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机电一体化技术毕业设计样本

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2020年4月19日
文档仅供参考

网络与继续教育学院
毕 业 设 计

题目：智能温度器的研究

学 校：武汉理工大学
专 业： 机电一体化
姓 名： 卫康
指导老师： 江毅
完成时间： 8月15日

摘要：XMT-100系列数字显示控制仪是一种带微电脑的新型全量程智能仪表。它与热电阻、热电偶、压力变送器、远程电阻压力表及各种线性变送器配合使用，可测量和控制温度、压力、流量、电压、电流等各种工业参数，适用于冶金、化工、电力、轻功、医疗、视频、半导体等行业。
本文介绍了温度控制器的硬件及软件，硬件包括pt传感器、电压放大器、压频转换器lm331及89s8253-8279组成的单片机系统。
关键词 传感器、电压放大器、lm331、单片机

目 录

第一章 绪论 1
第二章 本次毕业设计任务
2.1设计题目： 1
2.2设计意义： 2
第三章 软件设计
3.1.1 Pt温度传感器 4
3.1.2 恒流源介绍 4
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。 4
3.3 电压-频率变换器LM331 6
3.3.1 Lm331周边电路图 6
3.3.2 概述 6
3.3.3 工作原理 7
3.4 8279单片机的性能及结构 8
3.4.1 芯片引脚功能说明 8
3.4.2 内部结构 10
3.5 Pcb印制板电路图 10
3.5.1 PCB发展简介： 10
第四章 软件设计
4.1 程序流程图如下 10
第五章 数和数值的编码
5.1 前面板示意图及案件说明： 11
5.2 仪表参数的设置流程 12
参考文献 13

第一章 绪论

1.1单片机发展概述
1946年第一台电子计算机诞生至今，只有50年的时间，依靠微电子技术和半导体技术的进步，从电子管——晶体管——集成电路——大规模集成电路，现在一块芯片上完全能够集成几百万甚至上千万只晶体管，使得计算机体积更小，功能更强。特别是近20年时间里，计算机技术获得飞速的发展，计算机在工农业，科研，教育，国防和航空航天领域获得了广泛的应用，计算机技术已经是一个国家现代科技水平的重要标志。
单片机诞生于20世纪70年代，象Fairchid公司研制的F8单片微型计算机。所谓单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元(Center Processing Unit,也即常称的CPU)和数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)及其它I/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计算机系统，而现代的单片机则加上了中断单元，定时单元及A/D转换等更复杂、更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。
20世纪70年代，微电子技术正处于发展阶段，集成电路属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简单，一般均把CPU、RAM有的还包括了一些简单的I/O口集成到芯片上，象Farichild公司就属于这一类型，它还需配上外围的其它处理电路方才构成完整的计算系统。类似的单片机还有Zilog公司的Z80微处理器。
1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，并推向市场。它以体积小，功能全，价格低赢得了广泛的应用，为单片机的发展奠定了基础，成为单片机发展史上重要的里程碑。
在MCS-48的带领下，其后，各大半导体公司相继研制和发展了自己的单片机，象Zilog公司的Z8系列。到了80年代初，单片机已发展到了高性能阶段，象INTEL公司的MCS-51系列，Motorola公司的6801和6802系列，Rokwell公司的6501及6502系列等等,另外,***的著名电气公司NEC和HITACHI都相继开发了具有自己特色的专用单片机。
80年代，世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机，约有几十个系列，300多个品种，此时的单片机均属于真正的单片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统，甚至还有一些带A/D转换器的单片机，功能越来越强大，RAM和ROM的容量也越来越大，寻址空间甚至可达64kB，能够说，单片机发展到了一个全新阶段，应用领域更广泛，许多家用电器均走向利用单片机控制的智能化发展道路。
泛的应用。因此研究和设计数控激光切割有很强的现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优越性。

1.2单片机发展趋势
现在能够说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。
纵观单片机的发展过程，能够预示单片机的发展趋势，大致有：
1.低功耗CMOS化
MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。因此这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
2.微型单片化
现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还能够根据用户的要求量身定做制造出具有自己特色的单片机芯片。
另外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。
3.主流与多品种共存
现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。因此C8051为核心的单片机占据了半壁江山。而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头，中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增，与其低价质优的优势，占据一定的市场分额。另外还有MOTOROLA公司的产品，日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。

第二章 本次毕业设计任务
2.1设计题目：
《温度控制器》
2.2设计意义：
温度控制器控制方法一般分为两种：一种是由被冷却对象的温度变化来进行控制，多采用蒸气压力式温度控制器，另一种由被冷却对象的温差变化来进行控制，多采用电子式温度控制器。温度控制器可分为： 1．机械式温度控制器分为：蒸气压力式温度控制器、液体膨胀式温度控制器、气体吸附式温度控制器、金属膨胀式温度控制器。其中蒸气压力式温度控制器又分为：充气型、液气混合型和充液型。家用空调机械式温度控制器都以这类温度控制器为主。 2.电子式温度控制器分为：电阻式温度控制器和热电偶式温度控制器。
传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主，两者里面都用发热丝制成。发热丝经过电流加热时，一般达到1000℃以上，因此发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械，其控制温度多在0-400℃之间，因此，传统的温度控制器进行温度控制期间，当被加热器件温度升高至设定温度时，温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃，发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热，即使温度控制器发出信号停止加热，被加热器件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时，温度控制器又开始发出加热的信号，开始加热，但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候，这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定。一般开始重新加热时，温度继续下降几度。因此，传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象，但这不是温度控制器本身的问题，而是整个热系统的结构性问题，使温度控制器控温产生一种惯性温度误差，
此次设计重点则是解决传统温度控制器系统结构上存在的问题。

2.3主要内容：系统任务
本装置的任务是对温度进行实时监测与控制。温度的变化会使pt温度传感器阻值发生变化，让恒流源电流经过电阻，根据U=I*R对电阻取电压，用电压放大器对电压值放大，压频转换器lm331对电压值进行转换，把输出的频率信号出入单片机比较处理，频率信号大于一定值时则发出中断。

第三章 硬件电路设计

3.1 恒流源与pt传感器电路图及原理

3.1.1 Pt温度传感器
pt温度传感器是一种稳定性和线性都比较好的白金热电阻传感器,电阻式温度检测器(RTD,Resistance Temperature Detector)是一种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻係数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。大部分电阻式温度检测器是以金属作成的,其中以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定－耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受工业界采用。
PT温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+αT)　其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。
传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅经过一支电阻就连接到 PT100 了.这种接法一般会引起严重的非线性问题,可是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.
3.1.2 恒流源介绍
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
最简单的恒流源，就是用一只恒流二极管。实际上，恒流二极管的应用是比较少的，除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外，电流规格比较少，价格比较贵也是重要原因。最常见的简易恒流源用两只同型三极管，利用三极管相对稳定的电压作为基准，
这种恒流源优点是简单易行，而且电流的数值能够自由控制，也没有使用特殊的元件，有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子，其电压不是一个固定值，即使是相同型号，也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下，这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。
为了能够精确输出电流，一般使用一个运放作为反馈，同时使用场效应管避免三极管的电流导致的误差。如果电流不需要特别精确，其中的场效应管也能够用三极管代替。
恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得电流趋于恒定。只要能够得到电流，就能够有效形成反馈，从而建立恒

流源。
能够进行电流反馈的器件，还有电流互感器，或者利用霍尔元件对电流回路上某些器件的磁场进行反馈，也能够利用回路上的发光器件（例如光电耦合器，发光管等）进行反馈。这些方式都能够构成有效的恒流源，而且更适合大电流等特殊场合。
3.1.3 电路图及原理

图3.1 pt传感器与恒流源电路
令AA`、BB`与CC`3段电阻阻值相等为r，恒=流源IA=IB
UA=IA*r+IA*R+IA*r
UB=IB*r+IB*r
UA-UB=UAB=IA*R
3.2 电压放大器电路电路图

图3.2 电压放大器电路图

放大器的电压放大公式：U=A（u+-u-），其中U为输出电压，A为放大器放大倍数，u+-u-=UA-UB ，UA-UB为图一中UAB 。
电路中引入电容是为了降低干扰脉冲
放大电路引入电压负反馈后，能够使输出电压稳定。任何外界因素引起输
电压不稳时，输出电压的变化将经过反馈网络立即回送到放大电路的输入端，并与原输入信号进行比较，得出与前一变化相反的有效输人信号，从而使输出电压的变化量得到削弱，输出电压便趋于稳定。可见，负反馈使放大电路具有了自动调节能力。电压负反馈能够稳定输出电压。

3.3 电压-频率变换器LM331
3.3.1 Lm331周边电路图

图3.3 lm331周边电路
3.3.2 概述
LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片，可用作精密频率电压转换器、A/D转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其它相关器件LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路，在整个工作温度范围内和低到4.0V电源电压下都有极高的精度。LM331的动态范围宽，可达100dB；线性度好，最大非线性失真小于0.01％，工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性；变换精度高，数字分辨率可达12位；外接电路简单，只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V等变换电路，而且容易保证转换精度。
LM331的内部电路组成如图1所示。由输入比较器、定时比较器、R－S触

发器、输出驱动管、复零晶体管、能隙基准电路、精密电流源电路、电流开关、输出保护管等部分组成。输出驱动管采用集电极开路形式，因而能够经过选择逻辑电流和外接电阻灵活改变输出脉冲的逻辑电平，以适配TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。LM331可采用双电源或单电源供电，可工作在4.0～40V之间，输出可高达40V，而且能够防止Vcc短路。
3.3.3 工作原理

图3.4 lm331原理图
上图是由LM331组成的电压频率变换电路，LM331内部由输入比较器、定时比较器、R－S触发器、输出驱动、复零晶体管、能隙基准电路和电流开关等部分组成。输出驱动管采用集电极开路形式，因而能够经过选择逻辑电流和外接电阻，灵活改变输出脉冲的逻辑电平，以适配TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。
当输入端Vi＋输入一正电压时，输入比较器输出高电平，使R－S触发器置位，输出高电平，输出驱动管导通，输出端f0为逻辑低电平，同时电源Vcc也经过电阻R2对电容C2充电。当电容C2两端充电电压大于Vcc的2/3时，定时比较器输出一高电平，使R－S触发器复位，输出低电平，输出驱动管截止，输出端f0为逻辑高电平，同时，复零晶体管导通，电容C2经过复零晶体管迅速放电；电子开关使电容C3对电阻R3放电。当电容C3放电电压等于输入电压Vi时，输入比较器再次输出高电平，使R－S触发器置位，如此重复循环，构成自激振荡。输出脉冲频率f0与输入电压Vi成正比，从而实现了电压－频率变换。其输入电压和输出频率的关系为：fo=(Vin×R4)/(2.09×R3×R2×C2)  由式知电阻R2、R3、R4、和C2直接影响转换结果f0，因此对元件的精度要有一定的要求，可根据转换精度适当选择。电阻R1和电容C1组成低通滤波器，可减少输入电压中的干扰脉冲，有利于提高转换精度。

DB0~DB7：双向数据总线，用来传送8279与CPU之间的数据和命令。
CLK：时钟输入线，用以产生内部定时的时钟脉冲。
RESET：复位输入线，8279复位后被置为字符显示左端输入，二键闭锁的触点回弹形式，程序时钟前置分频器被置为31，RESET信号为高电平有效。
—CS：片选输入线，低电平有效，单片机在此端为低时能够对8279进行读写操作。
A
A0：缓冲器低位地址，当A0为高电平时，表示数据总线上为命令或状态；为低电平时，表示数据总线上为数据。
—RD：读信号输入线，低电平有效，将缓冲器读出，数据送往外部总线。
—wr：写信号出入线，低电平有效，将数据从外部数据总线写入8279的缓冲器。
IRQ:中断请求输出线，高电平有效，在键盘工作方式下，当FIFO/传感器RAM中有数据时，此中断线变为高电平，在FIFO/传感器RAM每次读出时，中断线就下降为高电平。在传感器工作方式中，每当探测到传感信号变化时，中断线就变为高电平。
SL0~SL3：扫描线，用来扫描按键开关、传感器阵列和显示数字，这些线可被编码或被译码。
RL0~RL7：回送线，经过按键或传感器开关与扫描线连接，这些回送出入线内部设置有上拉电路，使之保持为高电平，只有当一个按键闭合时，对应的返回线变为低电平；无按键闭合时，均保持高电平。
Shift：换位功能，当有开关闭合时被拉为低电平、没有按下shift开关时，shift输入端保持高电平，在键盘扫描方式中，按键一闭合，按键位置就和换位输入状态一起被存储起来。
CNTL/STB:当此开关闭合时将其拉到低电平，否则始终保持高电平，对于键盘输入方式，此线用作控制输入端，当键被按下时，按键位置就和控制输入状态一起被存储起来。在选通输入方式中，作选通用，把数据存入FIFO ram中。
OUTA0~OUTA3及OUTB0~OUTB3:显示输出A口及B口，这两个口是16*4的显示器更新寄存器输出，这些输出端输出的数据与扫描线SL0~SL3同步，供多路切换的数字显示。这两个端口被独立控制，也能够看成一个8位端口。
BD:空格显示，此输出端信号用于在数字转换时将显示空格，或者用现实空格命令控制其显示空格字符。
Vcc：+5V电源输入线。
Vss：地线输入线。

SL0~SL3：扫描线，用来扫描按键开关、传感器阵列和显示数字，这些线可被编码或被译码。
RL0~RL7：回送线，经过按键或传感器开关与扫描线连接，这些回送出入线内部设置有上拉电路，使之保持为高电平，只有当一个按键闭合时，对应的返回线变为低电平；无按键闭合时，均保持高电平。
Shift：换位功能，当有开关闭合时被拉为低电平、没有按下shift开关时，shift输入端保持高电平，在键盘扫描方式中，按键一闭合，按键位置就和换位输入状态一起被存储起来。
CNTL/STB:当此开关闭合时将其拉到低电平，否则始终保持高电平，对于键盘输入方式，此线用作控制输入端，当键被按下时，按键位置就和控制输入状态一起被存储起来。在选通输入方式中，作选通用，把数据存入FIFO ram中。
OUTA0~OUTA3及OUTB0~OUTB3:显示输出A口及B口，这两个口是16*4的显示器更新寄存器输出，这些输出端输出的数据与扫描线SL0~SL3同步，供多路切换的数字显示。这两个端口被独立控制，也能够看成一个8位端口。
BD:空格显示，此输出端信号用于在数字转换时将显示空格，或者用现实空格命令控制其显示空格字符。
Vcc：+5V电源输入线。
Vss：地线输入线。

SL0~SL3：扫描线，用来扫描按键开关、传感器阵列和显示数字，这些线可被编码或被译码。
RL0~RL7：回送线，经过按键或传感器开关与扫描线连接，这些回送出入线内部设置有上拉电路，使之保持为高电平，只有当一个按键闭合时，对应的返回线变为低电平；无按键闭合时，均保持高电平。
Shift：换位功能，当有开关闭合时被拉为低电平、没有按下shift开关时，shift输入端保持高电平，在键盘扫描方式中，按键一闭合，按键位置就和换位输入状态一起被存储起来。
CNTL/STB:当此开关闭合时将其拉到低电平，否则始终保持高电平，对于键盘输入方式，此线用作控制输入端，当键被按下时，按键位置就和控制输入状态一起被存储起来。在选通输入方式中，作选通用，把数据存入FIFO ram中。
OUTA0~OUTA3及OUTB0~OUTB3:显示输出A口及B口，这两个口是16*4的显示器更新寄存器输出，这些输出端输出的数据与扫描线SL0~SL3同步，供多路切换的数字显示。这两个端口被独立控制，也能够看成一个8位端口。
BD:空格显示，此输出端信号用于在数字转换时将显示空格，或者用现实空格命令控制其显示空格字符。
Vcc：+5V电源输入线。
Vss：地线输入线。

第四章 软件设计
4.1 简述
本装置的软件设计包括主程序、键盘处理子程序、显示子程序、温度设定子程序以及相关硬件的初始化子、写程序、和读程序等。
程序完成的功能：启动系统获取一频率值FX,PT温度传感器的比例系数K的获取方法如下：

第五章 数和数值的编码

计算机只认得二进制数，要计算机处理的所有的数，都要用二进制数字来表示，所有的字母、符号亦都要用二进制编码来表示。
5.1 进位计数制
1、十进制数：（1）有十个不同的数字符号0、1……9。（2）逢"十"进一。不同位置的数字代表的数值是不同的（有个位、十位……）
2、二进制数：（1）只有二个符号0、1；（2）逢"二"进一，不同的数码在不同的数位，所代表的值也不同。
3、十六进制数：（1）用16个不同的数码符号0～9以及A、B、C、D、E、F来表示数值；（2）逢"十六"进位。在不同的数位，数码所表示的值是不同的。
5.2 二进制编码
在计算机中，是采用二进制数。因而，要在计算机中表示的数、字母、符号等都要以特定的二进制码来表示，这就是二进制编码。 1、二进制编码的十进制数：BCD码（Binary-Coded Decimal） 2、字母与字符的编码 字母和各种字符（$、#……）也必须按特定的规则用二进制编码才能在机中表示。普通的是采用ASCII( American Standard Code for Information Interchange）码。0～9的ASCII码为30H~39H,大写字母A~Z的ASCII码为41H~5AH。
5.3带符号数的表示法
1、机器数与真值
一般见最高位作为符号位，若字长为8位即D7为符号位，D6～D0为数字位，
符号位用0表示正，用1表示负如X＝（01011011）B＝＋91
X＝（11011011）B＝－91
2、原码
按上所述，正数的符号位用"0"表示，负数的符号位用"1"表示，这种表示法就称为原码。

X＝＋105 [X]原＝01101001
X＝－105 [X]原＝11101001
3、反码
正数的反码表示与原码相同，最高位为符号位，用"0"表示正，其余位为数值位。
（＋4）10＝0 0 0 0 0 1 0 0
符号 二进制数值
（＋31）10＝0 0 0 1 1 1 1 1
（＋127）10＝0 1 1 1 1 1 1 1
而负数的反码表示为它的正数的按位取反（连符号位）而形成的。
（＋4）10＝0 0 0 0 0 1 0 0
（－4）10＝1 1 1 1 1 0 1 1 ----反码表示
（＋31）10＝0 0 0 1 1 1 1 1
（－31）10＝1 1 1 0 0 0 0 0 ----反码表示
（＋127）10＝0 1 1 1 1 1 1 1
（－127）10＝1 0 0 0 0 0 0 0 ----反码表示
（＋0）＝0 0 0 0 0 0 0 0
（－0）＝1 1 1 1 1 1 1 1 ----反码表示
4、补码
正数的补码表示与原码相同，即最高位为符号位，用"0"表示正，其余位为数值位。
如【＋4】补＝【＋4】原＝【＋4】反＝0 0 0 0 0 1 0 0
【＋127】补＝【＋127】原＝【＋127】反＝0 1 1 1 1 1 1 1
负数的补码表示为它的反码，并在其最后位（即最低位）加1形成。
如 【＋4】原＝0 0 0 0 0 1 0 0
【－4】反＝1 1 1 1 1 0 1 1 是＋4各位取反
【－4】补＝1 1 1 1 1 1 0 0 反码＋1
【＋31】原＝0 0 0 1 1 1 1 1
【－31】反＝1 1 1 0 0 0 0 0
【－31】补＝1 1 1 0 0 0 0 1
【＋0】原＝0 0 0 0 0 0 0 0
【－0】反＝1 1 1 1 1 1 1 1
【－0】补＝0 0 0 0 0 0 0 0
8位带符号数的补码特点：（1）【＋0】补＝【－0】补＝0 0 0 0 0 0 0 0
（2）8位二进制补码所能表示的数值为＋127～－128
（3）一个用补码表示的二进制数，最高位为符号位。当符号位为"0"（即正数)时，其余七位即为此数的二进制值；当符号位为"1"（即负数）时，其余几位不是此数的二进制值，把它们按位取反，且在最低位加1，才是它的二进制值。
如：【X】补＝1 0 0 1 0 1 0 0 是负数，它的数值为0 0 1 0 1 0 0 按位取反，
得1 1 0 1 0 1 1，然后再加1为1 1 0 1 1 0 0＝（108）10
当负数采用补码表示时，就能够把减法转换为加法。
例如： 64－10＝64＋（－10）＝64＋【－10】补
＋64＝0 1 0 0 0 0 0 0
10＝0 0 0 0 1 0 1 0
【－10】补＝1 1 1 1 0 1 1 0
减法运算： 64 0 1 0 0 0 0 0 0
－10 － 0 0 0 0 1 0 1 0
-------------- -----> --------------------------------------------
54 0 0 1 1 0 1 1 0
补码加法：
64 0 1 0 0 0 0 0 0
＋【－10】补 ------> (+) 1 1 1 1 0 1 1 0
-------------------------
1 0 0 1 1 0 1 1 0
此1自然丢失。在8位字长的单字节运算中
第7位的进位，自然丢失。
例：34-68=34+【－68】补
【34】补＝0 0 1 0 0 0 1 0
【＋68】补＝0 1 0 0 0 1 0 0
【－68】补＝1 0 1 1 1 1 0 0
34 0 0 1 0 0 0 1 0
+(-68) + 1 0 1 1 1 1 0 0------ --------------------
- 34 1 1 0 1 1 1 1 0 符号位为1，肯定结果为负，其数值部
分为0 1 0 0 0 1 0＝34
因此结果是－34
在微型机中，凡是带符号数一律是用补码表示的，因此，其运算结果也是补码。当字长为8位时，其范围为＋127～－128。当运算结果超出这个表示范围时，结果就不正确了，这就称为溢出。这时要用多字节来表示。
计算机只认得二进制数，要计算机处理的所有的数，都要用二进制数字来表示，所有的字母、符号亦都要用二进制编码来表示。

参考文献
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