单片机微型计算机原理与应用：数制转换与运算

"练习作业-单片机微型计算机及应用" 这篇资源主要涉及的是单片机微型计算机的基础知识，包括数制转换、微机系统结构、工作原理以及运算规则。以下是这些知识点的详细说明： 1. 单片机硬件结构： - RAM（随机存取存储器）：用于临时存储程序和数据，断电后数据会丢失。 - ROM（只读存储器）：存储固定的程序或数据，即使断电，数据也不会消失。 - SFR（特殊功能寄存器）：用于控制单片机的特定功能，如定时器、中断等。 - 定时器：用于计时和定时，常用于系统延时或脉冲产生。 - 并行和串行口：并行口同时传输多位数据，而串行口逐位传输数据。 - 中断系统：允许单片机在执行当前任务时响应外部事件，提高处理效率。 2. 微机工作原理： - 存储程序：程序存储在内存中，由CPU按顺序执行。 - 执行程序：CPU根据指令集执行操作，包括取指、译码和执行三个步骤。 - 地址信号和控制信号：CPU通过地址总线选择存储单元，通过控制总线控制其他部件的操作。 3. 微机技术指标： - 字长：决定了CPU一次能处理的数据宽度，影响运算精度和速度。 - 存储容量：表示系统能存储的数据总量。 - 运算速度：通常以时钟频率表示，单位是赫兹，影响CPU执行指令的速度。 4. 二进制运算： - 加法：遵循逢二进一的规则，有无进位取决于最低位的加法结果。 - 减法：类似于加法，但需要考虑借位。 - 乘法：两个二进制位乘积为1时，结果为1；否则为0。 - 除法：二进制除法类似于加法，但方向相反。 5. 逻辑运算： - 逻辑与（AND）：两个输入位都为1时，结果为1；否则为0。 - 逻辑或（OR）：至少有一个输入位为1时，结果为1；否则为0。 - 逻辑非（NOT）：对一个位进行反向，0变1，1变0。 - 异或（XOR）：输入位不同时结果为1，相同则为0。 6. 数制转换： - 十进制与二进制：二进制转换为十进制，可以使用按权展开求和法。 - 十六进制：用于简化二进制表示，每四位二进制对应一位十六进制。 7. 补码表示法： - 补码：用于表示有符号整数，正数的原码和补码相同，负数的补码是其原码所有位取反加1。 练习作业中提到的十进制数转换为原码和补码，是理解二进制表示和有符号整数计算的基础。例如，对于正数+37，其原码和补码都是其二进制形式（假设8位系统）：00100101。对于负数-28，原码是10111000（最高位为符号位），补码是11000111（原码取反加1）。类似地，可以计算其他两个数的原码和补码。 学习这部分内容对于理解和编程单片机至关重要，因为单片机的指令执行、数据处理以及与外部设备交互都基于这些基础知识。通过掌握这些概念，可以更好地设计和实现单片机应用系统。