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第1k章7 计算机基础知识

* * * * * * * 单片机原理与应用Principles and Application of Microcontroller 讲授：唐露新 广东工业大学 信息工程学院测控技术系 学习要求： 上课记笔记 独立完成作业 认真做好实验 学习方法：动手实践 Practice is a best way to learning. 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- : 第五代人工智能计算机。模拟人的智能和交流 方式。 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 1.3 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 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、二进制NB 符号集：0、1 规则：逢二进一。 例：1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+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-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… 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-1rn-1+an-2rn-2+ … +a1r1＋a0r0＋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=1×23+1×21+1×20+1×2-1+1×2-3=11.625 DFC.8H =13×162+15×161+12×160+8×16-1 = 3580.5 二、二进制与十六进制数之间的转换 24=16 ，四位二进制数对应一位十六进制数。 举例： 3AF.