安徽工业大学计算机科学与技术学院数字逻辑课件 第1讲.pptVIP

第 1 讲 课时授课计划 课 程 内 容 Digital Logic Circuit 第1讲 绪论 Anhui University of Technology 安徽工业大学计算机学院 内容：数字系统概述 数制和码制 目的与要求： 了解本门课程的基本内容； 了解数字电路的特点及应用、分类及学习方法； 掌握二、八、十、十六进制的表示方法及相互转换； 知道8421BCD码、余三码、格雷码、可靠性编码的 意义及表示方法。 重点与难点： 重点：数制与码制的表示方法； 难点：数制及码制间的相互转换。 课堂讨论： 离散信号 二、十、八、十六进制的特点及表示方法 码的作用 8421BCD码的特点及应用 现代教学方法与手段： 投影 PowerPoint幻灯课件 复习（提问）： 什么是模拟信号模拟电路； 什么是二进制代码。 一、数字电路基本概念 电信号：随时间变化的电流或电压。 模拟信号：幅度随时间连续变化的信号。 1.数字信号 时间上离散，幅值上整量化的信号。常指在两个稳定状态之间作阶跃式变化的信号，可用0、1来表示。因此，又称为二进制信号。 数字信号有电位型（图a）和脉冲型（图b）两种表示形式。电位型是用信号的电位高低表示数字“1”和“0”；脉冲型是用脉冲的有无表示数字“1”和“0”。下图均表示了数字信号100110111。 2.数字电路 模拟电路：传输或处理模拟信号的电路。 数字电路：对数字信号进行传递、变换、运算、存储以及显示等处理的电路。 1）数字电路的分类 （1）按电路类型分类 组合逻辑电路：是指在任意时刻产生的稳定输出值仅取决于该时刻电路输入值的组合，而与电路过去的输入值无关。如：译码器、数据选择器等。 时序逻辑电路是指在任意时刻产生的稳定输出值不仅与该时刻电路的输入值有关，而且与电路过去的输入值有关。如：计数器、寄存器等。 （2）按集成度分类 （3）按半导体的导电类型分类 双极型电路 单极型电路 通常可构成一个完整的数字系统，如单片微处理机。 TTL系列：1000门/片 MOS系列：10000元件/片 超大规模集成电路(VLSI) 通常为一个小的数字系统或子系统，如CPU、存储器等。 TTL系列：(100~1000)门/片 MOS系列：(1000~10000)元件/片 大规模集成电路(LSI) 通常为逻辑功能部件，如译码器、编码器、计数器等。 TTL系列：(10~100)门/片 MOS系列：(100~1000)元件/片 中规模集成电路(MSI) 通常为基本逻辑单元电路，如逻辑门电路，触发器等。 TTL系列：(1~10)门/片 MOS系列(10~100)元件/片 小规模集成电路(SSL) 应用电路场合 集成度 类别 3. 数字系统 数字系统是由实现各种功能的逻辑电路互相连接构成的整体，它能交互式的处理用离散形式表示的信息。 从概念上讲，凡是用数字技术来处理和传输信息的系统都可以称为数字系统。本课程所指的数字系统，是指由数字逻辑电路构成的纯硬件数字系统。 4.数字系统中的两种运算类型 算术运算和逻辑运算。 5.数字逻辑电路研究的主要问题 数字逻辑电路主要研究电路输出信号状态与输入信号状态之间的逻辑关系。它包含逻辑电路分析和逻辑电路设计两个方面的内容。理论基础是逻辑代数。 逻辑电路分析：是要了解一个给定电路所实现的逻辑功能； 逻辑电路设计：是根据实际问题提出的功能要求，构造出实现该功能的电路。 6.数字电路的优点 易集成化。0、1两个状态，对元件的精度要求低。 抗干扰能力强，可靠性高。信号易辨别不易受噪声干扰。 便于长期存储。 通用性强，成本低，系列多。 必威体育官网网址性好。容易进行加密处理。 二、数制和编码 1.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：进位制的基数，就是在该进位制中可能用到的数码个数。 （3） 位 权（位的权数）：在某一进位制的数中，每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数，这个固定的数就是这一位的权数。权数是一个幂。 数码为：0～9；基数是10。 运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。 十进制数的权展开式： 一、十进制 ５　５　５　５ ５×１０３＝５０００ ５×１０２＝　５００ ５×１０１＝　　５０ ５×１００＝　　　５