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第7章 数字电路基础知识;7.1.1数字信号与模拟信号 模拟信号是指在时间上和数值上都是连续变化的电信号。 数字信号是指在时间上和数值上都是断续变化的离散信号。 图a、b所示分别为模拟电压信号和数字电压信号。 ;7.1.2 数字电路的特点及应用 数字电路具有如下特点： （1） 数字电路中的半导体器件(如二极管、三极管、场效应管)多数处于开关状态，可利用管子的导通和截止两种工作状态代表二进制的“0”和“1”，完成信号的传输和处理任务。 （2）数字电路的基本单元电路只要能可靠地区分开“l”和“0”两种状态即可，因此数字电路结构比较简单，而且具有工作可靠、精度高、成本低、使用方便 、抗干扰能力强、便于集成等优点。 （3）由于数字电路的工作状态、研究内容与模拟电路不同，所以分析方法也不同。数字电路的分析常采用逻辑代数和卡诺图法。 由于数字电路具有许多特殊的优点，因而广泛应用于通信、自动控制、计算机、智能仪器、家用电器(如VCD、DVD、电视机)等领域。 ;7.1.3常见的脉冲波形 脉冲信号(Pulse signal)是指在短暂时间间隔内作用于电路的电压或电流信号。 ;7.1.4 数字电路的分类 1.数字电路按组成结构不同可分为分立组件电路(Discrete circuit)和集成电路(Integrated circuit)两大类，其中集成电路按集成度(在一块硅片上包含组件数量的多少)可分为小规模、中规模、大规模和超大规模集成电路。 2.按电路所使用的器件不同可分为双极型电路(如DTL、TTL、ECL、IIL、HTL等)和单极型电路(如NMOS、PMOS、CMOS、HCMOS等)。 3.按电路的逻辑功能不同可分为组合逻辑电路(Combinational logic circuit)和时序逻辑电路(Sequential logic circuit)两大类。;7.2 常用的数制与码制 7.2.1 数制 表示数值大小的各种计数方法称为计数体制，简称数制。数字电路中常用的则是二进制、八进制、十六进制。 1.十进制数 十进制数是人们在日常生活中最常用的一种数制，它有0、1、2、3、4、5、6、 7、8、9十个数码，基数(Base)为10。计数规则是逢“十进一”或“借一当十”。 每一位数码根据它在数中的位置不同，代表不同的值。在数列中每个位置数符所表示的数值称为“位权”或“权” 。 例如3658可写为3658=3×103+6×102+5×101+8×100 如果一个十进制数包含n位整数和m位小数，则 (N)10=an-1×10n-1+ an-2×10n-2+…+ a1×101+ a0×100+a-1×10-1+ a-2×10-2+…+ a-m×10–m (N)10 式中的下标10表示N是十进制数，也可以用字母D来代替，如(35)10，或(35)D。 ;2.二进制数 二进制数只有0、1两个数码，基数为2，计数规则是“逢二进一”或“借一当二”。其位权为2的整数幂，按权展开式的规律与十进制相同。如 (1101)2=1×23+1×22+0×21+1×20 用数学式表示的通式为 括号的下标2表示N是二进制数，也可以用字母B来代替，如(11000)2或(11000)B 。 ;3.八进制数和十六进制数 二进制数在使用时位数通常较多，不便于书写和记忆，在数字系统中常采用八进制和十六进制来表示二进制数。 （1）八进制数有0、1、2、3、4、5、6、7八个数码，基数为8，各位的位权是8的整数幂，其计数规则是“逢八进一”或“借一当八”，用数学式表示的通式为 括号的下标8表示N是八进制数，也可以用字母O来代替，如 (1234)8=(1234)O=1×83+2×82+3×81+4×80 （2）十六进制数有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个数码，符号A～F分别代表十进制的10～15，基数为16，其计数规则是“逢十六进一”或“借一当十六”，用数学式表示的通式为 括号的下标16表示N是十六进制数，也可以用字母H来代替，如 (27BC)16=(27BC)H=2×163+7×162+B×161+C×160 ;7.2.2 几种数制之间的转换 1.非十进制数转换为十进制数