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您的位置网站首页>>跟我学单片机>>《教师吧》课堂:第五课:单片机基本知识讲解?
责任编辑:刘昆山

  教学目的:

  1、掌握二进制、十进制、十六进制数的基本知识和相互转换。

  2、掌握单片机常用的码制知识。

  重点难点:BCD码的定义

  教学过程:

    各位朋友,大家好,我是教师吧http://www.jiaoshi8.com的站长刘昆山老师,下面我们开始今天的学习了。上节课我们讲到了单片机应该准备那些设备和材料,当这些东西都有了的话,现在开始,我们开始进入单片机知识和单片机制作的过程了,今天我们要学学和单片机有关的基本知识,就是数制和码制的问题。

  一、什么是数制

  数制又称“计数制”,是指用一组固定的数码和一套统一的规则表示数值的方法。
  数制是人们利用符号来计数的科学方法。数制有很多种,但在计算机的使用上常使用的则为十进制、二进制和十六进制。

  二、关于数的基本概念

  1.数位: 数码在一个数中的位置称为数位。
  2.基数: 在某种计数制中,每个数位上所能使用的数码符号的个数。数制所使用的数码的个数称为基。如:八进制基数为8。
  3.位权数: 在每个数位上的数码符号所代表的数值等于该数位上的数码乘上一个固定的数值。这个固定的数值就是这种计数制的位权数。通常,每个(位)数字的值都是以该个(位)数字乘以基数的幂次来表示,通常将基数的幂次称为权,即以10为底的幂等。

  三、几种常见的数制

  1、十进制

  以十为基数的记数体制。

  数码:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9

  基数:基为“十”,即它所使用的数码为0到9共十个数字。

  位权:以10为底的幂

  计数规则:逢十进一,借一当十。

  书写规则:在数字后面加英文字母D作为标识,也可以省略不写,直接写出数字,如:123=123D。

  例题:

  2、二进制

  以二为基数的记数体制

  数码:0、1

  基数:基为“二”,即其使用的数码为0、1共二个。

  位权:以2为底的幂。

  计数规则:逢二进一,借一当二。

  书写规则:在数字后面加英文字母B作为标识,如:1011B。

   3、十六进制

  数码:数码共有16个:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F,其中A~F相当于十进制数的10~15。

  基数:基为“十六”。

  位权:以16为底的幂。

  计数规则:逢十六进一,借一当十六。

  书写规则:在数字后面加英文字母H作为标识,如:1DH。但是如果第一个是字母的话,要添加0,如:0A7H。

  四、数制之间的相互转换

  1. 任意进制数转化为十进制

  转换方法:按权展开,相乘并相加

  例题:

  2. 十进制数转化为任意进制数

  转换方法:将十进制数转化为任意进制数需要对整数部分和小数部分分别进行转化。对整数部分采用“除N取余法”,且除到商为0为止,对小数部分采用“乘N取整法” ,乘不尽时,到满足精度为止。注:N为要转换的进制基数。

  例题:



  3. 二进制数转化为十六进制数

  转换方法:以小数点为基准,整数部分从右至左,小数部分从左至右,每四位一组,不足四位时,整数部分在高端补0,小数部分在低端补0。然后,把每一组二进制数用一位相应的十六进制数表示,小数点位置不变,即四位合一。

  例题:

  从末位开始四位一组

  4. 十六进制数转化为二进制数

  转换方法:把一位十六进制数写成对应的四位二进制数,然后按权连接,即一位拆四位。

  例题:

  五、计算机中常用的编码

  1、 BCD码

  二一十进制数称为二进制编码的十进制数(Binary Coded Decimal),简称BCD码。在BCD码中是用四位二进制数给0一9这十个数字编码。BCD码(十进制数的二进制编码)是一种具有十进制权的二进制编码,即它是一种既能为计算机所接受,又基本上符合人们的十进制数运算习惯的二进制编码。
  BCD码的种类较多,常用的有8421码、2421码、余3码和格雷码等,其中最为常用的是8421 BCD编码。因十进制数有10个不同的数码0~9,必须要有4位二进制数来表示,而4位二进制数可以有16种状态,因此取4位二进制数顺序编码的前10种,即0000B-1001B为8421码的基本代码,1010B~1111B未被使用,称为非法码或冗余码。8421 BCD编码表如表所示。

   2、ASCII编码

  ASCII码诞生于1963年,是一种比较完整的字符编码,现已成为国际通用的标准编码,已广泛用于微型计算机与外设的通信。
ASCII码是“美国信息交换标准代码”的简称。它是用七位二进制数码来表示的,七位二进制数码共有128种组合状态,包括图形字符96个和控制字符32个。96个图形字符包括十进制数字符10个、大小写英文字母52个和其他字符34个,这类字符有特定形状,可以显示在CRT上和打印在打印纸上。32个控制字符包括回车符、换行符、退格符、设备控制符和信息分隔符等,这类字符没有特定形状,字符本身不能在CRT上显示和打印机上打印。ASCII编码如表所示。

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