单片机原理与C51程序设计教程

"该资源是一份完整的单片机原理与应用及C51程序设计的课程资料，由谢维成、杨加国主编，并由董秀成审阅，作为四川省高等教育教学改革工程教材。课程涵盖了从基础知识到实际应用的多个方面，包括单片机的基本原理、汇编和C语言程序设计、MCS-51系列单片机的内部结构、系统扩展、接口技术以及应用系统设计等。" 在学习单片机之前，首先需要理解一些基础知识，如信息在计算机中的表示。计算机中的数分为无符号数和有符号数，无符号数直接用二进制表示，而有符号数则需要一个符号位来区分正负。在计算机中，机器数包括符号位和数值位，常见的表示方法有原码、反码和补码。 原码是最直观的表示方式，最高位是符号位，正数用0表示，负数用1表示。8位二进制的原码可以表示-127到+127之间的整数。例如，+67的原码是01000011B，-25的原码是10011001B。需要注意的是，原码中0的表示有两种，即+0的原码是00000000B，而-0的原码是10000000B。 反码的规则是在原码基础上，正数不变，负数除了符号位外其余位取反。同样，8位二进制的反码也覆盖了相同的数值范围。在反码表示中，-0的反码是11111111B，这是因为反码将所有负数的数值位取反，但保留符号位，所以负零的反码全为1。 补码是实际计算中广泛使用的表示方式，它解决了负数加减运算中的溢出问题。补码的计算方式是正数与原码相同，负数的补码是其反码加1。补码的引入使得在计算机内部进行算术运算更为简便，且可以统一处理正负数。 该课程还深入介绍了单片机的基本原理，如MCS-51系列单片机的内部结构、指令系统和编程，以及如何使用C51语言进行程序设计。此外，还涉及到了单片机与外部设备如键盘、显示器、D/A、A/D转换器的接口技术，以及如何设计和实现单片机应用系统。 通过学习这些内容，学生不仅可以掌握单片机的基本工作原理，还能具备编写和调试C51程序的能力，以及设计和实现单片机控制系统的能力。这些知识对于从事嵌入式系统开发、物联网应用、自动化设备控制等领域的工作至关重要。