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第二章│硬體架構介紹
2-3 二進制與輸出電位的概念
2-3 二進制與輸出電位的概念
為了解決惱人的二進制的問題，且先做一個實驗。
試想一般的開關是不是有兩種狀態，「開」－燈便會亮起來，「關」－燈便會
滅掉。若用 0 與 1 來表示，那會是怎樣呢？我們可以用「1」代表亮，「0」代表不亮。
如果有兩組開關兩盞燈的時候呢？一共有幾種狀態？讓我們來看一下表 2.3。
表 2.3 │二進制狀態表示（●：不亮 ○：亮）
狀 態 ●● ●○ ○● ○○
表 達 0 0 0 1 1 0 1 1
請大家試寫出三組開關 3 盞燈的情況：000 001 010 011 100 101 110 111。
有沒有很眼熟呀！這種 000、001、101 不就是學過的的二進制嗎？本來，燈的
亮和滅或開關的開與關，都只是一種現象，可是當我們把它們亮與滅的順序排列好
後，就成了有意義的數字。再想一下，燈為什麼會亮呢？是因為開關被打開了，燈
通了電，燈便亮了起來。因此，通電與不通電正好可以用數字「1」及「0」來表示。
換句話說，數字「1」就代表單晶片的腳送出了高電位；數字「0」就代表單晶片的
腳送出了低電位。千萬記住，在單晶片的世界中，「1」只代表單晶片的腳位輸出高
電位， 並非表示燈一定會亮， 因為這需視電路如何設計， 詳細的情況， 後續章節會談，
以下就先來看看二進制與 8051 腳位的關係。
經過上述後，我們已經知道一支腳的電位高低，可由 1 和 0 表示。實際上這就是
一個二進制位元，因此就把一支腳稱之為一「位元」，用 bit 表示。那麼一位元究竟
有什麼意義呢？如果一位元能代表兩種狀態，也就表示能控制兩種電位，一個是高電
位、一個是低電位，也就是說一支腳能控制一個開關的開與關，而開關可以控制燈的
亮與滅，那麼，不就是等於燈的亮與滅可以用二進制數字系統來控制了。
一支腳可以控制 0 和 1，兩支腳可以控制 00、01、10、11 四種狀態，而三隻可
以控制 000、001、…、111 八種狀態。單晶片通常將 8 支腳放在一起，就可以控制
8
2 = 256 種狀態。這 8 支腳或 8 位元就合稱之為一個位元組（Byte，bit0～bit7）或
一個 PORT（P1.0～P1.7）。P1.0 為低位元，P1.7 稱高位元。這麼一來，原來二進
制的數字系統可以用來寫程式，控制您想控制的開關。
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