福建船政交通职业学院：《单片机原理及应用》课程教学课件（PPT讲稿）第1章 计算机基础知识（讲授：吴赓）

第1章计算机基础知识 1.1计算机发展与应用 1.2计算机的应用概况 1.3计算机的数制及转换 1.4单片机应用概况 1.5单片机结构及指令执行过程

第1章 计算机基础知识 1.1 计算机发展与应用 1.2 计算机的应用概况 1.3 计算机的数制及转换 1.4 单片机应用概况 1.5 单片机结构及指令执行过程

1.1计算机发展与应用 一、发展概况 1946-1958:第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语言 汇编语言编程。世界上第一台数字计算机ENIAC。 1958-1964：第二代晶体管计算机。磁芯作主存储器，磁盘 作外存储器，开始使用高级语言编程。 1964-1971:第三代集成电路计算机。使用半导体存储器， 出现多终端计算机和计算机网络。 1971- ：第四代大规模集成电路计算机。出现微型计算 机、单片微型计算机，外部设备多样化。 1981 ：第五代超大规模集成电路计算机。模拟人的智能和仿真

1.1 计算机发展与应用 一、 发展概况 1946-1958: 第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语言 汇编语言编程。世界上第一台数字计算机ENIAC。 1958-1964: 第二代晶体管计算机。磁芯作主存储器, 磁盘 作外存储器，开始使用高级语言编程。 1964-1971: 第三代集成电路计算机。使用半导体存储器， 出现多终端计算机和计算机网络。 1971- : 第四代大规模集成电路计算机。出现微型计算 机、单片微型计算机，外部设备多样化。 1981- : 第五代超大规模集成电路计算机。模拟人的智能和仿真

计算机发展趋势 ·微型化一便携式、低功耗 巨型化一尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高 速度 ·智能化一模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力 系列化、标准化一便于各种计算机硬、软件兼容和升级 网络化一网络计算机和信息高速公路 ·多机系统一大型设备、生产流水线集中管理（独立控制、 故障分散、资源共享

二、 计算机发展趋势 ◼ 微型化─ 便携式、低功耗 ◼ 巨型化─ 尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高 速度 ◼ 智能化─ 模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力 ◼ 系列化、标准化─ 便于各种计算机硬、软件兼容和升级 ◼ 网络化─ 网络计算机和信息高速公路 ◼ 多机系统─ 大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、 故障分散、资源共享)

1.2计算机的应用概况 1.科学计算：人造卫星轨迹，天气预报等 2,数据处理：企业管理、情报检索等 3.自动控制：航天飞行、火星探测等现场控制等 4.辅助设计和制造 5.系统仿真 6.智能模拟 7,计算机网络与信息高速公路

1.2 计算机的应用概况 1．科学计算：人造卫星轨迹， 天气预报等 2．数据处理 ：企业管理、情报检索等 3．自动控制 ：航天飞行、火星探测等现场控制等 4．辅助设计和制造 5．系统仿真 6．智能模拟 7．计算机网络与信息高速公路

13计算机的数制及转换 13.1进位计数制简介 一、十进制Ng 有十个数码09、逢十进一。十进制用于计算机输入输出， 人机交互。 二、二进制N 两个数码：0、1，逢二进一。二进制为机器中的数据形式。 三、十六进制NH 十六个数码：0~9，A~F,逢十六进一。十六进制用于表示 二进制数。 不同进位制数以下标或后缀区别，十进制数可不带下标。 如：101、101D、101B、101H、101H

1.3 计算机的数制及转换 一、十进制ND 有十个数码0～9、逢十进一。十进制用于计算机输入输出， 人机交互。 二、二进制NB 两个数码:0、1, 逢二进一。二进制为机器中的数据形式。 三、十六进制NH 十六个数码:0～9, A～F, 逢十六进一。十六进制用于表示 二进制数。 不同进位制数以下标或后缀区别,十进制数可不带下标。 如:101、101D、101B、101H、101H 1.3.1 进位计数制简介

表1-2-1不同进位记数制对照表 十进制 二进制 十六进制 十进制 二进制 十六进制 0 0000 0 8 1000 8 0001 1 9 1001 9 2 0010 2 10 1010 A 3 0011 3 11 1011 B 4 0100 4 12 1100 C 5 0101 5 13 1101 D 6 0110 6 14 1110 E 1 0111 7 15 1111 F

表 1-2-1 不同进位记数制对照表 十进制 二进制 十六进制 十进制 二进制 十六进制 0 0000 0 8 1000 8 1 0001 1 9 1001 9 2 0010 2 10 1010 A 3 0011 3 11 1011 B 4 0100 4 12 1100 C 5 0101 5 13 1101 D 6 0110 6 14 1110 E 7 0111 7 15 1111 F

1.3.2进位计数制 一、十进制 符号集：0~9规则：逢十进一。 例：1234.5=1×103+2×102+3×101+4×100+5×10-1 加权展开式以10称为基数，各位系数为0~9。 一般表达式： dn-1×10m1+dn-2×10m-2+.+d0×100+d1×101+

一、十进制ND 符号集：0～9 规则：逢十进一。 例：1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1 加权展开式以10称为基数，各位系数为0～9。 一般表达式： ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +.+d0×100 +d-1×10-1+. 1.3.2 进位计数制

二、三进制N 符号集：0、1规则：逢二进一。 例：1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×21+1×23 加权展开式以2为基数，各位系数为0、1。 一般表达式： NB=b-1X2m-1+bn-2X2n-2+.+b0X20+b-1X21+

二、二进制NB 符号集：0、1 规则：逢二进一。 例：1101.101=1×2 3+1×2 2+0×2 1+1×2 0+1×2 -1+1×2 -3 加权展开式以2为基数，各位系数为0、1。 一般表达式： NB = bn-1×2 n-1 + bn-2×2 n-2 +.+b0×2 0 +b-1×2 -1+

三、士六进制Ng 符号集：0~9、A~F规则：逢十六进一。 例：DFC.8=13×162+15×161+12×160+8×161 展开式以十六为基数，各位系数为0~9，A~F。 一般表达式： Nhn-1×16m-1+hn-2×16m-2+.+h0×160+h-1×16 1十

三、十六进制NH 符号集：0～9、A～F 规则：逢十六进一。 例：DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展开式以十六为基数，各位系数为0～9，A～F。 一般表达式： NH = hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+.+ h0×160+ h-1×16- 1+

1.3.3不同进位计数制之间的转换 进位计数制的一般表达式： Nr= an-irn-Itan-2rm-2+.+ar!+aoro+a-r-1.+a-r-m 个r进制的数转换成进制数的方法：先展开，然后 按r进制的运算法测求和计算。 二、十六进制数转换成十进制数 先展开，然后按照十进制运算法则求和。 举例： 1011.1010.1×23+1×21+1×20+1×2-1+1×23-11.625 DFC.8.=13×162+15×161+12×160+8×161=3580.5

1.3.3 不同进位计数制之间的转换 进位计数制的一般表达式： Nr= an-1r n-1+an-2r n-2+ . +a1r 1＋a0r 0＋a-1r -1.＋a-mr -m 一个r1进制的数转换成r2进制数的方法：先展开，然后 按r2进制的运算法则求和计算。 一、 二、十六进制数转换成十进制数 先展开，然后按照十进制运算法则求和。 举例： 1011.1010B =1×2 3+1×2 1+1×2 0+1×2 -1+1×2 -3=11.625 DFC.8H =13×162+15×161+12×160+8×16-1 = 3580.5