控和管理，是片內(nèi) RAM的一部分，與片內(nèi) RAM單元統(tǒng)一編址。 MCS51系列單片機(jī)的硬件及端子功能 MCS51系列單片機(jī)的硬件及端子功能 其基本特性如下： 8位 CPU，含片內(nèi)振蕩器； 4KB的程序存儲(chǔ)器 ROM； 128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM； 64KB的外部程序存儲(chǔ)器尋址能力； 64KB的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址能力； 32根輸入輸出 (I/O)線； 2個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； 1個(gè)全雙工異步串行口； 21個(gè)特殊功能寄存器； 5個(gè)中斷源， 2個(gè)優(yōu)先級(jí)； 具有位尋址功能。 （ 2） MCS51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 它是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， MCS51系列單片機(jī)分為51和 52兩個(gè)子系列， 51是基本型， 52是增強(qiáng)型。 52子系列增強(qiáng)的功能是： 片內(nèi) ROM從 4KB增加到 8KB； 片內(nèi) RAM從 128B增加到 256B； 定時(shí) /計(jì)數(shù)器從 2個(gè)增加到 3個(gè)； 中斷源從 5個(gè)增加到 6個(gè)。 MCS51系列單片機(jī)的硬件及端子功能 MCS51系列單片機(jī)的硬件及端子功能 二、 MCS51系列單片機(jī)的端子分布 (a)方形封裝 (b)雙列直插式封裝 （ 1） 電源端子 （ 40）用于接入單片機(jī)的工作電源。 （ 2） 時(shí)鐘端子 XTAL（ ）用來提供單片機(jī)的工作時(shí)鐘信號(hào)。 在使用單片機(jī)內(nèi)部振蕩電路時(shí)，這兩個(gè)端子用來接石英晶體和微調(diào)電容，在使用外部時(shí)鐘時(shí)，用來輸入時(shí)鐘脈沖 。 （ 3） 控制信號(hào)端子 （ 2 31） RST/VPD:復(fù)位 /備用電源端子。單片機(jī)正常工作時(shí)，此端子為低電平。在單片機(jī)掉電期間，此端子可接備用電源（ +5V）。當(dāng)電源電壓低于規(guī)定的電壓值時(shí)， VPD就向片內(nèi) RAM提供電源，比保持 RAM內(nèi)的信息不丟失。 PSEN:輸出訪問片外程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。 ALE/PROG:訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE用于鎖存低 8位的地址信號(hào)。如果系統(tǒng)不訪問外部存儲(chǔ)器， ALE端輸出周期性的脈沖信號(hào)。 EA/VPP:用于區(qū)分片內(nèi)外低 4KB范圍存儲(chǔ)空間。該端子接高電平時(shí)， CPU訪問片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 4KB的地址范圍。 （ 4） 輸入 /輸出端 子 P0~P3（ 32~3 1~ 21~2 10~17）均為 8位雙向 I/O口。其中， ~。 MCS51系列單片機(jī)的硬件及端子功能 MCS51系列單片機(jī)的硬件及端子功能 MCS51系列單片機(jī)的硬件及端子功能 單片機(jī)的 CPU 一、控制器 組成： 由指令寄存器、指令譯碼器、程序計(jì)數(shù)器 PC、數(shù)據(jù)指針 DPTR、RAM地址寄存器以及 16位地址緩沖器等組成。 功能： 對(duì)來自存儲(chǔ)器中的指令進(jìn)行譯碼，通過定時(shí)電路，在規(guī)定的時(shí)刻發(fā)出各種操作所需的全部?jī)?nèi)部和外部的控制信號(hào)，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的功能。 （ 1） 程序計(jì)數(shù)器 PC： 是一個(gè) 16位的專用寄存器，用來存放下一條指令的地址，具有自動(dòng)加 1的功能。 （ 2） 指令寄存器 IR： 是一個(gè) 8位寄存器用于暫存待執(zhí)行的指令，等待譯碼。 （ 3） 暫存器 TMP： 用于暫存進(jìn)入運(yùn)算器之前的數(shù)據(jù)。 （ 4） 指令譯碼器 ID： 是對(duì)指令寄存器中的指令進(jìn)行譯碼，將指令變?yōu)閳?zhí)行此指令所需要的電信號(hào)。 （ 5） 數(shù)據(jù)指針 DPTR： 是一個(gè) 16位的專用地址指針寄存器，主要用來存放 16位地址，作間接尋址寄存器，訪問片外 64K字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和 I/O端口及程序寄存器。 單片機(jī)的 CPU 二、 運(yùn)算器 作用： 主要用于處理算術(shù)與邏輯運(yùn)算等操作。 組成： 算術(shù) /邏輯運(yùn)算單元 ALU、累加器 A、通用寄存器 B、暫存器暫存器 2以及程序狀態(tài)寄存器 PSW、位處理邏輯電路和一些專用寄存器組成 。 （ 1） 算術(shù)邏輯單元 ALU： 由加法器和其他邏輯電路組成，完成數(shù)據(jù)的算術(shù)邏輯運(yùn)算、循環(huán)移位、位操作等。 （ 2） 累加器 ACC： 是一個(gè) 8位特殊功能寄存器，通過暫存器與 ALU相互傳送信息，用來存放一個(gè)操作數(shù)或中間結(jié)果。 （ 3） 程序狀態(tài)字 PSW:是一個(gè) 8位特殊功能寄存器，用于存儲(chǔ)程序運(yùn)行過程中的各種狀態(tài)信息。 （ 4） 其他器件： 用來存放中間結(jié)果， B寄存器用于乘法和除法時(shí)，提供一個(gè)操作數(shù)，對(duì)于其他指令，只用作暫存器。 三、位處理器 位處理器是單片機(jī)的一個(gè)特殊組成部分，具有相應(yīng)的指令系統(tǒng)，可提供 17條位操作指令。 硬件上有自己的“累加器”和自己的位尋址RAM、 I/O口空間，是一個(gè)獨(dú)立的位處理器，位處理器和 8位處理器形成完美的結(jié)合。 單片機(jī)的 CPU 表 寄存器 PSW各位的功能、標(biāo)志符號(hào)與相應(yīng)的位地址 功 能 標(biāo)志符號(hào) 位地址 進(jìn)位標(biāo)志 (又是 C寄存器 ) CY 輔助進(jìn)位標(biāo)志 AC 用戶標(biāo)志 FO 工作寄存器組選擇 RS1 工作寄存器組選擇 RS0 溢出標(biāo)志 OV 保留 奇偶標(biāo)志 P 時(shí)鐘和時(shí)鐘電路 (a)內(nèi)部振蕩器方式 (b)外部振蕩器方式 圖 8051單片機(jī)的振蕩器方式 一、時(shí)鐘電路 MCS51系列單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益的反相放大器構(gòu)成的振蕩電路，作為 CPU的時(shí)鐘脈沖源。 XTAL1為振蕩電路的輸入端，XTAL2為輸出端，同時(shí)作為內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。內(nèi)部振蕩器要保證正常工作，必須在 XTAL XTAL2端子外接一諧振電路。 TT L(a ) 內(nèi)部振蕩器方式XT AL 1R