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发表于 2016-4-23 10:53:06
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第十五节：二进制与十六进制。
【15.1 十六进制是二进制的缩写。】
在我的印象中，C51编译器好像并不支持二进制的书写格式，即使它能支持二进制的书写格式，二进制的书写还是有个弊端，就是数字太多太长了，写起来非常费劲不方便，怎么办？解决办法就是用十六进制。十六进制是二进制的缩写，之所以称它为二进制的缩写，是因为它们的转换关系非常简单直观，不需要借助计算器即可相互转换。
【15.2 何谓十六进制？】
何谓十六进制？欲搞清楚这个问题，还得先从十进制说起。所谓十进制，就是用一位字符可以表示从0到9这十个数字。所谓二进制，就是用一位字符可以表示从0到1这二个数字。所谓十六进制，当然也就是用一位字符可以表示从0到15这十六个数字。但是十六进制马上就会面临一个问题，十六进制的10到15这6个数其实是有两位字符组成的，并不是一位呀？于是C语言用这些字符A,B,C,D,E,F分别替代10,11,12,13,14,15这6个数，10前面的0到9还是跟十进制的字符一致。A,B,C,D,E,F也可以用小写a,b,c,d,e,f来替代，在数值上不区分大小写，比如十六进制的a与A都是表示十进制的10。
【15.3 二进制与十六进制是如何转换的？】
前面提到了十六进制是二进制的缩写，它们的转换关系非常简单直观，每1位十六进制的字符，对应4位二进制的字符。关系如下：
十进制 二进制 十六进制
0 0000 0
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F
二进制转换成十六进制的时候，如果不是4位的倍数，则最左边高位默认补上0凑合成4位的倍数。比如一个二进制的数101001，可以在左边补上2个0变成00101001，然后把每4位字符转成1个十六进制的字符。左边高4位0010对应十六进制的2，右边低4位1001对应十六进制的9，所以二进制的101001合起来最终转换成十六进制的数是29（实际上正确的写法是0x29，为什么？请继续往下看。）。
【15.4 十六进制数的标准书写格式是什么样子的？】
十六进制的标准书写格式是什么样子的？实际上，十六进制29并不能直接写成29，否则就跟十进制的写法混淆了。为了把十六进制和十进制的书写格式进行区分，C语言规定凡是十六进制必须加一个数字0和一个字母x作为前缀，也就是十六进制必须以0x作为前缀，所以刚才的十六进制29就应该写成0x29，否则，如果直接写29编译器会认为是十进制的29,而十进制的29转换成十六进制是0x1D（十进制与十六进制之间如何转换在后面章节会讲到），0x29与0x1D可见差别很大的，凡是不加前缀的都会被默认为十进制。 多说一句，在C语言程序里，对于同样一个数值，既可以用十六进制，也可以用十进制，比如：d=0x2C与d=44的含义是一样的，因为十六进制的0x2C和十进制的44最终都会被C51编译器翻译成二进制00101100，是表示同样大小的数值。
【15.5 例程练习和分析。】
现在我们编写一个程序来观察十六进制和二进制的关系。
程序代码如下：
- /*---C语言学习区域的开始。-----------------------------------------------*/
- void main() //主函数
- {
- unsigned char a; //定义一个变量a，并且分配了1个字节的RAM空间。
- unsigned char b; //定义一个变量b，并且分配了1个字节的RAM空间。
- unsigned char c; //定义一个变量c，并且分配了1个字节的RAM空间。
- unsigned char d; //定义一个变量d，并且分配了1个字节的RAM空间。
- a=0x06; //十六进制前记得加0x前缀，超过9部分的字母不分大小写。
- b=0x0A; //十六进制前记得加0x前缀，超过9部分的字母不分大小写。
- c=0x0e; //十六进制前记得加0x前缀，超过9部分的字母不分大小写。
- d=0x2C; //十六进制前记得加0x前缀，超过9部分的字母不分大小写。
- View(a); //把第1个数a发送到电脑端的串口助手软件上观察。
- View(b); //把第2个数b发送到电脑端的串口助手软件上观察。
- View(c); //把第3个数c发送到电脑端的串口助手软件上观察。
- View(d); //把第4个数d发送到电脑端的串口助手软件上观察。
- while(1)
- {
- }
- }
- /*---C语言学习区域的结束。-----------------------------------------------*/
在电脑串口助手软件上观察到的程序执行现象如下：
- 开始...
- 第1个数
- 十进制:6
- 十六进制:6
- 二进制:110
- 第2个数
- 十进制:10
- 十六进制:A
- 二进制:1010
- 第3个数
- 十进制:14
- 十六进制:E
- 二进制:1110
- 第4个数
- 十进制:44
- 十六进制:2C
- 二进制:101100
分析：
通过实验结果，我们知道二进制与十六进制的转换关系确实非常清晰简单，所以十六进制也可以看作是二进制的缩写。
【15.6 如何在单片机上练习本章节C语言程序？】
直接复制前面章节中第十一节的模板程序，练习代码时只需要更改“C语言学习区域”的代码就可以了，其它部分的代码不要动。编译后，把程序下载进带串口的51学习板，通过电脑端的串口助手软件就可以观察到不同的变量数值，详细方法请看第十一节内容。
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发表于 2016-1-17 11:30:34
