C语言基础篇 基于单片机系列 4.变量、进制、补码 1、变量 上一节讲了数据基本类型，变量就是根据数据类型而定义的。比如我们需要在程序里定义一个存储个数的变量，我们可以定义 int a；，a就是一个 int 型的变量，其值范围可以代表-32768-32767。其他类型变量只需要修改前面的int修饰词，如char a，a就是char型变量。 变量值的范围是根据变量类型所占的字节数来决定的。CPU存储数据都是以二进制0或1进行存储的，一个二进制数0或1则为1bit(位)，8bit组成一个字节。 变量的名称可以由字母、数字和下划线字符组成。它必须以字母或下划线开头。大写字母和小写字母是不同的，因为 C语言是大小写敏感的。 2、进制 单片机中的C语言常用的有三种进制，分别为二进制、十进制和十六进制。 2.1. 十进制由0-9十个数字组成，逢十进一。十进制就是我们日常生活中所用的数字，比如数字1、2、14、30等。 2.2. 二进制由0-1两个数字组成，逢二进一。十进制数转二进制数表示为：
表2-1 二进制数是从右往左看的，最右边为最低位，就像十进制一样，十进制的1234，最右边是个位，往左依次是进位十、百、千。二进制同样如此，只不过十进制是逢十进一，二进制是逢二进一。二进制转十进制公式如下： 
上面等式左边是二进制数，右边是十进制数，中间是计算过程，计算参数如下： ，其中n等于二进制0或1，m等于二进制从最右边往左算起第几位在减一 ，然后把每一位的值相加就等于十进制数了。 为什么int型变量范围是-32768-32767，带有负数？int类型是2字节的（根据编译器，有得是4字节），按上述公式计算int的取值范围应该是0-65535。因为在C语言中int是有符号类型，即其最高位（最左边的一位）为符号位，为0则表示 +，为1则表示 -，其他15位表示数字大小。（计算机二进制是以补码进行表示，2.4小节介绍）。 2.3. 十六进制由0-9十个数字和A-F六个字母组成，逢十六进一。A-F分别对应十进制数如下：
表2-2 十六进制主要与二进制进行换算，换算规则如下： 更具二进制转十进制计算公式，我们知道4位的二进制的从右边往左边数，每一位依次对应十进制的 、、、，即1、2、4、8。我们常用4位二进制换算一位十六进制，比如：
表2-3 二进制从右往左数 第一行：二进制第二个为1，对应十进制的2，所以十六进制为2； 第二行：二进制第二个和第4个为1，对应十进制的2+8，而十进制的10对应十六进制的A； 第三行：大于4位的二进制，每4位二进制对应一位十六进，则0011对应十进制1+2，即十六进制的3，1110对应十进制的2+4+8，即十六进制的D，所以二进制1110 0011对应十六进制为D3； 第四行：同第三行可知； 3、原码、反码、补码 原码定义：用符号位和数值表示带符号数，正数的符号位用“0”表示，负数的符号位用“1”表示，数值部分用二进制形式表示。 反码定义：正数的反码与原码相同，负数的反码为对该数的原码除符号位外各位取反（取反：即二进制0取反得1，1取反得0）。 补码定义：正数的补码与原码相同，负数的补码为对该数的原码除符号位外各位取反，然后在最后一位加1。 以char一字节类型讲解，5与-5的原码、反码、补码如下：
表3-1 正零和负零的补码相同，[+0]补=[-0]补=0000 0000 计算机用补码表示是为了使减法运算变成加法运算，以节省资源。
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