單片機中的數是以二進制表示的，分為有符號數和無符號數兩種。
有符號數的表示方法
有符號數是指有“ + (正)”、“ − (負)”符號的數。由於單片機採用二進制數，所以只有“1 ”和“0”兩種數字，其中用“ 0 ”表示“ + ”，用“ 1 ”表示“ − ” 。單片機中的數據一般只有8位，一般規定最高位為符號位，因為要用1位表示數的符號，所以只有7位用來表示數值，可以表示− 127～+128。
有符號數的表示方法有 3 種：原碼、反碼和補碼。同一有符號數，用 3 種表示方法得到的數是不同的。下面用3種方法來表示兩個有符號數+1011101和− 1011101。
(1)原碼
用“1”表示“−”，用“0”表示“+”，其他各數保持不變，採用這種方法表示出來的數稱為原碼。
+1011101用原碼錶示是01011101，可寫成[01011101] 原。
− 1011101用原碼錶示是11011101，可寫成[11011101] 原。
(2)反碼
反碼是在原碼的基礎上求得的。對於正的有符號數，其反碼與原碼相同;對於負的有符號數，其反碼除符號位與原碼相同外，其他各位數由原碼各位數取反得到。
+1011101用反碼錶示是01011101，可寫成[01011101] 反。
− 1011101用反碼錶示是10100010，可寫成[10100010] 反。
(3)補碼
補碼是在反碼的基礎上求得的。對於正的有符號數，其補碼與反碼、原碼相同;對於負的有符號數，其補碼除符號位與反碼一致外，其他數由反碼加1得到。
+1011101用補碼錶示是01011101，可寫成[01011101] 補。
− 1011101用補碼錶示是10100011，可寫成[10100011] 補。
有符號數的運算
用原碼錶示有符號數簡單、直觀，但在單片機中，如果採用原碼進行減法運算，需要很複雜的硬件電路;如果用補碼，可以將減法運算變為加法運算，從而省去減法器而簡化硬件電路。
例如：用二進制減法運算和補碼加法運算分別計算35 − 21。
① 二進制減法運算：35 − 21=00100011 − 00010101=00001110
② 用補碼加法運算。
先將算式轉換成補碼形式，35 − 21=[+35]+[ − 21]= [00100011] 原 +[10010101] 原 =[00100011] 反+ [11101010] 反 =[00100011] 補 +[11101011] 補。
再對補碼進行二進制加法運算：
從上面的運算過程可以看出，補碼的符號也參與運算，在8位單片機中，由於數據長度只能有8位，上式結果有9位，第9位會自然丟失，補碼加法的運算結果與二進制減法的運算結果是一樣的，都是00001110=14。
由此可見，用補碼的形式進行運算，可以將減法運算轉換為加法運算，運算結果仍是正確的，所以單片機普遍採用補碼的形式表示有符號數。
無符號數的表示方法
無符號數因為不用符號位， 8 位全部用來表示數據，所以這種方法可以表示的數據範圍是 0 ～ 255 。 8位二進制數的不同表示方式的換算關係見表1-6。
表1-6 8位二進制數的不同表示方式的換算關係
表1-6
續表
表1-6
從表1-6中可以看出，對於同一個二進制數，當採用不同的表示方式時，得到的數值是不同的，特別是大於10000000的有符號數。若想確切知道單片機中的二進制數所對應的十進制數是多少，先要了解該二進制數是有符號數還是無符號數，再換算出該二進制數對應的十進制數。
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