第1章 数字电子技术.ppt

数字电子技术(基础）（或数字电路） 目前，数字电路的应用以及为广泛，主要体现以下几个方面： ①在数字通信系统中，可以用若干个0和1编制成各种代码，分别代表不同的含义，用以实现信息的传输。 ②利用数字电路的逻辑功能，可以设计出各式各样的数字控制装置，用来实现对生产过程的自动控制。 ③测量仪器中，利用数字电路对测量结果进行分析处理，把分析结果及时用十进制数码显示出来。 ④计算机是数字电子技术的产物，可以说没有数字电子技术就没有计算机， 《数字电路》（又称数字电子技术基础）的任务： 研究对数字信号进行存储和运算（包括算术运算和逻辑运算）的电路的工作原理和应用。换句话，就是基本数字电路 的分析和设计。  设计一个彩灯流水的招牌 设计一部手机 多看、多练（做习题和实验）。 逻辑代数是分析电路和设计电路的工具 。 各种逻辑部件的逻辑功能、工作原理、外部特性及其应用作为我们关注点。 逻辑问题的各种描述方式贯穿本课程 。 本课程最终目标----学习分析电路和设计电路的方法。 《数字电子技术基础简明教程》 清华大学电子学教研室 编 高等教育出版社 《数字电子技术基础》 第四版 清华大学电子学教研组编 阎石主编 高等教育出版社 《脉冲与数字电路》 第二版 王毓银编高等教育出版社 第1章学习要点： 二进制、二进制与十进制的相互转换 逻辑代数的公式与定理、逻辑函数化简 逻辑函数常用的描述方法及互换 基本逻辑门电路的逻辑功能 本节要点：介绍数和信号在数字电路中的表示。 分三个点介绍： （1）介绍表示数的各种数制，如二进制、八进制、十进制和十六进制 。 （2）介绍各数制之间的转换。 （3）介绍表示信号的各种代码，如BCD码、格雷码、ASCLL码、ISO码等。 特点： （1）每个数位规定使用的数码符号为 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，共10个。如：8769，1209等。基 数为10。 （2）从低位到高位执行 逢十进一，借一当十的进/借位原则。即：9＋1＝10。 （3）同一个数码在不同的数位上所标示的数值 十进制数权展开式： 数位的权值和进位基数的关系 各个数位的权值=Ri. 整数部分权用R的正指数幂表示，小数部分权用R的负指数幂表示。其中：R是进位基数，i是各数位的序号。各数位的序号按如下规定取值： 。 i n-1 … 2 1 0 -1-2…-m 进位计数制规律 数学领域中的研究表明，进位计数制有如下相同的规律： （1）进位基数是固定的，并且必须是大于1的正整数。每一数位规定可使用的数码个数R就为进位基数。 （2）R进制中的每一数位规定可使用的数码个数为R个，其中最小的数码为0，最大的数码为（R-1），各位数码ai可取R个数码中的任何一个。 R进制的任何数N的权展开多项式： （N）R= 其中：R是进位基数，i是各数位的序号。各数位的序号按如下规定取值： . i n-1 … 2 1 0 -1-2…-m 使用数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 二进制数的权展开式： 数码为：0～9、A～F；基数是16。 运算规律：逢十六进一，即：F＋1＝10。 十六进制数的权展开式： === 如：(D8.A)16＝ D×161 ＋8×160＋A×16－1 ＝ 13×161 ＋8×160＋10×16－1 ①一般地，R进制需要用到R个数码，基数是R；运算规律为逢R进一。 ②如果一个R进制数N包含ｎ位整数和ｍ位小数，即 (an-1 an-2 … a1 a0 · a-1 a-2 … a-m ) R 则该数的权展开式为： (N)R＝ an-1×Rn-1 ＋ an-2 ×Rn-2 ＋ … ＋a1×R1＋ a0 ×R0＋a-1 ×R-1＋a-2 ×R-2＋… ＋a-m× R-m ③由权展开式很容易将一个R进制数转换为十进制数。 把非十进制数转换成十进制数常采用按权展开多项式求和法。 步骤：首先把非十进制数写成按权展开的多项式，然后按十进制数的计数规则求其和。 举例 (101.01)2＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2－2 　＝(5.25)10 (207.04)10＝ 2×82 ＋0×81＋7×80＋0×8－1＋4