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数字电子电路技术

数字电子电路技术. 丽水学院 - 计信学院 - 陆韬 656360. 第 1 次课. 一、 课程与教师介绍 二、 课程内容系统介绍 三、 本次课程内容 1-1 数字信号概述 1-2 几种常用的数制 1-3 不同数制间的转换 四、课程小结 五、课堂、课后作业. 一、课程与教师介绍. 1. 课程： 数字电子电路技术 教师： 计信学院 — 电子信息工程系 -- 陆 韬 移动手机： 13575376360 移动短号： 656360 教材：

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  1. 数字电子电路技术 丽水学院-计信学院-陆韬656360

  2. 第1次课 • 一、 课程与教师介绍 • 二、 课程内容系统介绍 • 三、 本次课程内容 • 1-1数字信号概述 • 1-2几种常用的数制 • 1-3不同数制间的转换 • 四、课程小结 • 五、课堂、课后作业

  3. 一、课程与教师介绍 • 1.课程：数字电子电路技术 • 教师： 计信学院—电子信息工程系--陆 韬 • 移动手机：13575376360 移动短号：656360 • 教材： （1）数字电子技术基础（阎 石-高等教育出版社2006 第5版） （2）模电数电基础实验（蒋黎红-浙江大学出版社2007第1版） • 参考书： （3）数字电子技术-习题解答（阎石-高教出版社2006 第5版） （4）电子技术基础-数字部分 （康华光-高教出版社2005第5版） （5）精品课程网站： http://xdtx.lsxy.com /技术发展(栏目) /2010本科数电技术

  4. 2.本课程特征： （1）考试课程、全程点名考勤，共36次、72节课（含7次实验课程）。 （2）多媒体辅助授课，利用“现代通信技术”精品课网站，全天候辅助教学：课件、考勤和成绩及时上网。 （3）课程重视理论与实验的技能学习与掌握。 （4）课程的考核内容全面丰富，重视平时的过程学习与数字电子技能学习内容的考核。

  5. 二、课程内容系统介绍 • （一）课程介绍：本课程是在“模拟电子电路技术”的基础上，全面介绍“数字电子信号”，特别是“数字电子电路”系统知识的专业基础型课程；本课程分为理论授课和实验操作2大部分： • （1）理论学习：共由9章组成；分成3大类，系统介绍如下：

  6. （2）实验项目： • 是针对各章内容而专门设置的“知识学习型”、“验证型”和“综合型”实验，共有2大类、9个实验项目，分别在电脑机房和专门的“数电实验室”完成，其目的，是对所学的电子集成电路系统知识产生感性认识；为掌握本课程基本理论和基本实践技能奠定良好的基础。系统介绍如下：

  7. （3）专门安排“课堂作业”项目： • 作业形式的“课堂笔记（交6次，30次课）”、 • “课堂定时开卷测验（2次，3、5月底）”、 • “课堂问答（1-2次）” • 三种方式，增强学生的课堂学习效果。 • 课堂作业计入课程成绩（占10%）。 • 该活动由学生自愿报名参加。 • 未参加学生，该部分比例，计入“期末考试”

  8. （4）课程成绩组成：

  9. 说明： • 1. 08、09级学生专业课考试安排在6月21日-6月23日进行，6月24日-6月28日安排短学期，6月29日-7月1日公共课考试，7月2日-7月6日安排短学期。 • 2. 短学期为2周学时。 • 3. 电信091/092本班专业课考试安排在6月21日-6月22日，6月23日-6月27日安排短学期，6月29日-7月1日公共课考试，7月2日-7月6日安排短学期。

  10. 三、本次课程内容 • 第1章 数制和码制 • 内容提要：本次课首先介绍数之和码制的一些基本概念、基本术语；然后介绍数字信号的进制与转换。 • 下次课主要介绍常用的数制与码制情况。

  11. V(V) 5 t(ms) 0 10 20 30 40 50 • 1-1数字信号概述 • 模拟信号：时间和数量上都连续变化的信号——通常是正弦波信号等。 • 数字信号：时间和数量值上均是离散的信号——通常是脉冲周期信号。如电子表的秒信号，生产线上记录零件个数的记数信号等。在电路中常表现为突变的电压或电流值。如下图：

  12. 数字信号的应用是非常广泛的： • 各类自动控制信息信号、 • 计算机网络传输信号与软件信号、 • 通信传输的信号、办公文件信号等， • 以上都是数字信号、或由模拟信号转换而成的数字信号。 • 数字信号不仅可表示信号的具体数量大小，更主要的，是表示事物的不同状态、不同的命令软件、不同的信息内容等，可以毫不夸张地说：我们信息社会的各种信息，主要都是由数字信号来表示的。 • 此时被称为“代码”：表示事物不同状态的代号组合，并遵守一定的编码规则。

  13. 数字信号的优点： • 1.可以只由0、1二进制代码组成——二进制， 抗干扰能力强； • 2.便于信号的产生、储存（硬盘等）、传输（光纤通信传输）； • 3.便于信号的转换、计算机软件的处理、保密性好； • 4.电路系统简单、容易做到电路的高度集成化、微型化；

  14. 1-2几种常用的数制 • 数字信号的表示： • 是用“数码（或称为“代码”）”的形式表示的， • 我们最常用的是“十进制”数码； • 在各类系统中，数字信号最常用的是二进制和十六进制，以及八进制等。 • “数制”，就是各种数字代码的“逢某进一”的表示方式，常用的有十进制、二进制、十六进制和八进制等，下面逐步介绍。

  15. 十进制，二进制，八进制，十六进制展开示意图：十进制，二进制，八进制，十六进制展开示意图： 逢二进一 逢八进一 逢十进一 逢十六进一

  16. 不同进制数的对照表

  17. （一）十进制 普通的十进制数字，是由“权值”和“加权系数” 组合而成的：如： 284 = 2×100 +8×10 +4×1 ；其中 100、10 、1等为权值，表示“逢10进一”，而2、8和4为各权值的系数。 同理，“逢N进一”的N进制数，表示方式为：D = ∑ ki×Ni （二）二进制、八进制和十六进制表示法

  18. 1-3不同数制间的转换 • 主要分为3大类情况： • 一是“二、八、十六进制转化为十进制数”，此时直接将各进制数乘以各自的“权值”，然后相加即可。 • 二是“二进制、八进制、十六进制之间的转换”，则利用其内在规律，进行转化： • “3位二进制数=1位八进制数”、 • “4位二进制数=1位十六进制数”。 • 三是“十进制转换为其它进制数”，则根据“进制公式展开式”的原则，整数部分除以各权值，小数部分“乘以”各权值即可。

  19. 二、八、十六进制转化为十进制数： • （1）二进制——十进制： • （2）八、十六进制——十进制： • （黑板板书）

  20. 二－十六转换: 例：将(01011110.10110010)2化为十六进制 十六－二转换: 例：将(8FAC6)16化为二进制

  21. 八进制数与二进制数的转换 例：将(011110.010111)2化为八进制 例：将(52.43)8化为二进制

  22. ∟ ∟ ∟ ∟ ∟ ∟ ∟ ∟ 十进制转换为二进制（上）： 整数部分: 例：

  23. 十进制转换为二进制（下）： 小数部分: 例：

  24. 课堂思考题： • 1.本课程的主要内容是什么？课程分为几章学习？ • 2. 如何上网查找教师布置的学习资料？本课程的成绩由哪几个部分组成？ • 3. “课堂作业”内容怎样？比例多少？是否要申请？ • 4.数字信号的定义是什么？作用是什么？有何特点？ • 5. 各进制之间的转换方式有哪几类？带小数位的十进制数如何转换为二进制数？

  25. 课程小结 • 1.课程概论。 • 2.数字信号与数码概论。 • 3.数字信号的各种进制与转换（重点）。

  26. 课后作业： • 1.登录教师教学网站，浏览授课内容、课堂笔记要求及实验报告格式。如何上网查找教师布置的学习资料？本课程的成绩由哪几个部分组成？计算办法和比例如何？列表说明。 • 2.第1章P17: 第1题， 第2～9题第（1）～（2）小题。

  27. 第2次课 • 1.4二进制算术运算 • 1.4.1 二进制算术运算的特点 • 1.4.2 反码、补码和补码运算 • 1-5 几种常用的编码 • 1.5.1十进制代码 • 1.5.2 格雷码 • 1.5.3 美国信息交换标准代码（ASCⅡ） • 第二章 逻辑代数基础 • 2-1 概述 • 2-2 逻辑代数（三+五）种基本运算

  28. 1-4二进制算术运算 1-4-1 二进制算术运算的特点 算术运算： 1. 和十进制算数运算的规则相同 2. 逢二进一 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

  29. 1-4-2 反码、补码和补码运算 (1)二进制数的正、负号 二进制数的正、负号也是用0/1表示的。 最高位为符号位（0为正，1为负） 如 +89 = （0 1011001） -89 = （1 1011001） (2)二进制数的减法法则：是将被减数的补码进行相加而成的。即： A－B＝A＋(B)补码

  30. （3）二进制数的补码 • 最高位为符号位（0为正，1为负） • 正数的补码和它的原码相同 • 负数的补码 = 数值位逐位求反(反码) + 1 如 +5 = （0 0101）补码 -5 = （1 1011）补码 • 通过补码，将“减一个数”用“加上该数的补码”来实现。 其原理，就在于加上了一个数后，产生了最高位的进位，在实际的二进制数表示中，舍弃了这个进位值。

  31. 例：二进制减法：1011 – 0111 = 0100 换为十进制：（11 - 7 = 4） • 用“加补码法”求解： • 先求（-7）=0111 的补码：1000+1=1001 • 再进行“加补码”的计算：——最高位为4位数 • 1011 + 1001 = 10100 =0100（舍弃进位） （11 + 9－16 = 4）

  32. （4）带补码的二进制数相加法则 例：用二进制补码运算求出下列各题： 13＋10、13－10 、－13＋10 、－13－10 法则：1.首先求出被加数的补码；2.然后将两个加数的符号位和来自最高位的进位相加，得到和的补码；3.再还原成结果的原码（符号位不变，数值位减1，再取反码即可）。 解： 111101为—3的补码： 11101—1=11100 11100取反码 00011 实际的原码为100011 即 —3

  33. 1-5几种常用的编码 1.5.1十进制代码 几种常用的十进制代码

  34. 1.5.2 格雷码 特点：1.每一位的状态变化都按一定的顺序循环。 2.编码顺序依次变化，按表中顺序变化时，相邻代码只有一位改变状态。 应用：减少过渡噪声

  35. 1.5.3 美国信息交换标准代码（ASCⅡ） ASCⅡ是一组七位二进制代码，共128个。 组成：b7b6b5b4b3b2b1 应用：计算机和通讯领域； 典型应用：计算机键盘。

  36. 计算机 键盘系统 输入指令 输出ASCⅡ码

  37. 第二章 逻辑代数基础

  38. 2-1 概述 • 基本概念 逻辑： 事物的因果关系 逻辑运算的数学基础： 逻辑代数 在二值逻辑中的变量取值： 0/1

  39. 2-2 逻辑代数（三+五）种基本运算 与（AND） 或（OR） 非（NOT） 以A=1表示开关A合上，A=0表示开关A断开；以Y=1表示灯亮，Y=0表示灯不亮；三种电路的因果关系不同：

  40. 与 • 条件同时具备，结果发生 • Y=A AND B = A&B=A·B=AB

  41. 或 • 条件之一具备，结果发生 • Y= A OR B = A+B

  42. 非 • 条件不具备，结果发生

  43. 几种常用的复合逻辑运算 • 与非 或非 与或非

  44. 几种常用的复合逻辑运算 • 异或 • Y= A  B

  45. 几种常用的复合逻辑运算 • 同或 • Y= A ⊙B

  46. 本次课小结： • 1-3不同数制间的转换 • 1.4二进制算术运算 • 1.4.1 二进制算术运算的特点 • 1.4.2 反码、补码和补码运算 • 1-5 几种常用的编码 • 1.5.1十进制代码 • 1.5.2 格雷码 • 1.5.3 美国信息交换标准代码（ASCⅡ） • 第二章 逻辑代数基础 • 2-1 概述 • 2-2 逻辑代数（三+五）种基本运算

  47. 第3次课 通知： 1.请大家拿出笔记本，认真做好课堂笔记。 2.上次作业：第1章P17: 第1题，第10～15题第（1）～（2）小题。 第2章P58: 第1～2题第（1）～（2）小题。第3题 3.周四第1-2节课，在7#机房上课，讲述： 实验仿真软件Multisim 7 的使用。 本期内容： • 2-3 逻辑代数的基本法则和常用公式 • 2.3.1 基本法则 2.3.2 常用公式 • 2-4 逻辑代数基本定理 • 2-5 逻辑代数基本表示法

  48. 课堂问题： 1.不同数制间的转换有哪几种？规律如何？ 2.二进制算术运算的规则有哪些？如何应用补码做加减法？ 3.简述逻辑代数的描述对象、表示的内容、数学性质，最基本的3种关系是什么？

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