计算机中有符号数的表示：原码、反码与补码

"这篇资料主要介绍了有符号数在计算机中的三种表示方法——原码、反码和补码，以及它们在单片机微型计算机及应用中的重要性。同时，提到了学习单片机应掌握的知识点，包括硬件结构、指令系统、中断原理和接口技术。" 在计算机科学中，有符号数的表示对于理解和处理数字至关重要。原码是最直观的表示方式，其中最高位作为符号位，0代表正数，1代表负数，其余位表示数值的绝对值。例如，8位二进制下的+1原码为0000 0001，-1原码为1000 0001。原码的取值范围是[-127, 127]，因为它用7位表示数值部分。 反码的特性在于，正数的反码与原码相同，而负数的反码是原码除了符号位外所有位取反。例如，-1的反码是1111 1110。虽然反码对于人脑来说不直观，但在某些计算中仍然有用。 补码是负数表示的常用形式，它在反码的基础上，除了符号位外的所有位取反后再加1。这确保了加法和减法操作的简便性，因为负数的补码可以视为其绝对值的二进制补数加上符号位。例如，-1的补码是1111 1111。补码的使用使得计算机可以直接进行加法运算来实现减法操作。 单片机的学习要求包括理解其硬件结构，如RAM、ROM、特殊功能寄存器（SFR）、定时器、并行和串行口、中断系统等。此外，掌握指令系统和寻址方式，以及如何利用中断系统进行编程也非常重要。在实际应用中，单片机需要与各种外围电路接口，这就需要了解并掌握相应的接口技术。 微机的工作原理基于存储程序模型，通过执行存储在内存中的指令来完成任务。微机的主要技术指标包括字长（决定数据处理的宽度）、存储容量（表示能存储的数据量）和运算速度（衡量处理能力）。在二进制数制下，有特定的加减乘除规则，例如二进制加法中，1+1会进位，而二进制减法中，0-1需要借位。此外，逻辑运算如与（AND）、或（OR）、非（NOT）和异或（XOR）也是计算机运算的基础。 此外，资料还提到了十进制和十六进制数制，十六进制是一种方便表示二进制数的方法，尤其在编程中常见。二进制与十进制间的转换可以通过权重展开求和来完成，而十六进制则可以用作简化二进制表示，尤其是在处理大量二进制位时。