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在单片机编程中,二进制表示是基础且核心的概念,其核心特点如下:
一、基本定义
二进制是一种以2为基数的数制系统,仅使用两个数字 0和 1表示数值。这种表示方法源于计算机内部电子元件的二态性(开/关、高电平/低电平)。
二、应用场景
- 整数范围:
8位二进制数可表示0到255的整数(即$2^8-1$)。
- 数据类型:包括数字、字符、布尔值等,均以二进制形式存储。
单片机指令集由二进制编码组成,每个指令对应特定操作(如加载数据、运算、跳转等)。
三、表示方法与示例
二进制数:
直接用0和1组成,例如8位二进制数`01010101`表示十进制数85。
进制转换:
十进制转二进制可通过“按权展开”法,例如5转换为二进制为`101B`($1×2^2 + 0×2^1 + 1×2^0$)。
四、编程中的表示形式
汇编语言:
十进制数后加`D`(如`35D`),十六进制加`H`(如`23H`),二进制加`B`(如`00100011B`)。
C语言:
十进制直接使用(如`35`),十六进制加`0x`前缀(如`0x25`),二进制需手动书写(如`00100011`)。
五、注意事项
位数选择:8位二进制数是单片机中最常用的位数,但根据需求也可使用16位、32位等。
符号表示:
负数通常采用补码形式表示,例如-1的8位补码为`11111111`。
通过以上内容,可以看出二进制在单片机编程中的基础性和重要性。掌握二进制表示有助于理解数据存储、指令执行及硬件交互等核心概念。