单片机原理与应用第1章
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《单片机原理及应用》第1章 绪论.
上午11时26分58秒
图1广-2东松单山片职业机技术内学部院课结件制构作组示意图
1. 3 单片机的发展过程与应用领域 1.3.1 单片机的发展过程
单芯片微机形成阶段
1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机 。 8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根 I/O线和1个8位定时/计数器。
D0 100 D1 101 ... Dm 10m n
(Di 10i ) im
例如，十进制数47.25按权展开为：
47.25=4×101+7×100+2×10-1+5×10-2
上午11时26分58秒
广东松山职业技术学院课件制作组
1.1.1 数制及其转换
1.二进制数及其转换
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广东松山职业技术学院课件制作组
1.1.3 原码、反码、补码
结论1
三种编码的最高位为符号位，“0”表示正，“1” 表示负。
对于正数，三种编码的表示方法相同。 对于负数，三种编码的符号位均为1，数值部分 不同。 8位二进制数的原码、反码和补码所能表示的数
值范围是不完全相同的。
1.1.1 数制及其转换
2.十六进制数及其转换
（1）十六进制数的特点
每一位是0~9、A~F中的一个数码，基数是16 运算规则：逢十六进一，借一当十六
（2）十六进制数的转换
十六进制数 二进制数：一拉四法。 二进制数 十六进制数：四合一法。 十六进制数与十进制数间的转换类似于二进制
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广东松山职业技术学院课件制作组
1.1.4 BCD码和字符的ASCII码
计算机只能识别“0”和“1”两个符号， 而计算机处理的信息却有多种形式，例 如数字、标点符号、运算符号、各种命 令、文字和图形等。要表示这么多的信 息并识别它们，必须对这些信息进行编 码。计算机中根据信息对象不同，编码 的方式也不同。常见的码制有BCD码和 ASCII码等。
单片机原理及应用
第2章 MCS-51单片微型 计算机的结构
2.1 MCS-51单片机总体结构 MCS-51系列单片机的典型产品有8051、 8751、8031、80C51、80C31等。它们的结 构基本相同，其主要差别反映在片内存储器 的配置上有所不同。8051是ROM型单片机， 内含4KB的掩模ROM程序存储器；8751内含 4KB的可编程EPROM程序存储器；而8031 则为无ROM型单片机，使用时需外接程序存 储器。
1. MCS-51单片机总体构框图
2. MCS-51引脚功能
3. MCS-51存储器的特点 物理结构上有四个存储空间： 片内程序存储器； 片外程序存储器； 片内数据存储器； 片外数据存储器。
从用户使用的角度，即从逻辑上划分3个 存储器地址空间： 片内外统一偏址的64KB的程序存储器地 址空间； 片内256B数据存储器地址空间； 片外64KB的数据存储器地址空间；
2. 十六进制数 计算机在输入输出或书写时，可采用十 六进制数表示相应的二进制数。 十六进制数有十六个数字符号，其中0～ 9与十进制相同，剩余六个为A～F分别表示 十进制数的10～15，计数原则是逢“十六进 一”，也称其基数为十六。
3. 不同数制之间的转换 计算机中的数只能用二进制表示，十六 进制数适合读写方便的需要，日常生活中 使用的是十进制数，计算机根据需要对各 种进计算机内部所有数据均用二进制代码的形式表 示。 计算机通过输入设备（如键盘）输入信息和通 过输出设备输出信息也是多种形式的，即有数字、 字母，也有各种控制符号及汉字等。为此，需要对 常用的数据及符号等进行编码，以表示不同形式的 信息。这种以编码形式所表示的信息既便于存储， 也便于由输入设备输入信息、输出设备输出相应的 信息。
第3章 MCS-51单片机指 令系统
单片机原理与应用(方怡冰)1-10
先修课程：数字电路、C语言程序设计
单元0：什么是单片机
本课程《微机原理与接口技术》，主要学习某种型号的微 处理器及其接口电路的结构、工作原理、设计应用。
本课程选择microchip公司的PIC16F877A单片机为学习对 象。
CPU与存储器/寄存器关系是哈佛架构、2级流水线。 接口电路丰富。 8位CPU，适合入门学习。 单片机设计软件、硬件开发套件等易得，理论学习和实践
5.1 中断逻辑
图5-1 PIC16F87X中断逻辑图
5.2 与中断逻辑有关的寄存器
5.2.1 中断控制寄存器INTCON 5.2.2 选项寄存器OPTION-REG INTEDG，这是与上述的外部中断有关的控制位。
1=选择RB0/INT上升沿触发； 0=选择RB0/INT下降沿触发。
5.3 端口RB做中断信号输入时的工作原理 5.3.1 外部中断输入端RB0/INT
用举例
4.1 RA端口
输入\输出端口分别是RA、RB、RC、 RD、RE
图4-2 RA4端口内部结构 图4-1 RA0-3、5端口内部结构
拓展：用汇编指令在RA端口电路上说明电 路工作原理
4.2 RB端口
拓展视：频用：C指用令汇在编R指B端令口在电RB路端上口说电明路上说明 电路工作原理 图4-3 RB0-3端口内部结构
第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择 数据寄存器、低电平时选择指令寄存器
第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行 读操作，低电平时进行写操作
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线 第15～16脚：背光灯电源正负极
单元0：什么是单片机
本课程《微机原理与接口技术》，主要学习某种型号的微 处理器及其接口电路的结构、工作原理、设计应用。
本课程选择microchip公司的PIC16F877A单片机为学习对 象。
CPU与存储器/寄存器关系是哈佛架构、2级流水线。 接口电路丰富。 8位CPU，适合入门学习。 单片机设计软件、硬件开发套件等易得，理论学习和实践
5.1 中断逻辑
图5-1 PIC16F87X中断逻辑图
5.2 与中断逻辑有关的寄存器
5.2.1 中断控制寄存器INTCON 5.2.2 选项寄存器OPTION-REG INTEDG，这是与上述的外部中断有关的控制位。
1=选择RB0/INT上升沿触发； 0=选择RB0/INT下降沿触发。
5.3 端口RB做中断信号输入时的工作原理 5.3.1 外部中断输入端RB0/INT
用举例
4.1 RA端口
输入\输出端口分别是RA、RB、RC、 RD、RE
图4-2 RA4端口内部结构 图4-1 RA0-3、5端口内部结构
拓展：用汇编指令在RA端口电路上说明电 路工作原理
4.2 RB端口
拓展视：频用：C指用令汇在编R指B端令口在电RB路端上口说电明路上说明 电路工作原理 图4-3 RB0-3端口内部结构
第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择 数据寄存器、低电平时选择指令寄存器
第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行 读操作，低电平时进行写操作
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线 第15～16脚：背光灯电源正负极
单片机原理及应用课后习题参考答案1~6章
第一章计算机基础知识1-1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。
1-3 什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1-4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？答：单片机片内ROM的配置状态可分四种：（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；（4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。
1-6 写出下列各数的BCD参与：59：01011001，1996：000，：：第二章 MCS-51单片机的硬件结构2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？答：8052单片机片内包括：①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。
④8KB片内程序存储空间ROM⑤21个特殊功能寄存器SFR⑥4个8位并行I/O端口（32条线）⑦1个可编程全双工串行口⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间⑨3个16位的定时器/计数器⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构2-2 8052的存储器分哪几个空间？如何区别不同空间的寻址？答：⑴8052的存储器分为6个编址空间：①片内ROM的容量为8KB，其地址为0000H~1FFFH；②可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为0000H~FFFFH；片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH分为二块：③地址00H~7FH共128B为片内RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为80H`FFH，其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠；⑤可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为0000H~1FFFH；⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B，其地址为80H~FFH，但实际只定义了26B单元，这26B单元分散在80H`F0H。
单片机原理及应用第1章 概述
整理课件
第1章 概 述 第四阶段是以嵌入式Internet为标志的嵌入式系统，这是 一个正在迅速发展的阶段。
目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随 着Internet的发展和Internet技术与信息家电、工业控制 技术等结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将 代表着嵌入式技术的真正未来。
整理课件
第1章 概 述
1.2 单片机的发展概况
1.2.1 数据总线位数的发展
1．4位单片机阶段
自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS1000后，各个计算机生产公司竞相推出4位单片机。例如美国国 家半导体公司(National Semiconductor)的COP402系列，日本电 气公司(NEC)的μPD75XX系列，美国洛克威尔公司(Rockwell)的 PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88 系列等。
的接口电路设计技术。
整理课件
第1章 概 述
单片机与嵌入式系统
• 嵌入式系统定义
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础， 并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、 成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它 一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作 系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现 对其他设备的控制、监视或管理等功能。
(4) 单片机的外部扩展能力强。在内部的各种功能部分不能满 足应用需求时，均可在外部进行扩展(如扩展ROM、RAM，I/O 接口，定时器/计数器，中断系统等)，与许多通用的微机接口芯 片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。
整理课件
第1章 概 述
1.3.2 单片机的优点及应用
(1) 体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，它能方便地 组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。
第1章 概 述 第四阶段是以嵌入式Internet为标志的嵌入式系统，这是 一个正在迅速发展的阶段。
目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随 着Internet的发展和Internet技术与信息家电、工业控制 技术等结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将 代表着嵌入式技术的真正未来。
整理课件
第1章 概 述
1.2 单片机的发展概况
1.2.1 数据总线位数的发展
1．4位单片机阶段
自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS1000后，各个计算机生产公司竞相推出4位单片机。例如美国国 家半导体公司(National Semiconductor)的COP402系列，日本电 气公司(NEC)的μPD75XX系列，美国洛克威尔公司(Rockwell)的 PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88 系列等。
的接口电路设计技术。
整理课件
第1章 概 述
单片机与嵌入式系统
• 嵌入式系统定义
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础， 并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、 成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它 一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作 系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现 对其他设备的控制、监视或管理等功能。
(4) 单片机的外部扩展能力强。在内部的各种功能部分不能满 足应用需求时，均可在外部进行扩展(如扩展ROM、RAM，I/O 接口，定时器/计数器，中断系统等)，与许多通用的微机接口芯 片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。
整理课件
第1章 概 述
1.3.2 单片机的优点及应用
(1) 体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，它能方便地 组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。
单片机原理与应用第一章作业
单片机的应用现状综述一、单片机概述单片微型计算机简称为单片机，其功能极其多样化，集合了中央处理器、存储器、定时计数以及多重接口为整体的装置。
它体积小。
成本低。
功能强，广泛应用于工业自动化领域以及研究开发智能产品。
二、51单片机概述51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8004单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8004单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。
很多公司都有51系列的兼容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。
51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。
需要注意的是51系列的单片机一般不具备自编程能力。
三、单片机应用概述从应用范畴领域来讲，单片机的类型涵盖下述几个层面。
首先是智能化仪表．通过单片机体系代替了以往滞后性的测量以及管控仪表，可由模拟仪表实现向智能现代化、数字科技化仪表的发展转型。
例如各类温度仪表、压力测试、流量分析仪表、计量电能仪表等等。
还有一类应用为测控系统应用。
采取单片机代替以往设计较为复杂庞大的数字模拟电路。
实现各类工业化管控，信息数据采集处理等功能。
在电能交换上，可借助单片机完成变频调速电路系统的有效设计。
而在通信领域则可借助单片机合理的开发设计通信系统模块，并开发研究功能更加丰富的通信器材设备。
机电领域，更多的机电产品用到单片机，可完成检测分析，管控传统机械化的产品．令其系统结构趋于简单化，管理控制趋于智能化，并显著提升机电设施产品的安全性．使得产品应用服务功能更加多元化。
四、具体应用举例1.数据采集系统数据采集系统如今已成为一门专业,它可以将获取的温度、压力、位移、流量、速度等模拟信号转化为计算机可以识别的数字信号,进而可进行存储、删除、修改、查询等操作,整个过程精度高、可靠性强、速度快。
《单片机原理及应用技术》(第3版 李全利)电子教案：第1章绪论
十进制数 0 1 2 3 4
BCD码 0000B 0001B 0010B 0011B 0100B
十进制数 5 6 7 8 9
BCD码 0101B 0110B 0111B 1000B 1001B
2020/4/2
6
1.1.3 计算机中带符号数的表示
原码、机器数及其真值
原码：数的值用其绝对值表示，最高位作为符号位 机器数：数在计算机内的表示形式 真值：数本身
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 （高职高专教育）
单片机原理及应用技术
（第3版）
主编 李全利
课程特点：
实践性强，旨在应用 硬件、软件结合紧密
学习方法：
课前预习，课后复习 软硬兼顾，上机实践 广阅书刊，用好网络
2020/4/2
2
第1章 绪论
1.1 数制与编码的简单回顾 1.2 电子计算机概述 1.3 单片机的发展过程及产品近况 1.4 单片机的特点及应用领域 1.5 单片机应用系统开发过程 1.6 µVision 集成开发环境简介
输入设备
存储器
输出设备
控制器
运算器
2020/4/2
14
电子计算机经历了五个年代
电子管计算机 晶体管计算机 集成电路计算机 大规模集成电路计算机 超大规模集成电路计算机
结构仍然没有突破冯·诺依曼提出的计算机的经 典结构框架。
2020/4/2
15
1.2.2 微型计算机的组成及其应用形态
微处理器
1971年1月， INTEL公司将：
运算器 控制器 一些寄存器 集成在一个芯片 上----微处理器
4004微处理器
2020/4/2
16
微型计算机
微 处 理 器
基于CDIO工程教育理念的单片机原理及应用 第1章 单片机概述
1.1 微型计算机与单片微型计算机
1.1.2 微型计算机的软件 操作和管理计算机的各种程序，由一条条指令组成
指令
1
控制计算机进行各种操作的命令
MOV A, #29 ；把数29传送到累加器A ADD A, #38H ；将A的内容与数38H相加，结果存A
1.1 微型计算机与单片微型计算机
程序
2
一些列有序指令的集合
4. 计算机和通信网络
单片机具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通 信，为计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件。 现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，如手机、固 定电话、程控交换机、无线对讲机、列车无线通信系统等。
1.1 微型计算机与单片微型计算机
1.1.3 微型计算机的基本工作过程
与一般数字系统不同，计算机是由硬件、软件紧密结合，共同来完成工作任务的。
1. 取指令的过程
（1）CPU通过PC和AB选中第N个存储单元； （2）CPU通过CB向存储器发出读的控制信号； （3）内容送到DB上，CPU读入指令代码
1.1 微型计算机与单片微型计算机
和需要的信号线之间的矛盾，采用了引脚功能复用的方法，引 脚处于何种功能，可由指令来设置或由机器状态来区分。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.3 单片机的特点
7. 外部扩展能力强 当单片机内部的功能部分不能满足应用需求时，可在外部
进行扩展，给设计与应用带来极大的方便和灵活性。
8. 简便易学
大多数单片机采用C语言进行编程，且提供大量的函数， 这为学习和设计单片机的人员提供了便利
• 很多场合，人们需要体积小、价格低、性能稳定的微型计算机 • 单片机是微型计算机的一个重要分支，其特点是把CPU、存储器和I/O接口电路集成
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（0.375） 10=（0.6）16= 0.（6×16-1） 0.375×16=6.000 ·· 整数为6 ·· ··
eg：676.53转换为十六进制数 16 676 0.53×16=8.48 ·· 整数为8 ·· ·· 16 42 ·· 4 0.48×16=7.68 ·· 整数为7 ·· ·· ·· ·· 16 2 ·· A 0.68×16=10.88·· 整数为A ·· ·· ·· ·· 0 ·· 2 ·· ·· ∴ （676.49）10 =（2A4.87A）16 4、B、D、H、BCD转换 eg: ( 1110101.10100111 ) 2
运算器、控制器、存贮器、输入/输出设备是计算 机赖以工作的物质基础，称为硬件。 当然只有硬件，而没有必要的程序，则计算机什么 也干不了的，计算机中的程序称为软件。 指令——执行某种操作的命令。 程序——完成某种功能的一组指令。 程序设计——编制解题程序的过程。
运算器: 算术单元ALU:加法器，BCD码修正器; 累加器A：提供操作数，并存储结果； 工作寄存器R：暂存数据或地址； 程序状态字寄存器PSW:ALU的操作状态标志; 控制器: 程序计数器PC:下一条指令的地址; 指令寄存器IR：寄存从程序存储器取来的指令； 指令译码器ID：分析指令； 控制逻辑部件PLA:发出相应的节拍脉冲和控制信号; 存储器: 程序存储器ROM：存放程序指令; 数据存储器RAM：存放数据； 总线: 地址线; 数据线；控制线；
①当x为正数时，补码与原码相同。 ②当x为负数时， 2n+x= 2n|x| ,按位取反加1 ③补码的补码=原码
六、二进制数的算术运算
计算机中所有二进制数的算术运算统一为：补码的加法 eg: 37-88=-51
eg: 88+37=125 (58)补+(25)补
eg: 88-37=51
(58)补+(-25)补 =(33)补 01011000 + 11011011 1 00110011
单片机原理及应用
主讲：章优仕 ucer@ 2013-7-12
教材：<单片微机原理与接口技术> 参考书：
1、《单片机原理与应用及C51程序设计》 谢维成，清华大学出版社
2、《单片微型计算机与接口技术》
李群芳等，电子工业出版社 3、《单片机的C语言应用程序设计》
马忠梅等，北京航空航天大学出版社
(25)补+ (-58)补
=(-33)补 00100101 + 10101000 11001101
原码：1011000
+ 00100101
01111101
1.1.4、计算机的系统组成
电子计算机是模仿人脑部分功能的一种工具，故俗 称“电脑”。
设想一下：人用算盘来计算2436+3748-4569 的过程， 把算盘记为R，则计算过程为：
1、0 R 2、2436 R
3、(R)+3748
4、(R）- 4569
R
R
5、记录（R）结果 6、停止计算
若用电子计算机模拟上述解题过程，计算机必须 具备以下条件： 1、机器内必须有相当于算盘的运算器； 2、为了保存和记录原始数据、解题程序和运算的中 间结果，机器内必须有容量足够大的存贮器； 3、必须按照解题程序指挥、控制各个部件协同工作 的控制器； 4、必须具备将数据和程序送入机器内部的输入设备 和给出计算结果的输出设备。
第五代计算机是智能计算机时代 正在研制中……
用于：模拟人的智能，识别图像、语言和物体，联想、推理、 解答问题，使用自然语言进行会话处理。
第六代计算机: 光脑时代 科学幻想中………….
1.1.2 计算机的数制和码制及其数制间转换 一、计算机的数制
逢r 进位，数的第i个数位对应于一个固定的值rn， rn 称为该位的“权”。小数点左面各位的权是一个基数 r 的正次幂，小数点右面各位的权是一个基数r 的负次 幂。常用的数制有：二进制(Binary) 、八进制 (Octadic) 、十进制(Decimal)和十六进制 (Hexadecimal)，分别用B、O、D和H表示。
3、取整法 eg：十进制数0.375转换为二进制数 此方法适合于 0.375×2=0.75 ·· 整数为0 高位 ·· ·· 小数部分转换。 ·· ·· 数M 是 r 进制 0.75 ×2=1.5 ·· 整数为1 0.5 ×2=1.0 ·· 整数为1 低位 ·· ·· 数，转换成 t 进制 数的小数，乘以t , ∴ （0.375）10=（0.011）2 = 0.（0×2-1+ 1×2-2+1×2-3） 取整数。 同理： （0.375） 10=（0.3）8= 0.（3×8-1） 0.375×8=3.000 ·· 整数为3 ·· ··
4、《单片机原理及实用技术》 张振荣等，人民邮电出版社
第1章 单片机概述
1.1 预备知识
1.2 单片机的概念 1.3 单片机的发展
1.4 单片机的应用
1.1 预备知识 1.1.1、计算机的发展概况
电子计算机是一种能够高速而精确地进行数据处理 的机器。计算机的发展分为五个时代： 第一代计算机是电子管时代 1946年美国宾夕法尼亚大学发明的ENIAC，用了 18800只电子管，150平方米、30t、100kw、运算速度为 5000次/秒。用于：科学计算 第二代计算机是晶体管时代 1957年美国研制了第一台晶体管计算机TRANSACS1000；主存贮器为磁芯存贮器，辅存贮器为磁盘、软件 已开始使用高级程序设计语言和操作系统 。
15 14 阶符
10 9 8 7
阶码P 数符 尾数S
1 0
N=S*2P S —— 二进制小数，称 “尾数”，S ≥0 P —— 称为数N的阶码,为非负正数 2 —— 阶码“底”
在计算机中规定：浮点数的尾数用纯小数形式，尾数最高位 为1
五、原码、补码、反码
1、原码 原码——把真值的符号部分用0或1表示。 N1 = +1001010 [N ]原 = 01001010 N2 = -1001010 [N ]原 = 11001010 2、反码 [x]反= 0xn-2 xn-3·x1x0 · · 1xn-2 xn-3·x1x0 · · 0 x 2n-1 -2n-1 x 0
2、浮点数
352.47=3.5247×102 =3524.7×10-1
通常，浮点数被表示成:N=S×rj 式中S为尾数（可正可负），j为阶 码（可正可负），r是基数（或基 值）。在计算机中，基数可取2、4、 8或16等。
=0.35247×103
N=11.0101
=0.110101×210
=1.10101×21 =1101.01×2-10 =0.00110101×2100
3、BCD码运算
eg: 8+7=15=(10101)BCD
1000 + + 0111 1111 0110
eg: 38+67=105
=(100000101)BCD 个位: 8+7=15: 0 0111000 需调整需 + 0 1 1 0 0 1 1 1 调整
1 0011111
非法的 BCD码
加6调整
（11001010 ）2= （202）10
四、数的定点和浮点表示
定点数：小数点固定。 浮点数：小数点不固定（位置不固定）随阶码浮动。 1、定点表示法 符号 . 数值部分 或 符号 数值部分 .
小数点固定在数值部分的最高位之前或最低位之后。 当小数点位于数符和第一数值位之间时，机器内的数为纯小 数；当小数点位于数值位之后时，机器内的数为纯整数。 采用定点数的机器叫做定点机。数值部分的位数n决定了定点 机中数的表示范围。 在定点机中，由于小数点的位置固定不变，故当机器处理的 数不是纯小数或纯整数时，必须乘上一个比例因子，否则会 产生“溢出”。 eg:0.101011或1101011.
eg：( 101110101.10101 )BCD
=( =( )2 )10
=(
)16
=(
)16
1.1.3 计算机中数的表示方法
一、真值和机器数
机器本身只能 表示0，1，不能 一个数是由符号和数值两部分组成的。 eg: +74 = +1001010 01001010 表示 +、-，故一 般用“ 0 ”表示 -74 = -1001010 11001010 “ + ”，用“ 1 ” 真值 机器数 表示“ - ”。 真值： 直接用正号“ + ”和负号“ - ”来表示的二进制数 机器数：一个数在机器中的表示形式。
+
+
10101
0110
1 0100101 0 110
10 0000101
十位： 3+6+进位 =10 需调整
三、各数制间的转换
1、直接相乘法 数M是r 进 制数，转换成 十进制数，方 法是：将M 的 各位数字用十 进制数字来表 示，然后作乘 法和加法。
好麻烦！
2、余数法 此方法适 2 62 0 低位 合于整数部分 2 31 1 转换。 2 15 1 数M 是r 2 7 1 进制数，转换 2 3 1 成 t 进制数的 2 1 1 高位 整数，除以t , 0 取余数。 ∴ (62)10=(111110)2 eg：十进制数62转换为二进制数 同理： (62)10=(76)8 8 62 · 6 · · 7 (62)10=(3E)16 16 62 · E · · 3
举例说明
eg1：十进制数 r =10 其权为：·，102，101，100，101，102，· · · · · (987.32)10= 9×102 + 8×101 + 7×100 + 3×10-1 + 2×10-2
eg2：二进制数 r =2 其权为：·，22，21，20，2-1，2-2，· · · · · (1011.101)2 =1×23 +0×22 + 1×21 + 1× 20 + 1× 21 + 0×22+ 1× 23 eg3：八进制数 r =8 其权为：·，82，81，80，8-1，8-2，· · · · · (70613.304)8 =7×84 +0×83 + 6×82 + 1× 81 + 3× 80 + 3× 81+ 0×82 + 4× 83 eg4：十六进制数 r =16 其权为：·，162，161，160，16-1，16-2，· · · · · (-A0.8F)16 = -（10×161 +0×160 + 8×161 + 15×162