汽車(chē)單片機(jī)及車(chē)載總線技術(shù)-汽車(chē)電子技術(shù)與單片機(jī)課件

第一章汽車(chē)電子技術(shù)與單片機(jī)第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)第四節(jié)數(shù)制與碼制1PPT課件第一章汽車(chē)電子技術(shù)與單片機(jī)第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展1PP第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展一、當(dāng)今汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)重要方向科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步體現(xiàn)在各個(gè)方面，在計(jì)算機(jī)和微電子、生物工程、材料科學(xué)、工藝制作技術(shù)等很多領(lǐng)域都出現(xiàn)了一大批具有換時(shí)代意義的成，在制造業(yè)中，汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展具有很強(qiáng)的代表性，成為許多新技術(shù)的載體。電控發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速器、防抱死系統(tǒng)（ABS）、安全氣囊、智能導(dǎo)航等大量推陳出新的技術(shù)使得汽車(chē)在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放水平、加成舒適性和安全性方面已經(jīng)達(dá)到了令人相當(dāng)滿意的程度。新技術(shù)同時(shí)也為行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了升級(jí)，為行業(yè)的進(jìn)步指明了方向。下一頁(yè)返回2PPT課件第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展一、當(dāng)今汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)重要方向第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展作為汽車(chē)“心臟”的發(fā)動(dòng)機(jī)，在汽車(chē)技術(shù)進(jìn)步的過(guò)程中始終走在前列。汽油機(jī)電控噴射技術(shù)結(jié)合三元催化器、柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)、可變截面渦輪增壓器（VGT）、可變氣門(mén)正時(shí)和升程技術(shù)（VTEC）、混合動(dòng)力技術(shù)（HPS）等許多機(jī)、電、液緊密結(jié)合的技術(shù)使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)日益提高。汽車(chē)采用自動(dòng)變速器，在駕駛時(shí)可以不踩離合器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，而且發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)熄火，從而可以有效的提高駕駛方便性。20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，變速器自動(dòng)控制更加完善，在各種使用工況下均能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)系的最佳匹配。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3PPT課件第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展作為汽車(chē)“心臟”的發(fā)動(dòng)機(jī)，在汽車(chē)技第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展不少現(xiàn)代車(chē)型已裝有自診斷裝置。有些高級(jí)的汽車(chē)內(nèi)還裝備了汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)，它通過(guò)汽車(chē)內(nèi)的顯示裝置顯示地圖、汽車(chē)位置、運(yùn)動(dòng)軌跡、目的方向和距離等，從而為引導(dǎo)汽車(chē)提供大量信息。該系統(tǒng)還能將以汽車(chē)行駛方向?yàn)橹鞯慕煌ㄐ畔⒌确从车斤@示屏的移動(dòng)地圖上，為車(chē)輛行駛指示最佳路線。汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)可分為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和地面無(wú)線電固定導(dǎo)航系統(tǒng)兩類(lèi)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回4PPT課件第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展不少現(xiàn)代車(chē)型已裝有自診斷裝置。上一第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展二、汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展史從20世紀(jì)60年代中期開(kāi)始，微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展使其在汽車(chē)上被廣泛應(yīng)用，給汽車(chē)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)了新的生機(jī)。電子控制系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快，集成度高、體積小、重量輕、應(yīng)用更加靈活等特點(diǎn)用于汽車(chē)后，可使汽車(chē)有關(guān)系統(tǒng)在各種工況下都處在最佳的工作狀況，各項(xiàng)受控指標(biāo)均能獲得較大的改善，使任何機(jī)械控制系統(tǒng)都難以達(dá)到的。50年代到70年代末，主要用電子裝置改善部分機(jī)械部件的性能；70年代末到90年代中期，汽車(chē)電子控制技術(shù)開(kāi)始形成，大規(guī)模集成電路得到廣泛應(yīng)用，減小了汽車(chē)電子產(chǎn)品的體積，特別是8位、16位單片機(jī)的廣泛應(yīng)用，提高了電子裝置的可靠性和穩(wěn)定性。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5PPT課件第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展二、汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展史上一頁(yè)下一第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展80年代中期到90年代末被認(rèn)為是電子技術(shù)在汽車(chē)上應(yīng)用的第三階段，在這一階段中，以微處理器為核心的微機(jī)控制系統(tǒng)在汽車(chē)上大規(guī)模的應(yīng)用趨于成熟和可靠，并向智能化發(fā)展，汽車(chē)全面進(jìn)入電子化時(shí)代。2000年以后，汽車(chē)電子化被認(rèn)為已進(jìn)入第四階段——智能化和網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，在這一階段中，汽車(chē)產(chǎn)品將大量采用人工智能技術(shù)，并利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳遞和交換。汽車(chē)電子技術(shù)的中的由解決汽車(chē)部件或總成問(wèn)題開(kāi)始向廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)發(fā)展，使汽車(chē)更加自動(dòng)化、智能化，并向解決汽車(chē)與社會(huì)融為一體等問(wèn)題轉(zhuǎn)移。汽車(chē)電子設(shè)備成本占汽車(chē)總成本的比重越來(lái)越大，汽車(chē)制造技術(shù)由機(jī)械制造逐步步入電子控制技術(shù)時(shí)代。上一頁(yè)下一頁(yè)返回6PPT課件第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展80年代中期到90年代末被認(rèn)為是電第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展三、汽車(chē)電子系統(tǒng)在整車(chē)中的地位從世界范圍看，汽車(chē)工業(yè)向電子化發(fā)展的趨勢(shì)，在20世紀(jì)90年代已十分明顯，由于汽車(chē)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，因而是國(guó)際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域，而電子技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用促進(jìn)了汽車(chē)各項(xiàng)性能的發(fā)展，世界各大汽車(chē)公司紛紛投入巨資開(kāi)發(fā)自己的汽車(chē)電子產(chǎn)品以贏得更大的市場(chǎng)空間，因此，汽車(chē)電子化將是奪取汽車(chē)市場(chǎng)的重要手段。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7PPT課件第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展三、汽車(chē)電子系統(tǒng)在整車(chē)中的地位上一第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)代汽車(chē)電子控制技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了汽車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，改善了行駛的穩(wěn)定性和舒適性，推動(dòng)了汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，還為電子產(chǎn)品開(kāi)拓了廣闊的市場(chǎng)，從而推動(dòng)了電子工業(yè)的發(fā)展。因此，發(fā)展汽車(chē)電子控制新技術(shù)，加快汽車(chē)電子化速速，是振興和發(fā)展汽車(chē)工業(yè)的重要手段。上一頁(yè)返回8PPT課件第一節(jié)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)代汽車(chē)電子控制技術(shù)的應(yīng)用不僅提高第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)一、單片機(jī)的發(fā)展史及其在汽車(chē)中的引入單片機(jī)從20世紀(jì)70年代出現(xiàn)至今已經(jīng)有30多年的歷史，從最初的簡(jiǎn)單功能單片機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在32位、64位的高性能微處理器，它的身影幾乎已經(jīng)融入人們生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，從工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化，到人們?nèi)粘Ｊ褂玫母鞣N通訊產(chǎn)品，再到武器軍工行業(yè)，衛(wèi)星和載人等方方面面，單片機(jī)都在發(fā)揮著難以替代的作用，并且成為產(chǎn)品附加值的重要來(lái)源。下一頁(yè)返回9PPT課件第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)一、單片機(jī)的發(fā)展史及其第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)從單片機(jī)性能的衍變和發(fā)展看，可以將單片機(jī)的發(fā)展歷史劃分為三個(gè)階段：第一階段是20世紀(jì)70年代，單片機(jī)產(chǎn)生，低性能微處理器開(kāi)始在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。第二階段從20世紀(jì)80年代到20世紀(jì)末，微處理器的性能已經(jīng)有了很大的提高，以Motorola公司和Zilong公司為代表，雖然其單片機(jī)問(wèn)世較遲，但是產(chǎn)品性能較高，單片機(jī)內(nèi)有串行I/O口，多集中斷處理能力，片內(nèi)RAM和ROM容量較大，有些還帶有A/D轉(zhuǎn)換接口。第三階段是20世紀(jì)末直到現(xiàn)在，這一階段是8位單片機(jī)鞏固發(fā)展，16為單片機(jī)、32為單片機(jī)推出階段。上一頁(yè)下一頁(yè)返回10PPT課件第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)從單片機(jī)性能的衍變和發(fā)第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)單片機(jī)在汽車(chē)中的引入，最早應(yīng)用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。首推1976年通用汽車(chē)公司研發(fā)的利用單片機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間進(jìn)行控制（MASIR）。它能更好的根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況，對(duì)點(diǎn)火調(diào)速器提前角與負(fù)壓提前角作出精確的點(diǎn)火時(shí)間控制。汽車(chē)電子控制電腦也從模擬時(shí)代進(jìn)入到了數(shù)字時(shí)代。上一頁(yè)下一頁(yè)返回11PPT課件第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)單片機(jī)在汽車(chē)中的引入，第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)二、當(dāng)代汽車(chē)各系統(tǒng)使用單片機(jī)的狀況隨著時(shí)代的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)總線技術(shù)的日益成熟。在車(chē)上使用的芯片也越來(lái)越多，比如ABS、EBD、ASR、懸掛、電子防盜和衛(wèi)星導(dǎo)航等系統(tǒng)上的應(yīng)用，而在這些系統(tǒng)中有的使用的芯片功能較為簡(jiǎn)單，甚至一片8位的芯片就完全能滿足使用要求。因而有許多汽車(chē)上開(kāi)始采用基于總線的多芯片系統(tǒng)，大家通過(guò)布置在車(chē)上的總線系統(tǒng)，共享信息，使汽車(chē)能非常自如地工作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回12PPT課件第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)二、當(dāng)代汽車(chē)各系統(tǒng)使用第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)三、汽車(chē)總線系統(tǒng)的產(chǎn)生及其在整車(chē)中的應(yīng)用電控系統(tǒng)的增加雖然提高了汽車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性，但隨之增加的復(fù)雜電路也降低了汽車(chē)的可靠性，增加了維修的難度。為此，早在20世紀(jì)70年代就已提出實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電控單元之間的通訊問(wèn)題。隨著集成電路的迅速發(fā)展，使得以串行總線將車(chē)用電器組成網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論是在可靠性和經(jīng)濟(jì)性上，都成為了可能。CAN（ControllerAreaNetwork）總線即控制器局域網(wǎng)絡(luò)，是德國(guó)BOSCH公司在20世紀(jì)80年代初研制成功的，最初主要是為汽車(chē)監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)在，由于CAN總線的優(yōu)良特性，除了在汽車(chē)電子控制系統(tǒng)中應(yīng)用外，在其他一些實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中也得到了廣泛應(yīng)用。上一頁(yè)下一頁(yè)返回13PPT課件第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)三、汽車(chē)總線系統(tǒng)的產(chǎn)生第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)目前，汽車(chē)新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用于汽車(chē)線束數(shù)量及線束急劇增加的矛盾相當(dāng)突出。為解決這些問(wèn)題，數(shù)據(jù)總線已被廣泛地應(yīng)用到汽車(chē)電控系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽車(chē)典型的控制單元有電控燃油噴射系統(tǒng)、電控傳動(dòng)系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、防滑控制系統(tǒng)（ASR）、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、巡航系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)。在一個(gè)完善的汽車(chē)電子控制系統(tǒng)中，許多動(dòng)態(tài)信息必須與車(chē)速同步。為了滿足各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，有必要對(duì)汽車(chē)公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)輪轉(zhuǎn)速、油門(mén)踏板位置等。上一頁(yè)返回14PPT課件第二節(jié)單片機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)目前，汽車(chē)新技術(shù)的發(fā)展第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)一、概述單片機(jī)是微型機(jī)計(jì)算機(jī)的一個(gè)很重要的分支。自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，以極其高的性能價(jià)格比受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用廣泛，發(fā)展迅速。單片機(jī)體積小，質(zhì)量輕，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，開(kāi)發(fā)較為容易。通過(guò)學(xué)習(xí)有關(guān)單片機(jī)的知識(shí)后，能依靠自己的力量來(lái)開(kāi)發(fā)所希望的單片機(jī)系統(tǒng)，并可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。在我國(guó)，單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用在智能儀器儀表、機(jī)電設(shè)備過(guò)程控制、自動(dòng)檢測(cè)、家用電器和數(shù)據(jù)處理等各個(gè)方面。下一頁(yè)返回15PPT課件第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)一、概述下一頁(yè)返回15PPT課件第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)二、單片機(jī)的軟件和硬件系統(tǒng)單片微型計(jì)算機(jī)就是把組成微型計(jì)算機(jī)的各部件，如中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等，制作在一塊集成電路芯片中，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。下面把組成計(jì)算機(jī)的五個(gè)基本組成部分做簡(jiǎn)單說(shuō)明，如圖1-3所示。運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件，用于實(shí)現(xiàn)算術(shù)和邏輯運(yùn)算，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理都在這里進(jìn)行?？刂破魇怯?jì)算機(jī)的指揮控制部件，使計(jì)算機(jī)各部分能自動(dòng)協(xié)調(diào)地工作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回16PPT課件第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)二、單片機(jī)的軟件和硬件系統(tǒng)上一頁(yè)下一第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)運(yùn)算器和控制器是計(jì)算機(jī)的核心部分，常把他們合在一起統(tǒng)稱(chēng)為中央處理器，簡(jiǎn)稱(chēng)CPU。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶部件，用于存放程序和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器又分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。輸入設(shè)備用于將程序和數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中。輸出設(shè)備用于把計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算或加工的結(jié)果，以用戶需要的形式顯示或保存。通常把外存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備合在一起稱(chēng)之為計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備。以上這些組成計(jì)算機(jī)實(shí)際的部分稱(chēng)之為計(jì)算機(jī)的硬件，也叫計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。單片機(jī)盡管簡(jiǎn)單、組成單片機(jī)系統(tǒng)的也是上述這五個(gè)基本組成部分。上一頁(yè)下一頁(yè)返回17PPT課件第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)運(yùn)算器和控制器是計(jì)算機(jī)的核心部分，常第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)硬件系統(tǒng)作為實(shí)體，為計(jì)算機(jī)工作提供了基礎(chǔ)和條件，但要想使計(jì)算機(jī)有效地工作，還必須有軟件的配合，概括的說(shuō)，計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩個(gè)部分。但單片機(jī)由于硬件支持和需要所限，其軟件系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為單片機(jī)的系統(tǒng)管理不需要像微型計(jì)算機(jī)那樣復(fù)雜的操作系統(tǒng)，而只使用簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)程序，通常稱(chēng)之為監(jiān)控程序。因此監(jiān)控程序就成為單片機(jī)中最重要的系統(tǒng)軟件，這種觀念還認(rèn)為大多數(shù)單片機(jī)不使用高級(jí)語(yǔ)言，單片機(jī)中通常使用的是匯編語(yǔ)言，但單片機(jī)并沒(méi)有自己專(zhuān)用的匯編程序。上一頁(yè)下一頁(yè)返回18PPT課件第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)硬件系統(tǒng)作為實(shí)體，為計(jì)算機(jī)工作提供了第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)三、Intel公司MCS-51系列產(chǎn)品概述8051單片機(jī)是美國(guó)Intel公司在1980年推出的MCS-51系列單片機(jī)的第一個(gè)成員。凡Intel公司生產(chǎn)的以8051為核心單元的其他派生單片機(jī)都可成為MCS-51系列，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為51系列。其他公司生產(chǎn)的以8051為核心單元的其他派生單片機(jī)不能稱(chēng)為MCS-51系列，只能稱(chēng)為8051系列。MCS-51系列單片機(jī)包括三個(gè)基本型80C31、8051、8751，以及對(duì)應(yīng)的低功耗型號(hào)80C31、8051、8751，因而MCS-51特指Intel的這幾種型號(hào)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回19PPT課件第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)三、Intel公司MCS-51系列產(chǎn)第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)四、單片機(jī)的最新發(fā)展技術(shù)單片機(jī)在近10年取得了飛速的發(fā)展，目前在世界范圍內(nèi)從事單片機(jī)開(kāi)發(fā)的有4各區(qū)域：一是歐美，如美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的COP8系列單片機(jī)，Philips公司的51系列單片機(jī)，AMD公司的186系列16位嵌入式單片機(jī)，ST公司的ST62系列單片機(jī)，MICROCHIP的PIC系列單片機(jī)，Motorola的各個(gè)系列單片機(jī)，以及Infineontechnologies的C500和C166系列等；二是日本，如TOSHIBA公司開(kāi)發(fā)了從4位到64位的多系列單片機(jī)，日立公司也有從4位到32位的單片機(jī)，F(xiàn)UJITSUMicroelectronics的F2MC-8L單片機(jī)系列產(chǎn)品，OKIElectronics的MSM80、MSM66、MSM63系列單片機(jī)，NEC的75X、78X系列單片機(jī)；三是臺(tái)灣地區(qū)，如WINBOND公司的W741/W536、W78/W77等系列單片，Holtek的HT46/48/49CXX系列單片機(jī)，EMC公司的E7系列單片機(jī)等；四是韓國(guó)，如Hyundaimicroelectronics的GMS800、GMS30系列單片機(jī)，另外，LG等公司也生產(chǎn)單片機(jī)。上一頁(yè)返回20PPT課件第三節(jié)單片機(jī)的基本知識(shí)四、單片機(jī)的最新發(fā)展技術(shù)上一頁(yè)返回2第四節(jié)數(shù)制與碼制一、數(shù)制數(shù)制也稱(chēng)計(jì)數(shù)制，是指用一組固定的符號(hào)和統(tǒng)一的規(guī)則來(lái)表示數(shù)值的方法。按進(jìn)位的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱(chēng)為進(jìn)位計(jì)數(shù)制。在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中有數(shù)位、基數(shù)和位權(quán)三個(gè)要素。數(shù)位是指數(shù)碼在一個(gè)數(shù)中所處的位置；基數(shù)是指在某種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，每個(gè)數(shù)位上所能使用的數(shù)碼的個(gè)數(shù)，位權(quán)是指在某種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，每個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼所代表的數(shù)值的大小，等于在這個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼乘上一個(gè)固定的數(shù)值，每個(gè)固定的數(shù)值就是這種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中該數(shù)位上的位權(quán)。數(shù)碼所處的位置不同，代表數(shù)的大小也不同。下一頁(yè)返回21PPT課件第四節(jié)數(shù)制與碼制一、數(shù)制下一頁(yè)返回21PPT課件第四節(jié)數(shù)制與碼制1.十進(jìn)制十進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡(jiǎn)稱(chēng)十進(jìn)制。十進(jìn)制數(shù)具有下列特點(diǎn)：（1）有十個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)0、1、2、3、4、5、6、7、8、9.（2）每一個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中所處的位置（數(shù)位），按“逢十進(jìn)一”來(lái)決定其實(shí)際數(shù)值，即各數(shù)位的位權(quán)是以10為底的冪次方。2.二進(jìn)制二進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡(jiǎn)稱(chēng)二進(jìn)制。一個(gè)二進(jìn)制數(shù)位簡(jiǎn)稱(chēng)為位（英文名為bit）。計(jì)算機(jī)中最直接、最基本的操作就是對(duì)二進(jìn)制位的操作。二進(jìn)制數(shù)具有下列特點(diǎn)：（1）有兩個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)0、1。（2）每個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中的數(shù)位，按“逢二進(jìn)一”來(lái)決定其實(shí)際數(shù)值。上一頁(yè)下一頁(yè)返回22PPT課件第四節(jié)數(shù)制與碼制1.十進(jìn)制上一頁(yè)下一頁(yè)返回22PPT課件第四節(jié)數(shù)制與碼制3.十六進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)書(shū)寫(xiě)冗長(zhǎng)、易錯(cuò)、難記，而十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程復(fù)雜，所以一般用十六進(jìn)制數(shù)或八進(jìn)制數(shù)來(lái)表示。十六進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡(jiǎn)稱(chēng)為十六進(jìn)制。十六進(jìn)制具有下列特點(diǎn)：（1）它有十六個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。（2）每個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中的數(shù)位，按“逢十六進(jìn)一”來(lái)決定其實(shí)際數(shù)值。上一頁(yè)下一頁(yè)返回23PPT課件第四節(jié)數(shù)制與碼制3.十六進(jìn)制上一頁(yè)下一頁(yè)返回23PPT課件第四節(jié)數(shù)制與碼制二、碼制數(shù)值在計(jì)算機(jī)中表示形式為機(jī)器數(shù)，計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1，使用的是二進(jìn)制，而在日常生活中人們使用的是十進(jìn)制，為了能方便地與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，就是用了十六進(jìn)制（24）和八進(jìn)制（23）。數(shù)值有正負(fù)之分，計(jì)算機(jī)就用一個(gè)數(shù)的最高位存放符號(hào)（0為正，1為負(fù)）。這就是機(jī)器數(shù)的原碼了。假設(shè)機(jī)器能處理的位數(shù)為8，即字長(zhǎng)為1byte，原碼能表示數(shù)值的范圍為（-127~-0，+0~+127）共256個(gè)。有了數(shù)值的表示方法就可以對(duì)數(shù)值進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，但是很快就發(fā)現(xiàn)用帶符號(hào)位的原碼進(jìn)行乘除運(yùn)算時(shí)結(jié)果正確，而在加減運(yùn)算的時(shí)候就出現(xiàn)了為題，假設(shè)字長(zhǎng)為8bits：上一頁(yè)下一頁(yè)返回24PPT課件第四節(jié)數(shù)制與碼制二、碼制上一頁(yè)下一頁(yè)返回24PPT課件第四節(jié)數(shù)制與碼制上式顯然不正確，因?yàn)樵趦蓚€(gè)整數(shù)的加法運(yùn)算中是沒(méi)有問(wèn)題的，于是就發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出現(xiàn)在帶符號(hào)位的負(fù)數(shù)身上，對(duì)除符號(hào)位外的其余各位逐位取反就產(chǎn)生了反碼。反碼的取值空間和原碼相同且一一對(duì)應(yīng)。下面是反碼的減法運(yùn)算：上一頁(yè)下一頁(yè)返回25PPT課件第四節(jié)數(shù)制與碼制上一頁(yè)下一頁(yè)返回25PPT課件第四節(jié)數(shù)制與碼制上式也不正確，再如：上面這種計(jì)算方法是正確的。問(wèn)題出現(xiàn)在（+0）和（-0）