单元10数字电路基础(精品·公开课件).pptVIP

电工与电子技术 主 编：李 文 王庆良 副主编：孙全江 韦 宇 主 审：于昆伦 单元10 数字电路基础 【知识点】 数制与数码；基本逻辑运算；逻辑函数的表示方法；基本门电路及集成逻辑门电路的结构、工作原理、真值表；触发器、计数器的组成，电路输入输出状态的分析方法。 【能力目标】 掌握数字电路基本知识，理解各种门电路及触发器的基本工作原理，能够建立简单逻辑电路解决实际问题。 目 录 10.1 数字电路概述 数字电路处理的是数字信号。数字信号与模拟信号不同，它是指在时间和幅值上都是离散的信号。也就是说它们的变化在时间上是不连续的，只发生在一系列离散的时间上，而数值的大小和每次的增减变化都是某一数量单位的整数倍。例如刻度尺的读数、数字显示仪表的显示值及各种电路的输入输出信号等。最常用的数字信号是用电压的高、低分别表示两个离散数值1和0。 对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。 10.1 数字电路概述 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。 （1）十进制 十进制是人们十分熟悉的计数体制。它用0～9十个数字符号,按照一定的规律排列起来表示数值大小。实际上任何一个十进制数都可以用一多项式来表示。例如3657这个数可以写成： 从这个十进制数的表达式中，可以看出十进制的特点： ① 每一位数是0～9十个数字符号中的一个。 10.1 数字电路概述 ② 每一个数字符号在不同的数位代表的数值不同。即使同一数字符号在不同的数位上代表的数值也不同。各数位1所表示的值称为该位的权，它是10的幂。 ③ 十进制计数规律是“逢十进一”，因此，十进制数右边第一位为个位，记作100；第二位为十位，记作101；第三、四、…、n位依次类推记作102、103、…、10n-1。 所以，对于十进制数的任意一个n位的正整数都可以用下式表示： 式中， 为第 位的系数，它为0～9十个数字符号中的某一个数； 为第 位的权； 中下标10表示N是十进制数。 10.1 数字电路概述 （2）二进制 二进制是在数字电路中应用最广泛的计数体制。它只有0和1两个符号。在数字电路中实现起来比较容易，只要能区分两种状态的元件即可实现，例如灯泡的亮与暗，开关的接通与断开等。 二进制采用两个数字符号，所以计数的基数是2。各位数的权是2的幂，它的计数规律是“逢二进一”。 n位二进制整数 （或 ）的表达式为： 式中 表示二进制数； 为第 位的数，只能取0和1的任一个； 为第 位的权。 10.1 数字电路概述 例10-1 一个二进制数 ，试求对应的十进制数。 （3）八进制 在八进制数中，有0～７个数字符号，计数基数为８，计数规律是“逢八进一”，各位数的权是8的幂。n位八进制整数 （或 ）表达式为： 例10-2 求八进制数 所对应的十进制数。 10.1 数字电路概述 （4）十六进制 在十六进制中，计数基数为16，有十六个数字符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。计数规律是“逢十六进一”。各位数的权是16的幂，n位十六进制数 （或 ）表达式为： 例10-3 求十六进制数 所对应的十进制数。 10.1 数字电路概述 不同进制数之间的相互转换 同一个数可以用不同的进位制表示，一个数从一种进制转换成另一种进制，称为数制转换。 由前面例题可知，只要将二进制、八进制、十六进制数按各位权展开，并把各位的加权系数相加，即得相应的十进制数。下现介绍其他数制之间的转换方法。 （1）十进制数转换成二进制数 将十进制数转换成二进制数采用除2取余法（即商余法），步骤如下： ① 把给出的十进制数除以2，余数为0或1就是二进制最低位a0。 ② 把第一步得到的商再除以2，余数即为a1。 ③ 以此类推，继续相除，记下余数，直到商为0，最后余数即为二进制数最高位。 10.1 数字电路概述 例10.4 将十进制数 转换成二进制数。 解 即： 10.1 数字电路概述 （2）二进制与八进制之间的相互转换 因为三位二进制数正好表示0~7八个数字，所以一个二进制数转换成八进制时，只要从最低位开始，每三位分为一组，每组都对应转换为一位八进制数。若最后不足三位时，可在前面加0，然后按原来的顺序排列就得到八进制数。注意分组时以小数点为界，小数点后不足三位时在最右面加0即可。 例10.5 试将二进制数