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数字电子技术

数字电子技术. 一 . 基本要求 1. 掌握所学内容 2. 做好习题 : 请不要抄写答案 ; 作业要求 ： (1) 字迹工整，清晰，字不要太小； (2) 图表要求用铅笔和尺子画线条； (3) 对于计算题：未知数 ＝ 公式 ＝ 代入数值 ＝ 得数. 二 . 期评成绩 (1) 期评成绩 = 期末考试成绩 ( 80% )+ 平时成绩 ( 20% ) (2) 闭卷考试， 2 个小时，全年级统考。 (3) 平时成绩的 40% 中 : 考勤 30% ，作业 70% 。 (4) 考勤情况： 旷课一小节扣考勤成绩 10 分；.

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  1. 数字电子技术

  2. 一.基本要求 1.掌握所学内容 2.做好习题:请不要抄写答案; 作业要求： (1) 字迹工整，清晰，字不要太小； (2)图表要求用铅笔和尺子画线条； (3)对于计算题：未知数＝公式＝代入数值＝得数

  3. 二.期评成绩 (1)期评成绩=期末考试成绩(80%)+平时成绩(20%) (2) 闭卷考试，2个小时，全年级统考。 (3)平时成绩的40%中:考勤30%，作业70%。 (4)考勤情况： 旷课一小节扣考勤成绩10分； • http://dce.jlu.edu.cn/dgdz/index.php资源共享

  4. 第一章数制和码制 • 概述 • 几种常用的数制 • 不同数制间的转换 • 二进制算术运算 • 几种常用的编码

  5. v t v t §1.1 数字电路的基本概念 一、模拟信号与数字信号 1、模拟信号 ——随时间连续变化的信号 模拟信号 2、数字信号 ——时间和幅度都是离散的 方波信号

  6. 对模拟信号进行传输、处理的电子线路称为模拟电路。对模拟信号进行传输、处理的电子线路称为模拟电路。 对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。

  7. 数字信号通常用数码表示 1、数制----------数码用来表示数量的大小 把多位码中每一位的构成方法及从低位到高位的进位规则称为数制。 2、码制-----------表示事物或事物的不同状态。 这些号码仅仅表示不同对象，在编制代码是遵循的规则称为码制

  8. 1.2几种常用的数制 （1）进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位计数的方法组成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简称进位制。 （2）基 数：某种进位体制的数码个数。 （3） 权：不同位置上数字代表的数值大小就是这一位的权位，简称权。

  9. §1.2 数制 一、数制 1、十进制——逢十进一，有0~9十个数，基数为“10”, 如：(479)10 2、二进制——逢二进一，有0、1两个数， 基数为“2”, 如： (1001111)2 3、八进制——逢八进一，有0~7八个数，基数为“8”， 如： (147)8 4、十六进制——逢十六进一，有0~9、A、B、C、D、E、F共16个数，基数为“16”, 如: (A4F)16

  10. 二、十进制数、二进制数、八进制数、十六进制数的关系二、十进制数、二进制数、八进制数、十六进制数的关系

  11. 1.2.2、二进制 在数字电路中使用最广泛，每一位仅有0个1两个可能 的数码 如： (110.01)2＝ 1×22＋1×21＋0×20＋0×2－1＋1×2－2 ＝(6.75)10 任意一个二进制数D按权展开式为：D = ∑ki×2i 进位关系：逢二进一 基数：2 位权：2i为第i位的权

  12. 1.2.3、八进制 八进制每一位有0~7八个不同的数码 如： (23.8)8＝ 2×81＋3×80＋8×8－1 ＝(20)10 任意一个八进制数D按权展开式为：D = ∑ki×8i 进位关系：逢八进一 基数：8 位权：8i为第i位的权

  13. 1.2.4、十六进制 十六进制每一位有十六个不同的数码，分别用0~9、 A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)。 如： (1B.8)16＝ 1×161＋11×160＋8×16－1 ＝(27.5)10 任意一个十六进制数D按权展开式为：D = ∑ki×16i 进位关系：逢十六进一 基数：16 位权：16i为第i位的权

  14. 一般地，N进制需要用到N个数码，基数是N；运算规律为逢N进一。一般地，N进制需要用到N个数码，基数是N；运算规律为逢N进一。 • 一个N进制数按十进制展开的普片形式为 D = ∑ki×Ni 其中N为基数，ki为第i位的系数，Ni为第i位的权。 由权展开式很容易将一个N进制数转换为十进制数。

  15. 1.3不同进制之间的转换 几种数制的特点： • 二进制电路容易实现 • 八进制、十六进制可以压缩字长 • 十进制是人们十分熟悉 数制转换十分必要。 任意数制之间都可以进行转换，我们比较感兴 趣的是十进制与其他进制之间的转换。

  16. 1.3.1、数制间的转换 N 进制数转换为十进制数 通式： (an an-1 …a0)N＝(an×N n＋an-1×N n-1＋…＋a0×N 0)10 (1)二进制→十进制 (101.01)2=+1×22 +0×21 +1×20 +0×2－1 +1×2 －2 =(5 .25)10 (2)八进制→十进制 (635.1)8=6×82+3×81 +5×80 +1×8 －1 =(413 .125)10 (3)十六进制→十进制 (9BF.8)16=9×162+11×161 +15×160 +8×16 －1 =(2495.5)10

  17. 1.3.2十进制转换为二进制 需要将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再将它们合并起来 整数依次除以2，用余数构成各位。 小数依次乘以2，用积的整数部分构成各位。

  18. (1)十进制→二进制： (98.625)10 =(?)2 ……0 2 98 0.625 ×2= 1.25 …取1 0.25 ×2= 0.5 …… 取0 0.5 ×2= 1.0 ……取1 ……1 2 49 ……0 2 24 ……0 2 12 列写顺序 6 ……0 2 ……1 3 2 ……1 1 2 0 列写顺序 (99.625）=(1100010.101)2

  19. 0 0 1 1 0 1 0 1 0 . 0 1 ＝ (152.2)8 0 (374.26)8 = 011 111 100 . 010 110 1.3.3、二进制数与八进制数的相互转换 （1）二进制数转换为八进制数： 将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补零，则每组二进制数便是一位八进制数。 （2）八进制数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进制数表示。

  20. 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 . 0 1 1 0 ＝ (1D8.6)16 (AF4.76)16 = 1010 1111 0100 . 0111 0110 1.3.3、二进制数与十六进制数的相互转换 （1）二进制数转换为十六进制数： 二进制数与十六进制数的相互转换，按照每4位二进制数对应于一位十六进制数进行转换。 （2）十六进制数转换为二进制数：将每位十六进制数用4位二进制数表示。

  21. 1.3.3、八进制数与十六进制数的相互转换 转换以二进制为“桥梁”完成。 例 将(AF.16C) 16转换为八进制数。 十六进制数 A F . 1 6 C 二进制数 1 0 1 0 1 1 1 1 . 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 八进制数 2 5 7 . 0 5 5 4 即 ( AF.16C ) 16 = (257.0554) 8

  22. 1.4 二进制算数运算 1.4.1 二进制算数运算的特点 算术运算：1：和十进制算数运算的规则相同 2：逢二进一 书P6例 特点：加、减、乘、除 全部可以用移位和相加 这两种操作实现，简化了电路结构。 所以数字电路中普遍采用二进制算数运算 1.4.2 反码、补码和补码运算（略）

  23. 1.5 几种常用的编码 1.5.1、二-------十进制编码 • 表示编码：000213班， 8341部队。 我们习惯使用十进制，计算机硬件却是基于二进制的 ，所以我们需要考虑： 如何用二进制编码来表示十进制的十个码元0 ~ 9？

  24. 1：需要选择几位二进制数来表示0~9？ 至少要用四位二进制数才能表示0 ~9，因为三位 二进制最多只有8种组合。四位二进制有16种组 合。 2：在16种组合中挑出10个，分别表示0~9，怎么 挑呢？ 不同的挑法构成了不同的十进制代码。

  25. 一、二—十进制码(BCD码) BCD码——用来表示十进制数0～9的二进制代码。 常用BCD码有：

  26. 如 254.2510 = （001001010100.00100101）8421BCD

  27. 设：代码为 A3 A2 A1 A0

  28. 1.5.2可靠性编码 1、格雷码（无权码、循环码） 特点：任意两个相邻数的代码只有一位不同

  29. b3b2b1b0 0000 0001 不应当出现的暂态 0011 应用：减少过度噪声 例：四位二进制加1计数器，工作时有如下情况出现 b1状态先变化 b0状态先变化 0000 0011 0010

  30. 0011 0000 0100 不应当出现的暂态 0101 0010 0001 0111 0000 0101 这种情况出现的最为严重的是当由1111加1计数到0000时，出现了所有14个可能的暂态。

  31. 但是，当选用典型Gray码加1计数器时，就不会出现上述情况。如：选用典型Gray码：但是，当选用典型Gray码加1计数器时，就不会出现上述情况。如：选用典型Gray码： 0 1 2 3 4 5 0000 0001 0011 0010 0110 0111 15 6 0101 1000 7 14 0100 1001 1011 1010 1110 1111 1101 1100 8 13 12 11 10 9 任何相邻的两个码字，仅有一位代码不同，其它位相同。是一种错误最小化的可靠性代码，减少过渡噪声。

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