数字电子技术基础第一章

数字电路基础
五、脉冲波形的主要参数
tw Um
tr
tf
T 脉 冲 幅 度 Um：脉冲电压变化的最大值 脉冲上升时间 tr：脉冲波形从 0.1Um 上升到 0.9Um 所需的时间 脉冲下降时间 tf：脉冲波形从 0.9Um 下降到 0.1Um 所需的时间 脉 冲 宽 度 tw ：脉冲上升沿 0.5Um 到下降沿 0.5Um 所需的时间 脉 冲 周 期 T ：周期脉冲中相邻两个波形重复出现所需的时间 脉 冲 频 率 f ： 1 秒内脉冲出现的次数 f = 1/T 占 空 比 q ： 脉冲宽度 tw 与脉冲周期 T 的比值 q = tw/T EXIT
比 8421BCD 码多余 3 无权码 余3码 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 EXIT
权 码 2421(A) 2421(B) 0000 0000 0001 0001 0010 0010 0011 0011 0100 0100 0101 1011 0110 1100 0111 1101 1110 1110 1111 1111
4
5
7
八进制→二进制
每位八进制数用三位二进 制数代替，再按原顺序排列。 EXIT
(745.361)8 = (111100101.011110001)2
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4. 二进制和十六进制间的相互转换
二进制→十六进制 :
从小数点开始，整数部分向 左(小数部分向右) 四位一组， 一位十六进制数对应 最后不足四位的加 0 补足四位， 四位二进制数，因此二进 再按顺序写出各组对应的十六进 制数四位为一组。 制数 。 (10011111011.111011)2 = ( ? )16 1001111 1011 1110 11 0 0 0 10011111011.111011
一直除到商为 0 为止
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3. 二进制与八进制间的相互转换
从小数点开始，整数部分向左 二进制→八进制 (小数部分向右) 三位一组，最后不 足三位的加 0 补足三位，再按顺序 写出各组对应的八进制数 。 (11100101.11101011)2 = ( ? )8 11 100101 111 01011 0 0 11100101.11101011 补0 3 补0 2 6 (11100101.11101011)2 = (345.726)8
ASCII 码 (美国信息交换标准代码)
EXIT
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(一) 自然二进制码 (二) 二-十进制代码
(又称 BCD 码
按自然数顺序排 列的二进制码 表示十进制数 0 ~ 9 十 个数码的二进制代码
即 Binary Coded Decimal)
例如：用三位自然二进制码表示十进制数 0 ~ 7： 4 位二进制码有 16 种组合，表示 0 ~ 9 十个数 1 位十进制数需用 4 位二进制数表示， 000码为 → 0 4001 → 1 010 → 2 011 → 3 故 BCD 位。 可有多种方案，所以 BCD 码有多种。 100 → 4 101 → 5 110 → 6 111 → 7
EXIT
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常用二 - 十进制代码表
十 进 制 数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 有 8421 码 5421 码 0000 0000 0001 0001 0010 0010 0011 0011 0100 0100 0101 1000 0110 1001 0111 1010 1000 1011 1001 1100
将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。
(1011.11)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 + 0.25 = 11.75 (1011.11)2 = (11.75)10 EXIT
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背景介绍
• 随着信息时代的到来，“数字”这两个 字正以越来越高的频率出现在各个领域， 数字手表、数字电视、数字通信、数字 控制…数字化已成为当今电子技术的发 展潮流。数字电路是数字电子技术的核 心，是计算机和数字通信的硬件条件。
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如何学习这门课程
• • • • 1、与模拟电子技术对比 2、本课程的自身特点 3、如何学习 4、目标与期望
EXIT
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第1章
数字电路基础
概 述 逻辑代数中的 三种基本运算 逻辑代数的 基本公式和常用公式 逻辑代数的基本定理 逻辑函数及其表示方法 逻辑函数的公式化简法 逻辑函数的卡诺图化简法 具有无关项的逻辑函数及其化简 本章小结
EXIT
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1.1.1
主要要求：
概
述
了解数字电路的特点和分类。
模拟量到数字量 : A/D 转换 数字量到模拟量 : D/A转换
二、模拟电路和数字电路的应用范畴
模拟电路: 放大 小信号和大信号 分立元件放大和集成运放放大 电源、硬件滤波、模拟信号产生等 数字电路: 控制、记忆、计数、运算、显示等 EXIT
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三、数字电路特点
研究对象 分析工具 信 号
输出信号与输入信号之间的对应逻辑关系 逻辑代数 只有高电平和低电平两个取值 导通(开)、截止(关) 便于高度集成化、工作可靠性高、 抗干扰能力强和保密性好等 EXIT
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(二) 二进制 (Binary)
(xxx)2 或 (xxx)B
数码：0、1
权：2i 基数：2 系数：0、1 例如 (1011.11)2 或 (1011.11)B
进位规律：逢二进一，借一当二
例如 0 + 1 = 1 1 + 1 = 10 11 + 1 = 100 10 – 1 = 1
按权展开式表示 (1011.11)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2
了解脉冲波形的主要参数。
EXIT
数字电路基础
一、数字电路与数字信号
电子电路分类
传递、处理模拟 信电路
信号的电子电路
模拟信号
时间上和幅度上都 连续变化的信号
数字信号
时间上和幅度上都 断续变化的信号 数字电路中典型信号波形
此处应 多讲点
EXIT
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模拟量数字量的相互转换
(三) 八进制和十六进制
进制 数的表示 计数规律 基数 权 数码 八进制 (Octal) (xxx)8 或(xxx)O
十六进制(Hexadecimal)
(xxx)16 或(xxx)H
逢八进一，借一当八 逢十六进一，借一当十六 8 8i 0~7 16
16i
0 ~ 9、A、B、C、D、E、F
28 1+ 7 02 1+ 2 11 1 0 1+ 2×16-2 例如例如 (3BE.C4) = 3 × 16 + × 16 14 × 16 + 12 × 16 4 (437.25) = 4 × + 3 × 8 × 8 + × 8 5 × 8 16 8 == 768 ++ 176 +0.25 0.75+ +0.078125 0.015625 256 24 + + 14 7+ == (958.765625) (287.328125) 1010
9 1001 1 1 不同数制之间有关系吗？ 10 1010 2 2
3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 11 1011
11
12 13
9
A B
12
13 14 15
1100
1101 1110 1111
14
15 16 17
C
D E F EXIT
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(二) 不同数制间的转换
1. 各种数制转换成十进制 2. 十进制转换为二进制
数字电路基础
1.1.2
主要要求：
数制和码制
掌握十进制数和二进制数的表示及其相互转换。 了解八进制和十六进制。 理解 BCD 码的含义，掌握 8421BCD 码，
了解其他常用 BCD 码。
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一、数制
计数的方法 (用来表示数的大小)
(一) 十进制 (Decimal)
(xxx)10 或 (xxx)D
将若干个二进制数码 0 和 1 按一定规则排 列起来表示某种特定含义的代码称为二进制代 码，简称二进制码。 用数码的特定组合表示特定信息的过程称编码 自然二进制码
二 - 十进制码 例如 ：用四位二进制数码表示十进制数 0~9 0000 常用二进制代码 → 0 0001 → 1 0010 → 2 0011 → 3 0100 → 4 格雷码 0101 → 5 0110 → 6 0111奇偶检验码 → 7 1000 → 8 1001 → 9
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二、不同数制间的关系与转换
(二、不同数制间的关系与转换 一) 不同数制间的关系 对同一个数的不同计数方法
十进制、二进制、八进制、十六进制对照表
十 0 1 2 3 4 5 6 7 二 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 八 0 十六 0 十 8 二 1000 八 10 十六 8
整数和小数分别转换
按权展开求和
整数部分：除 2 取余法 小数部分：乘 2 取整法
2 2 2 2 2
［例］ 将十进制数 (26.375)10 转换成二进制数 0.375 26 余数 整数 × 2 13 0 0.750 0 读 6 1 ×2 读 数 3 0 1.500 1 数 顺 1 1 ×2 顺 序 0 1 1.000 1 序 (26 .375 )10 = (11010 .011 ) 2 EXIT