数字电子技术基础全套PPT课件
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《数字电子技术》PPT课件
Thomas L. Floyd Digital Fundamentals, 9e
a
6 Copyright ©2006 by Pearson Education, Inc.
Upper Saddle River, New Jersey 07458
All rights reserved.
Figure 8–7 Asynchronously clocked modulus-12 counter with asynchronous recycling.
Thomas L. Floyd Digital Fundamentals, 9e
a
8 Copyright ©2006 by Pearson Education, Inc.
Upper Saddle River, New Jersey 07458
All rights reserved.
Figure 8–9 Two configurations of the 74LS93 asynchronous counter. (The qualifying label, CTR DIV n, indicates a counter with n states.)
Upper Saddle River, New Jersey 07458
All rights reserved.
Figure 8–2 Timing diagram for the counter of Figure 8–1. As in previous chapters, output waveforms are shown in green.
数字电子技术基础第五章时序逻辑电路PPT课件
优点
成本低、可靠性高、性能稳定。
缺点
灵活性较差，不易于修改和扩展。
应用场景
广泛应用于计算机、通信、工业控制等领域的基础电路。
基于可编程逻辑器件的时序逻辑电路实现技术
概述
可编程逻辑器件是一种可以通过编程来实现 各种逻辑功能的集成电路。
优点
灵活性高，可以通过编程来实现不同的逻辑 功能，易于修改和扩展。
。
状态转移分析
根据状态转换图或状态机模型 ，分析在给定输入下，电路的
状态转移情况。
输出分析
根据触发时刻和状态转移情况 ，分析电路的输出情况。
异步时序逻辑电路的分析方法
建立电路模型
根据给定的异步时序逻辑电路，建立相应的 状态转换图或状态机模型。
输出分析
根据状态转移情况，分析电路的输出情况。
状态转移分析
数字电子技术基础第五章时序逻辑 电路ppt课件
目 录
• 时序逻辑电路概述 • 时序逻辑电路的基本组成 • 时序逻辑电路的分析方法 • 时序逻辑电路的设计方法 • 时序逻辑电路的实现技术 • 时序逻辑电路的应用实例
01 时序逻辑电路概述
时序逻辑电路的定义与分类
定义
时序逻辑电路是一种具有记忆功 能的电路，其输出不仅取决于当 前的输入，还与之前的输入状态 有关。
数字信号发生器的原理与实现
数字信号发生器的原理
成本低、可靠性高、性能稳定。
缺点
灵活性较差，不易于修改和扩展。
应用场景
广泛应用于计算机、通信、工业控制等领域的基础电路。
基于可编程逻辑器件的时序逻辑电路实现技术
概述
可编程逻辑器件是一种可以通过编程来实现 各种逻辑功能的集成电路。
优点
灵活性高，可以通过编程来实现不同的逻辑 功能，易于修改和扩展。
。
状态转移分析
根据状态转换图或状态机模型 ，分析在给定输入下，电路的
状态转移情况。
输出分析
根据触发时刻和状态转移情况 ，分析电路的输出情况。
异步时序逻辑电路的分析方法
建立电路模型
根据给定的异步时序逻辑电路，建立相应的 状态转换图或状态机模型。
输出分析
根据状态转移情况，分析电路的输出情况。
状态转移分析
数字电子技术基础第五章时序逻辑 电路ppt课件
目 录
• 时序逻辑电路概述 • 时序逻辑电路的基本组成 • 时序逻辑电路的分析方法 • 时序逻辑电路的设计方法 • 时序逻辑电路的实现技术 • 时序逻辑电路的应用实例
01 时序逻辑电路概述
时序逻辑电路的定义与分类
定义
时序逻辑电路是一种具有记忆功 能的电路，其输出不仅取决于当 前的输入，还与之前的输入状态 有关。
数字信号发生器的原理与实现
数字信号发生器的原理
数字电子技术课程课件
了解数字电路的基本构建块，如编码器、译码器和 MUX。
触发器与锁存器
学习触发器和锁存器的工作原理及应用场景。
模数/数模转换器
探讨模数和数模转换器的原理、种类和应用。
教学方法
1
理论讲解
通过精心准备的课堂讲解，帮助学生掌
实验实践
2
握数字电子技术的理论知识。
通过设计和实现数字电子电路的实验，
加深对理论的理解和应用能力。
历史与发展
追溯数字电子技术的起源和发展，了解它对现 代社会产生的深远影响。
未来趋势
展望数字电子技术的未来发展，讨论可能出现 的创新和挑战。
ຫໍສະໝຸດ Baidu程目标
通过本课程，您将：
1 掌握数字电子技术基础 2 学会设计数字电子电路
深入理解数字电子技术的核 心概念和原理，建立坚实的 基础知识。
掌握数字逻辑门、组合电路 和时序电路的设计方法，并 能完成实际项目。
3 了解数字电子应用
了解数字电子技术在通信、计算机、控制系统等领域的应用和发展趋 势。
课程大纲
模块一：数字电子基础 模块二：数字逻辑设计 模块三：组合电路设计 模块四：时序电路设计 模块五：存储器与FPGA 模块六：数字信号处理 模块七：数字电源与电噪声
课程内容
逻辑门
数字电路
学习数字逻辑门的基本类型、真值表、特性和应用。
数字电子技术——第1章数字电子技术基础ppt
• 一、按集成电路规模分类 • 集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目
• 小规模集成电路(Small Scale IC，SSI) • 中规模集成电路(Medium Scale IC，MSI) • 大规模集成电路(Large Scale IC，LSI) • 超大规模集成电路(Very Large Scale IC，VLSI) • 特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC，ULSI) • 巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC，GSI）
5
Vm
0
tw
T
t(ms)
一个理想的周期性数字信号，可用以下几个参数来描绘：
Vm——信号幅度。 T——信号的重复周期。
tW——脉冲宽度。 q——占空比。其定义为：
q(%)
tW T
100%
V (V)
5
(a)
图中所示为
0
三个周期相同
10 20 30 40 50 V (V)
t (ms)
（T=20ms）， (b) 3.6
＝(5.25)10
各数位的权是２的幂
二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元 件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。
运算 规则
加法规则：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10 乘法规则：0.0=0， 0.1=0 ，1.0=0，1.1=1
数字电子技术基础全套课件ppt
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
三、权电流型D/A转换器
恒流源
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
11.2
D/A转换器
将数字信号转换为模拟信号的电路。
例如：对于0 ~ 5V的直流电压，计算机用8位数字 量来描述时：
最小值（00000000）B = 0对应0V， 最大值（11111111）B = 255 对应 5V， 中间值（01111111）B = 127 对应2. 5V 等 D/A的任务是接收到一个数字量后，给出一个
UI
A/D
0 ~ 5V
输出数字量 D7~D0
00000000 ~
11111111
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
三、权电流型D/A转换器
恒流源
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
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11.2
D/A转换器
将数字信号转换为模拟信号的电路。
例如：对于0 ~ 5V的直流电压，计算机用8位数字 量来描述时：
最小值（00000000）B = 0对应0V， 最大值（11111111）B = 255 对应 5V， 中间值（01111111）B = 127 对应2. 5V 等 D/A的任务是接收到一个数字量后，给出一个
UI
A/D
0 ~ 5V
输出数字量 D7~D0
00000000 ~
11111111
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数字电子技术基础第5章锁存器与触发器PPT课件
锁存器和触发器在数字电路中有着广 泛的应用，例如在寄存器、计数器和 时序逻辑电路中。在本章中，我们学 习了这些应用的具体实现和原理。
下章展望
时序逻辑电路
在下一章中，我们将学习时序逻辑电路 的工作原理和应用。时序逻辑电路是一 种具有记忆功能的电路，能够根据输入 信号的变化改变状态，并在一定时间后 保持稳定状态。我们将学习如何设计和 分析时序逻辑电路，包括寄存器和计数 器等。
04
锁存器与触发器的比较
工作原理比较
锁存器
在时钟信号的控制下，实现数据的存 储和传输。当控制信号处于高电平时 ，数据被写入锁存器；当控制信号处 于低电平时，数据保持不变。
触发器
具有记忆功能的基本逻辑单元，能够 在时钟信号的控制下，实现数据的存 储和传输。在时钟脉冲的上升沿或下 降沿时刻，数据被写入触发器。
本课程主要介绍数字电路的基本概念 、逻辑门电路、组合逻辑电路、时序 逻辑电路等相关知识，为学生掌握数 字电路的分析和设计方法奠定基础。
章节目标
掌握锁存器与触发器的概念、原理及分类。 理解锁存器与触发器在数字系统中的应用。 学会分析和设计简单的锁存器和触发器电路。
02
锁存器概述
锁存器的定义
01
锁存器是一种具有存储功能的电 路，能够在特定条件下存储二进 制信息，并在其他条件下保持存 储状态不变。
锁存器的工作原理
数字电子技术基础ppt课件
2.3.3 三极管非门
RC
例： =30， VCC = VEE
=12V， VCES=0.3V， R1 =5.1k， RC =2k, R2
+
IB
V R1
’ i
IC
+
=20k， 当Vi = 0、5V、 悬空时，晶体管的静态工
Vi
VO
R2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
作状态及Vo的值？
-
-VEE
-
分析： 由叠加定理或戴维南等效定理可知
vi '
AB Y 00 0 01 0 100 11 1
二极管与门
A
&
Y
B
2.3.2 二极管或门
A D1 B D2
Y
设：VIL =0V , VIH =3V VD =0.7V
AB Y VIL VIL 0V VIL VIH 2.3V VIH VIL 2.3V VIH VIH 2.3V
二极管或门 A
≥1
Y
B
VCC
A D1 B D2
Y
A
0
0
1
1
【 】 内容 回顾
BY 00 11 01 11
二极管或门 A
≥1
Y
B
【 】 § 2.3 三极管及其构成的非门电路
内容 回顾
VCC
三极管工作状态
RC
例： =30， VCC = VEE
=12V， VCES=0.3V， R1 =5.1k， RC =2k, R2
+
IB
V R1
’ i
IC
+
=20k， 当Vi = 0、5V、 悬空时，晶体管的静态工
Vi
VO
R2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
作状态及Vo的值？
-
-VEE
-
分析： 由叠加定理或戴维南等效定理可知
vi '
AB Y 00 0 01 0 100 11 1
二极管与门
A
&
Y
B
2.3.2 二极管或门
A D1 B D2
Y
设：VIL =0V , VIH =3V VD =0.7V
AB Y VIL VIL 0V VIL VIH 2.3V VIH VIL 2.3V VIH VIH 2.3V
二极管或门 A
≥1
Y
B
VCC
A D1 B D2
Y
A
0
0
1
1
【 】 内容 回顾
BY 00 11 01 11
二极管或门 A
≥1
Y
B
【 】 § 2.3 三极管及其构成的非门电路
内容 回顾
VCC
三极管工作状态
数字电子技术基础全套课件共580页
第1章
数制与编码
1
1.1 模拟信号与数字信号
1.1.1 模拟信号与数字信号的概念
模拟（analog）信号
信号的幅度量值随着时间的延续 （变化）而发生连续变化。
用以传递、加工和处理模拟信号的电子电路被称为模拟电路。
数字（digital）信号
信号的幅度量值随着时间的延续（变化） 而发生不连续的，具有离散特性变化
＝ 1×25 + l×24 + 0×23 + 1×22 + 0×21 + l×20 + 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 ＝ 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125 ＝ (53．625) D 【例1-2】 将十六进制数(4E5.8) H转换为十进制数。 解：(4E5.8) H ＝ 4×(16)2 + E×(16)1 + 5×(16)0 + 8×(16)-1
K
[
k
{
1100
FF
FS
,
<
L
]
l
|
1101
CR
GS
-
=
M
\
m
}来自百度文库
1110
SO
RS
数制与编码
1
1.1 模拟信号与数字信号
1.1.1 模拟信号与数字信号的概念
模拟（analog）信号
信号的幅度量值随着时间的延续 （变化）而发生连续变化。
用以传递、加工和处理模拟信号的电子电路被称为模拟电路。
数字（digital）信号
信号的幅度量值随着时间的延续（变化） 而发生不连续的，具有离散特性变化
＝ 1×25 + l×24 + 0×23 + 1×22 + 0×21 + l×20 + 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 ＝ 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125 ＝ (53．625) D 【例1-2】 将十六进制数(4E5.8) H转换为十进制数。 解：(4E5.8) H ＝ 4×(16)2 + E×(16)1 + 5×(16)0 + 8×(16)-1
K
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k
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CR
GS
-
=
M
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m
}来自百度文库
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SO
RS
数字电子技术基础-第一章PPT课件
0.46875)
然后用0.46875×2=0.9375
(积的整数部分为0，积的小数部分为0.9375)
继续用0.9375×2=1.875
(积的整数部分为1，积的小数部分为0.875)
继续用0.875×2=1.75
(积的整数部分为1，积的小数部分为0.75)
继续用0.75×2=1.5
(积的整数部分为1，积的小数部分为0.5)
不变(为1)，其余位逐位求反可得。例如，用反码表示+74和 -31两个数字(用8位二进制数)。
•30
第一章：数字逻辑基础
因为正数的反码和原码是一样的，即
•31
第一章：数字逻辑基础
【例1-13】设 x真值 7 ，y真值 9，求 x 反 码和y 反 码 的值。
解：
因为 x真值 7，y真值 9 所以 x反码 00111 y反码 10110
第一章：数字逻辑基础
1.1 数字电子技术和模拟电子技术的区别
1.1.1 数字信号和模拟信号 自然界中的电信号可以分为两大类，即模拟信号和数字
信号。模拟信号是指在时间和数值上都是连续变化的信号。 如图1.1(a)所示。数字信号是指在时间和数值上都是离散的 信号，如随时间不连续的、断续变化的电流、电压或电磁波， 这种信号又称“离散”信号，如图1.1(b)所示。
•6
第一章：数字逻辑基础
《数字电子技术》ppt课件
〔2〕任务波形与电压传输特性
施密特触发器将三角波uI变换成矩形波uO。
下限触发转 换 电 平 UT －
上限触发转 换电平UT+
施密特触发器的任务波形及电压传输特性
回差Δ〔Ua〕T 任= 务UT波+形－UT－〔〔b通〕常电压UT传+输＞特U性T－〕 3改. 动重R要1和参R数2的大小可以改动回差ΔUT
〔1〕输出脉冲宽度tw 输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。根据
uI2的波形可以计算出： tw ≈0.7RC
〔2〕 恢复时间tre 暂稳态终了后，电路需求一段时间恢复到初始形
状。普通，恢复时间tre为〔3~5〕放电时间常数〔通 常放电时间常数远小于RC〕。
〔3〕最高任务频率fmax〔或最小任务周期Tmin〕
1OS反相器构成的多谐振荡器
CMOS反相器构成的多谐振荡器
R的选择应使G1任务在电压传输特性的转机区。 此时，由于uO1即为uI2，G2也任务在电压传输特 性的转机区，假设uI有正向扰动，必然引起下述正反响 过程：
1. 电路组成及任务原理 暂稳态是靠RC电路的充放电过程来维持的。 由于图示电路的RC电路接成微分电路方式，故
该电路又称为微分型单稳态触发器。
集成门电路构成的单稳态触发器
〔1〕 输入信号uI为0时，电路处于稳态。 uI2=VDD，uO=UOL =0，uO1＝UOH =VDD。
数字电子技术教学课件
逻辑设计
根据系统功能需求，进行逻辑门级电路设计，实现逻 辑功能。
系统仿真与验证
利用仿真软件对设计的数字系统进行仿真测试，验证 其功能和性能。
数字系统设计流程
需求分析
明确系统需求，确定输入输出信号和系统性 能指标。
布局布线
将逻辑门电路布局在芯片上，进行布线设计 ，确保信号传输的可靠性和稳定性。
逻辑设计
数字电子技术的发展趋势
高速化
随着通信技术的发展，数字电子 技术正朝着高速化方向发展，实
现更快速的数据传输和处理。
集成化
随着半导体工艺的不断进步，数字 电子技术正朝着集成化方向发展， 实现更小尺寸、更高性能的数字电 路。
智能化
数字电子技术正与人工智能技术相 结合，实现智能化的信号处理和控 制，提高系统的自主性和适应性。
介绍逻辑门电路的基本概 念和分类
讲解逻辑门电路的电压传 输特性
详细描述
演示与门、或门、非门等 基本逻辑门电路的工作原
理
实验操作：搭建逻辑门电 路并测试其输入输出关系
实验二：触发器功能测试
总结词：熟悉触发器的工 作原理和功能
介绍触发器的基本概念和 分类
讲解触发器的功能特性和 应用场景
01
02
03
04
数字信号处理优势
数字信号处理具有精度高 、稳定性好、灵活性大、 易于实现等优点。
根据系统功能需求，进行逻辑门级电路设计，实现逻 辑功能。
系统仿真与验证
利用仿真软件对设计的数字系统进行仿真测试，验证 其功能和性能。
数字系统设计流程
需求分析
明确系统需求，确定输入输出信号和系统性 能指标。
布局布线
将逻辑门电路布局在芯片上，进行布线设计 ，确保信号传输的可靠性和稳定性。
逻辑设计
数字电子技术的发展趋势
高速化
随着通信技术的发展，数字电子 技术正朝着高速化方向发展，实
现更快速的数据传输和处理。
集成化
随着半导体工艺的不断进步，数字 电子技术正朝着集成化方向发展， 实现更小尺寸、更高性能的数字电 路。
智能化
数字电子技术正与人工智能技术相 结合，实现智能化的信号处理和控 制，提高系统的自主性和适应性。
介绍逻辑门电路的基本概 念和分类
讲解逻辑门电路的电压传 输特性
详细描述
演示与门、或门、非门等 基本逻辑门电路的工作原
理
实验操作：搭建逻辑门电 路并测试其输入输出关系
实验二：触发器功能测试
总结词：熟悉触发器的工 作原理和功能
介绍触发器的基本概念和 分类
讲解触发器的功能特性和 应用场景
01
02
03
04
数字信号处理优势
数字信号处理具有精度高 、稳定性好、灵活性大、 易于实现等优点。
数字电子技术基础PPT精品课程课件全册课件汇总
(2) 集成电路按集成度可分为：
中规模 (MSI) 大规模 (LSI)
超大规模 (VLSI)
双极型集成电路 (3) 按使用的基础器件可分为：
单极型集成电路
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数字电子技术基础
1.2 数制和码制
数字设备及计算机中存在的两种运算： 1. 逻辑运算
逻辑运算实际上是实现某种控制功能。
2. 算术运算 算术运算是对数据进行加工。
数字 电路传递、处理的是二值信息，即高、 低电平，因此，凡是具有高、低电平的电路都可以 作为数字电路中的基本单元电路，由这种单元电路 又可以构成复杂的数字系统。因此，数字电路结构 简单，通用性强，设计使用方便。另外，数字电路 中的高低电平值往往是一个在一定范围内的数值， 所以对电路元件参数的精度要求不高，允许有较大 的分散性。
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数字电子技术基础
(4) 保密性好，对于数字信号可以采用各种算法进行 加密处理，故对信息资源的保密性好。 (5) 有可能通过编程改变芯片的逻辑功能。 (6) 可完成数字运算和逻辑运算。 (7) 容易采用计算机辅助设计。 3. 数字电路研究的对象、方法与测试技术 (1) 研究的对象
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(2) 数字电路 处理数字信号的电路。
3. 数字电子电路特点 (1) 抗干扰能力强 在模拟电路中，主要研究的是输入、输出之 间的数量关系。
《数字电子技术基础》课件
CHAPTER 02
数字电路基础
逻辑门电路
01
02
03
04
逻辑门电路简介
逻辑门电路是数字电路的基本 单元，用于实现逻辑运算。
常用逻辑门电路
包括与门、或门、非门、与非 门、或非门等。
逻辑门电路的特性
描述了逻辑门电路的输入、输 出关系，以及真值表等。
逻辑门电路的应用
逻辑门电路在数字电路中有着 广泛的应用，如组合逻辑电路
数字系统设计流程
使用硬件描述语言或原理 图进行设计输入。
编写系统规格说明书。
明确系统功能和性能要求 。
需求分析
规格说明
设计输入
数字系统设计流程
设计仿真
验证设计的正确性。
综合优化
将设计转化为门级网表。
布图与布局
进行版图生成和布局布线。
测试与验证
进行功能和时序仿真测试。
数字系统设计实例
计数器设计
实现n位二进制计数器。
数字系统集成测试
对由多个数字电路组成的数字系统进 行集成测试，确保系统整体功能和性 能达标。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
故障排除
根据测试结果和仿真分析，逐步排查问题所 在，找出故障原因并加以解决。
数字电路测试与调试实例
时序逻辑电路测试
对时序逻辑电路进行测试，确保其能够 正常计时并产生稳定的时钟信号。
相关主题
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7
1.2.2 二进制数表述方法
二进制的加法规则是： 0 + 0 = 0 ，1 + 0 = 1 0 + 1 = 1 ，1 + 1 = 10
二进制的减法规则是： 0 – 0 = 0， 0 – 1 = 1（有借位） 1 – 0 = 1 ，1 – 1 = 0
二进制的乘法规则是： 0 × 0 = 0 ，1 × 0 = 0 0 × 1 = 0 ，1 × 1 = 1
5
1.2 数字系统中的数制
1.2.1 十进制数表述方法
1.在每个位置只能出现（十进制数）十个数码中的一个。
特点
2.低位到相邻高位的进位规则是“逢十进一”，故称为十进制。
3.同一数码在不同的位置(数位)表示的数值是不同的。
(N )10 an110n1
n1
ai 10i im
a1101 a0100 a1101 am10m
二进制数除法：
11110 ÷ 101 = 110
同样可以用算式完成：
110
101 11110
101
101
101
0
8
1.2.3 十六进制数表述方法
十六进制数采用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 和A、 B、 C、 D、 E、 F十六个数码。
10 11 12 13 14 15
(N )16 an1(16)n1
将每个十六进制数用4位二进制来书写， 其最左侧或最右侧的可以省去。
通常采用基数乘除法。
二进制数
转换
十进制数
将对应的二、十六进制数按各位权展开， 并把各位值相加。
11
1.3.1 十六进制、二进制数与十进制数间的转换
【例1-1】将二进制数(110101．101)2转换为十进制数。 解：(110101．101)2
解：
整数部分
16 | 427 余数 16 | 26 ………11 低位 16 | 1 ……… 10 （反序）
0 ……… 1 高位
小数部分
0.34357 整数
× 16
5.50000 ……… 5 高位
0.50000
（顺序）
× 16
8.00000 ……… 8 低位
即 （427.34357)D=（1AB.58)16
0 …… 1 高位
小数部分
0.625
整数
×2
1.250 ……… 1 高位
0.250
×2
0.500 ……… 0（顺序）
×2
1.000 ……… 1 低位
即 (59.625)D=（101011.101)B
13
1.3.2 十进制数转换为二进制、十六进制数
【例1-4】 将十进制数（427.34357)D转换成十六进制数。
（1-1）
6
1.2.2 二进制数表述方法
( N )2 an1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2n1
n 1
ai 2i
im
a1 21 a0 20 a1 21 am 2m
（1-2）
如将 (11010.101)2 写成权展开式为：
(11010.101)2 1 24 1 23 0 22 1 21 0 20 1 21 0 22 1 23
0
时间
在时间上和数值上是连续变化的电信号
分析方法 逻辑代数
图解法，等效电路，分析计算
4
1.1.3 数字电路的特点
(1) 稳定性好，抗干扰能力强。 (2) 容易设计，并便于构成大规模集成电路。 (3) 信息的处理能力强。 (4) 精度高。 (5) 精度容易保持。 (6) 便于存储。 (7) 数字电路设计的可编程性。 (8) 功耗小。
14
1.3.3 二进制数与十六进制数之间的相互转换
【例1-5】 将二进制数（10110101011.100101)B转换成 十六进制数。
解： 因为 10110101011.100101 = 0101 1010 1011.1001 0100 ↓↓↓ ↓↓ 5AB94
所以（10110101011.100101)B =（5AB.94)H
n1
ai (16)i im
a1(16)1 a0 (16)0 a1(16)1 am (16)m
（1-3）
(7F9)16 ＝ 7×162 + F×161 + 9×160
9
1.2.4 八进制数表述方法
八进制数的基数是8，它有 0、1、2、3、4、5、6、7 共八个有效数码。
(N )8 an18n1
数字电子技术基础
1
第1章
数制与编码
2
1.1 模拟信号与数字信号
1.1.1 模拟信号与数字信号的概念
模拟（analog）信号
信号的幅度量值随着时间的延续 （变化）而发生连续变化。
用以传递、加工和处理模拟信号的电子电路被称为模拟电路。
数字（digital）信号
信号的幅度量值随着时间的延续（变化） 而发生不连续的，具有离散特性变化
用于处理数字信号的电路，如传送、存储、变换、算术运算 和逻辑运算等的电路称为数字电路。
3
1.1.2 数字电路与模拟电路的区别
表1-1 数字电路与模拟电路的主要区别
电路类型 数字电路
模拟电路
研究内容 输入信号与输出信号间的逻辑关系
如何不失真地进行信号的处理
信号的 特征
数值 1
数值
0
0
时间
时间上离散，但在数值上是单位量的整数倍
n 1
ai 8i im
a181 a0 80 a181 am 8m
（1-4）
10
1.3 不同数制间的转换
1.3.1 十六进制、二进制数与十进制数间的转换
二进制数 转换
十六进制数
从小数点开始向左按四位分节，最高位和 低位不足四位时，添0补足四位分节，然
后用一个等值的十六进制数代换。
十六进制数 转换 二进制数 十进制数 转换 二进制数
＝ 4×256 + 14×16 + 5×1 + 8×(1/16) ＝ (1253.5) D
12
1.3.2 十进制数转换为二进制、十六进制数
【例1-3】 将(59.625)D转换为二进制数。 解：
整数部分 2 | 59 余数 2 | 29 …… 1 低位 2 | 14 …… 1 2 | 7 …… 0 （反序） 2 | 3 …… 1 2 | 1 …… 0
＝ 1×25 + l×24 + 0×23 + 1×22 + 0×21 + l×20 + 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 ＝ 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125 ＝ (53．625) D 【例1-2】 将十六进制数(4E5.8) H转换为十进制数。 解：(4E5.8) H ＝ 4×(16)2 + E×(16)1 + 5×(16)0 + 8×(16)-1
1.2.2 二进制数表述方法
二进制的加法规则是： 0 + 0 = 0 ，1 + 0 = 1 0 + 1 = 1 ，1 + 1 = 10
二进制的减法规则是： 0 – 0 = 0， 0 – 1 = 1（有借位） 1 – 0 = 1 ，1 – 1 = 0
二进制的乘法规则是： 0 × 0 = 0 ，1 × 0 = 0 0 × 1 = 0 ，1 × 1 = 1
5
1.2 数字系统中的数制
1.2.1 十进制数表述方法
1.在每个位置只能出现（十进制数）十个数码中的一个。
特点
2.低位到相邻高位的进位规则是“逢十进一”，故称为十进制。
3.同一数码在不同的位置(数位)表示的数值是不同的。
(N )10 an110n1
n1
ai 10i im
a1101 a0100 a1101 am10m
二进制数除法：
11110 ÷ 101 = 110
同样可以用算式完成：
110
101 11110
101
101
101
0
8
1.2.3 十六进制数表述方法
十六进制数采用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 和A、 B、 C、 D、 E、 F十六个数码。
10 11 12 13 14 15
(N )16 an1(16)n1
将每个十六进制数用4位二进制来书写， 其最左侧或最右侧的可以省去。
通常采用基数乘除法。
二进制数
转换
十进制数
将对应的二、十六进制数按各位权展开， 并把各位值相加。
11
1.3.1 十六进制、二进制数与十进制数间的转换
【例1-1】将二进制数(110101．101)2转换为十进制数。 解：(110101．101)2
解：
整数部分
16 | 427 余数 16 | 26 ………11 低位 16 | 1 ……… 10 （反序）
0 ……… 1 高位
小数部分
0.34357 整数
× 16
5.50000 ……… 5 高位
0.50000
（顺序）
× 16
8.00000 ……… 8 低位
即 （427.34357)D=（1AB.58)16
0 …… 1 高位
小数部分
0.625
整数
×2
1.250 ……… 1 高位
0.250
×2
0.500 ……… 0（顺序）
×2
1.000 ……… 1 低位
即 (59.625)D=（101011.101)B
13
1.3.2 十进制数转换为二进制、十六进制数
【例1-4】 将十进制数（427.34357)D转换成十六进制数。
（1-1）
6
1.2.2 二进制数表述方法
( N )2 an1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2n1
n 1
ai 2i
im
a1 21 a0 20 a1 21 am 2m
（1-2）
如将 (11010.101)2 写成权展开式为：
(11010.101)2 1 24 1 23 0 22 1 21 0 20 1 21 0 22 1 23
0
时间
在时间上和数值上是连续变化的电信号
分析方法 逻辑代数
图解法，等效电路，分析计算
4
1.1.3 数字电路的特点
(1) 稳定性好，抗干扰能力强。 (2) 容易设计，并便于构成大规模集成电路。 (3) 信息的处理能力强。 (4) 精度高。 (5) 精度容易保持。 (6) 便于存储。 (7) 数字电路设计的可编程性。 (8) 功耗小。
14
1.3.3 二进制数与十六进制数之间的相互转换
【例1-5】 将二进制数（10110101011.100101)B转换成 十六进制数。
解： 因为 10110101011.100101 = 0101 1010 1011.1001 0100 ↓↓↓ ↓↓ 5AB94
所以（10110101011.100101)B =（5AB.94)H
n1
ai (16)i im
a1(16)1 a0 (16)0 a1(16)1 am (16)m
（1-3）
(7F9)16 ＝ 7×162 + F×161 + 9×160
9
1.2.4 八进制数表述方法
八进制数的基数是8，它有 0、1、2、3、4、5、6、7 共八个有效数码。
(N )8 an18n1
数字电子技术基础
1
第1章
数制与编码
2
1.1 模拟信号与数字信号
1.1.1 模拟信号与数字信号的概念
模拟（analog）信号
信号的幅度量值随着时间的延续 （变化）而发生连续变化。
用以传递、加工和处理模拟信号的电子电路被称为模拟电路。
数字（digital）信号
信号的幅度量值随着时间的延续（变化） 而发生不连续的，具有离散特性变化
用于处理数字信号的电路，如传送、存储、变换、算术运算 和逻辑运算等的电路称为数字电路。
3
1.1.2 数字电路与模拟电路的区别
表1-1 数字电路与模拟电路的主要区别
电路类型 数字电路
模拟电路
研究内容 输入信号与输出信号间的逻辑关系
如何不失真地进行信号的处理
信号的 特征
数值 1
数值
0
0
时间
时间上离散，但在数值上是单位量的整数倍
n 1
ai 8i im
a181 a0 80 a181 am 8m
（1-4）
10
1.3 不同数制间的转换
1.3.1 十六进制、二进制数与十进制数间的转换
二进制数 转换
十六进制数
从小数点开始向左按四位分节，最高位和 低位不足四位时，添0补足四位分节，然
后用一个等值的十六进制数代换。
十六进制数 转换 二进制数 十进制数 转换 二进制数
＝ 4×256 + 14×16 + 5×1 + 8×(1/16) ＝ (1253.5) D
12
1.3.2 十进制数转换为二进制、十六进制数
【例1-3】 将(59.625)D转换为二进制数。 解：
整数部分 2 | 59 余数 2 | 29 …… 1 低位 2 | 14 …… 1 2 | 7 …… 0 （反序） 2 | 3 …… 1 2 | 1 …… 0
＝ 1×25 + l×24 + 0×23 + 1×22 + 0×21 + l×20 + 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 ＝ 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125 ＝ (53．625) D 【例1-2】 将十六进制数(4E5.8) H转换为十进制数。 解：(4E5.8) H ＝ 4×(16)2 + E×(16)1 + 5×(16)0 + 8×(16)-1