STM32单片机教程：补码运算与逻辑操作

该资源是关于单片机原理及接口技术的全面教学教程，特别关注ARMCortex-M3架构下的STM32系列。内容涵盖了微型计算机的基础组成、硬件与软件的关系，以及二进制算术和逻辑运算的原理，包括补码运算、溢出判断、逻辑运算符的使用，同时还涉及了ASCII码转换和一些基础的计算机硬件概念。 在微型计算机系统中，CPU是核心组件，它能执行算术和逻辑运算。算术运算包括加法和减法，例如，减法可以通过转换为加负数的补码来实现。对于二进制运算，补码系统用于表示带符号数，当超出其表示范围时，会发生溢出，这可以通过双进位法来检测。逻辑运算包括与、或、异或和非，这些运算在位级别操作，例如，与0操作可以清除指定位，而异或则可用于翻转位。 课程还提到了CPU如何通过指令执行操作，以及指令流水线的概念，这是一种提高处理器效率的技术。内存是存储数据和程序的地方，其容量由存储单元的数量决定，每个存储单元都有唯一的内存地址。CPU通过特定的信号线如读写信号、地址信号和数据信号来访问内存。寄存器是CPU内部快速存储数据的区域，物理上位于CPU芯片内，用于暂时存储指令、数据和控制信息。关键寄存器如程序计数器（PC）、堆栈指针（SP）和标志寄存器（FLAG）分别负责指示下一条要执行的指令地址、管理堆栈操作和存储运算结果的状态。 在遇到问题时，例如从大写到小写的ASCII码转换，可以使用逻辑运算。例如，将小写字母与11011111B进行与运算可以保留高四位，转换为大写。反之，大写与00100000B进行或运算可以添加低五位，变成小写。 此外，课程还引出了关于堆栈区的问题，堆栈是内存的一部分，用于临时存储数据，通常在函数调用、异常处理和保存状态时发挥作用。在这些场景中，SP寄存器的值会改变以指示堆栈的增长或收缩。 这份课件是学习单片机基础知识，特别是ARM Cortex-M3和STM32系列的理想教材，涵盖了从基本的二进制运算到更复杂的计算机系统结构的广泛主题。