数字电子技术基础教材
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数字电子技术基础简明教程(第三版)全
三、二进制代码 编码： 用二进制数表示文字、符号等信息的过程。 二进制代码： 编码后的二进制数。
二-十进制代码：用二进制代码表示十个数字符号 0 ~ 9，又称为 BCD 码（Binary Coded Decimal ）。 8421码 2421码 5211码
几种常见的BCD代码： 余 3 码 余 3 循环码
Y2 1 0 1 0 11 0 0
& ≥1
Y3
(真值表略)
(4) 异或运算 A
=1
(Exclusive—OR) B
Y4 = A ⊕ B = AB + AB
(5) 同或运算 (异或非)
(Exclusive—NOR)
Y5 = A ⊕ B A =1 B
= AB + AB A=
= A⊙B B
Y4
A B Y4 00 0
10 1 11 1
（3）非运算：
真
A
Y
值
0
1
表
1
0
逻辑函数式 Y = A + B 逻辑符号
A B
≥1 Y 或门（OR gate)
逻辑函数式 逻辑符号
Y= A
A1
Y 非门（NOT gate)
二、逻辑变量与逻辑函数及常用复合逻辑运算
1. 逻辑变量与逻辑函数 逻辑变量：在逻辑代数中，用英文字母表示的变量称
¾ 1.3.1 几种表示逻辑函数的方法 ¾ 1.3.2 几种表示方法之间的转换
基本概念
一、逻辑代数（布尔代数、开关代数）
逻辑： 事物因果关系的规律
逻辑函数: 逻辑自变量和逻辑结果的关系 Z = f ( A, B, C L)
逻辑变量取值：0、1 分别代表两种对立的状态
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输出方程
Y ( A Q ( 1 Q 2 ) ( A Q 1 Q 2 ) ) A Q 1 Q 2 A Q 1 Q 2
③计算、 列状态转
换表
Y 输A 入Q 1 Q 2 现A Q 态1 Q 2
A Q2 Q1
次
Q2*
态
Q1*
00 0
01
00 1
10
01 0
11
QQ102*1*AQ01 1 Q1
双向移位寄存器
2片74LS194A接成8位双向移位寄存器
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k
LED 发光 二极管
Q=0时 LED亮
+5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
74LS194
S0
D1 D2 D3 DIL CLK +5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
二.一般掌握的内容：
（1）同步、异步的概念，电路现态、次态、有效 状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的 概念，寄存的概念；
（2）同步时序逻辑电路设计方法。
6.1 概述
一、组合电路与时序电路的区别
1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出
1 0 Q2
0 1
0 1
10 1
00
11 0
01
11 1
10
输出
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
Q Q2*1*D D21A Q1 Q1 Q2
YA Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
转换条件
Y ( A Q ( 1 Q 2 ) ( A Q 1 Q 2 ) ) A Q 1 Q 2 A Q 1 Q 2
③计算、 列状态转
换表
Y 输A 入Q 1 Q 2 现A Q 态1 Q 2
A Q2 Q1
次
Q2*
态
Q1*
00 0
01
00 1
10
01 0
11
QQ102*1*AQ01 1 Q1
双向移位寄存器
2片74LS194A接成8位双向移位寄存器
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k
LED 发光 二极管
Q=0时 LED亮
+5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
74LS194
S0
D1 D2 D3 DIL CLK +5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
二.一般掌握的内容：
（1）同步、异步的概念，电路现态、次态、有效 状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的 概念，寄存的概念；
（2）同步时序逻辑电路设计方法。
6.1 概述
一、组合电路与时序电路的区别
1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出
1 0 Q2
0 1
0 1
10 1
00
11 0
01
11 1
10
输出
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
Q Q2*1*D D21A Q1 Q1 Q2
YA Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
转换条件
《数字电子技术基础》(第四版)
CPLD结构特点
CPLD（复杂可编程逻辑器件）是一种基于乘积项的可编程逻辑器件，具有简单的结构和较快 的处理速度。它采用与或阵列（AND-OR Array）来实现逻辑功能，适用于中小规模的数字 电路设计。
FPGA与CPLD比较
FPGA和CPLD在结构、性能和适用场景上有所不同。FPGA具有更高的逻辑密度和更灵活 的可编程性，适用于大规模的数字电路设计和复杂的算法实现；而CPLD则具有更简单的 结构和更快的处理速度，适用于中小规模的数字电路设计和控制应用。
容量和提高存取速度
应用实例
如计算机的内存条就是采用RAM 存储器进行扩展的；而一些嵌入 式系统中则采用ROM存储器来
存储固件和程序代码等
发展趋势
随着科技的不断发展，存储器的 容量不断增大，存取速度不断提 高，功耗不断降低，未来存储器 将更加智能化、高效化和绿色化
05 可编程逻辑器件与EDA技 术
PLD可编程逻辑器件概述
要点一
PLD定义与分类
可编程逻辑器件（PLD）是一种通用集 成电路，用户可以通过编程来配置其逻 辑功能。根据结构和功能的不同，PLD 可分为PAL、GAL、CPLD、FPGA等类 型。
要点二
PLD基本结构
PLD的基本结构包括可编程逻辑单元 、可编程互连资源和可编程I/O单元 等。其中，可编程逻辑单元是实现逻 辑功能的基本单元，可编程互连资源 用于实现逻辑单元之间的连接，可编 程I/O单元则负责与外部电路的连接 。
逻辑代数法
利用逻辑代数化简和变换电路 表达式
图形化简法
利用卡诺图化简电路
பைடு நூலகம்
状态转换表
列出电路的状态转换过程，便 于分析和理解电路功能
状态转换图
以图形方式表示电路的状态转 换过程，直观易懂
CPLD（复杂可编程逻辑器件）是一种基于乘积项的可编程逻辑器件，具有简单的结构和较快 的处理速度。它采用与或阵列（AND-OR Array）来实现逻辑功能，适用于中小规模的数字 电路设计。
FPGA与CPLD比较
FPGA和CPLD在结构、性能和适用场景上有所不同。FPGA具有更高的逻辑密度和更灵活 的可编程性，适用于大规模的数字电路设计和复杂的算法实现；而CPLD则具有更简单的 结构和更快的处理速度，适用于中小规模的数字电路设计和控制应用。
容量和提高存取速度
应用实例
如计算机的内存条就是采用RAM 存储器进行扩展的；而一些嵌入 式系统中则采用ROM存储器来
存储固件和程序代码等
发展趋势
随着科技的不断发展，存储器的 容量不断增大，存取速度不断提 高，功耗不断降低，未来存储器 将更加智能化、高效化和绿色化
05 可编程逻辑器件与EDA技 术
PLD可编程逻辑器件概述
要点一
PLD定义与分类
可编程逻辑器件（PLD）是一种通用集 成电路，用户可以通过编程来配置其逻 辑功能。根据结构和功能的不同，PLD 可分为PAL、GAL、CPLD、FPGA等类 型。
要点二
PLD基本结构
PLD的基本结构包括可编程逻辑单元 、可编程互连资源和可编程I/O单元 等。其中，可编程逻辑单元是实现逻 辑功能的基本单元，可编程互连资源 用于实现逻辑单元之间的连接，可编 程I/O单元则负责与外部电路的连接 。
逻辑代数法
利用逻辑代数化简和变换电路 表达式
图形化简法
利用卡诺图化简电路
பைடு நூலகம்
状态转换表
列出电路的状态转换过程，便 于分析和理解电路功能
状态转换图
以图形方式表示电路的状态转 换过程，直观易懂
数字电子技术基础教程
第6页/共55页
2.2 逻辑代数的基本定律和规则
反演律 吸收律
A B AB
A AB A
A B A B A (A B) A
A B A B A
(A B)(A B) A
A AB A B
A(A B) AB
冗余律
AB AC BC AB AC
(A＋B)(A＋C)(B C) (A＋B)(A＋C)
F AB
2.或非逻辑
F AB
A
F
&
B
与非门
A
F
B
或非门
3. 与或非逻辑
&
F AB CD
第20页/共55页
异或逻辑与同或逻辑
4.异或逻辑
F A B AB AB
A
=1
F
B
5.同或逻辑 F=A ⊙ B= AB AB
A
=
F
B
AB F
00 0 01 1 10 1 11 0
AB F
00 1 01 0 10 0 11 1
② 任意两个i0最小项之积恒i为0A0B，C任·意AB两C个＝最0大项之
和恒等于1 。
mi m j 0(i j)
Mi M j 1(i j)
③ n 变量的每一个最小（大）项有n 个相邻项
（相邻项是指两个最小项只有一个因子互为反变
量，其余因子均相同，又称为逻辑相邻项）。
第32页/共55页
2.6 逻辑代数的K诺图
ABC ABC ABC
最大项表达式：
F ( A B C)( A B C)( A B C)
第28页/共55页
最大项的Mi表示
n个变量可以构成2n个最大项。最大项用符号Mi表示。与 最小项恰好相反，对于任何一个最大项，只有一组变量 取值使它为0，而变量的其余取值均使它为1。
《数字电子技术基础》 阎石编著
《数字电子技术根底》阎石编著数字电路教案课程编号授课专业授课教师授课时间课程教学总学时数考核方式0450506 通信工程刘明亮 2022~2022学年第二学期 70 学时课程名称授课对象〔年级〕课程类型教材名称学时分配数字电路 2022 级必修课《数字电子技术根底》阎石编著高等教育出版社课堂教学70学时辅导答疑30学时考试：笔试80%+平时20% 1、本课程要求学生通过系统学习，了解和掌握逻辑代数、门电路的根本原理。
教学目标 2、掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析、设计方法，学会一些根本部件的设计。
3、掌握常用脉冲电路的功能和原理。
4、掌握A/D、D/A转换电路的根本知识、原理和方法。
5、培养学生较强的逻辑思维能力及实践技能，从而对数字系统有一个较全面的了解。
6、加强学生的创新能力，能够学为所用，提高学生的学习兴趣，为后续课程奠定良好的根底。
本课程理论课学时数为70，实验24学时。
各章学时分配见下表：课内教学章次一二三四五六七章名理论教学时数绪论数字逻辑根底门电路组合逻辑电路触发器时序逻辑电路脉冲信号产生与整形 A/D 与D/A转换器合计实验时数总学时 3 6 3 6 3 3 24 2 11 10 16 13 21 13 8 94 2 8 10 10 10 15 10 5 70 第一章逻辑代数根底【本周学时分配】本周5学时。
周二1~2节，周四3~5节。
【教学目的与根本要求】1、掌握二进制数、二—十进制数〔主要是8421 BCD码〕2、熟练掌握逻辑代数的假设干根本公式和常用公式。
3、熟练掌握逻辑函数的几种表达形式。
【教学重点与教学难点】本周教学重点：1、绪论：重点讲述数字电路的根本特点、应用状况和课程主要内容。
2、逻辑代数的根本运算：重点讲述各种运算的运算规那么、符号和表达式。
3、逻辑代数的根本公式和常用公式：重点讲述逻辑代数的根本公式与普通代数公式的区别，常用公式的应用背景。
4、逻辑函数的表示方法：重点讲述各种表示方法的特点和相互转换方法。
数字电子技术基础全套课件ppt
二进制 补码的 形式编 码
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
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
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
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
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
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
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
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
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
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
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
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
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
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
数字电子技术基础教学教程
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数字电子技术是现代电子技术的基础，包含了数字电路、数字
信号处理、计算机原理等重要内容。
本教程旨在帮助读者全面地了
解数字电子技术的基本概念、实际应用和未来发展趋势。
本教程分为以下几个部分：
1. 数字电路基础：介绍数字电路的基本原理和组成，包括数字
信号、逻辑门、寄存器、计数器等内容。
2. 逻辑代数和布尔代数：讲解逻辑代数和布尔代数的基本定义、公式和运算规则，以及应用场景和实例。
3. 组合逻辑电路设计：介绍组合逻辑电路的实现方法和设计流程，以及常用的编码器、解码器、多路选择器和加法器等组合电路。
4. 时序逻辑电路设计：讲解时序逻辑电路的基本概念和特点，
以及时序电路的设计方法和时钟信号的应用。
5. 计算机原理与体系结构：介绍计算机的基本原理和内部结构，包括存储器、CPU、总线和输入输出等部件，以及计算机体系结构
的分类和应用。
希望这份教学教程能够帮助读者加深对数字电子技术的理解和
掌握，也希望读者能够在学习过程中提出宝贵意见和建议，不断完
善和改进本教程的内容。
《数字电子技术基础》PPT1第1章 数字电路基础
1、数字电路与模拟电路比较
三、数字电路
1、数字电路与模拟电路比较
三、数字电路
2、数字电路的特点 （1）设计简单，便于集成。 （2）抗干扰能力强，可靠高：高低电平范围、整形电路去 除噪声和干扰、差错控制技术（奇偶校验）。 （3）功能强大：不仅数值运算，而且能够进行逻辑判断与 运算。在控制系统中是不可缺少的。 （4）信息存储方便：相对较小空间能存储几十亿位。 （5）可编程：使繁琐的电路设计工作变得简单快捷。
二、数字信号的表示法
1、高低电平与正、负逻辑体制 数字信号有两种逻辑体制：
正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。
下图为采用正逻辑体制所表示的逻辑信号：
逻辑1
逻辑1
逻辑0
逻辑0
逻辑0
二、数字信号的表示法
2、数字波形的两种类型
数字信号的传输波形可分为脉冲型和电平型 ▪ 电平型数字信号则是以一个时间节拍内信号是高电平
缺点：自然界大多数物理量是模拟量，需要模数转换和 数模转换等，增加了系统的复杂性。
三、数字电路
3、数字集成电路 ◆按照数字电路集成度的不同，逻辑电路通常分为SSI、
MSI、LSI、VLSI及至UFra bibliotekSI、GSI等。
数字集成电路按集成度分类
1.2 数制与BCD码
一、几种常用的数制
1.十进制(Decimal)：计数规律：逢十进一、借一当十 2.二进制(Binary)：计数规律：逢十进一、借一当十 3.十六进制(Hexadecimal)与八进制（Octal）
第一章 数字电路基础
1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制 1.3 二进制算术运算 1.4 编码
三、数字电路
1、数字电路与模拟电路比较
三、数字电路
2、数字电路的特点 （1）设计简单，便于集成。 （2）抗干扰能力强，可靠高：高低电平范围、整形电路去 除噪声和干扰、差错控制技术（奇偶校验）。 （3）功能强大：不仅数值运算，而且能够进行逻辑判断与 运算。在控制系统中是不可缺少的。 （4）信息存储方便：相对较小空间能存储几十亿位。 （5）可编程：使繁琐的电路设计工作变得简单快捷。
二、数字信号的表示法
1、高低电平与正、负逻辑体制 数字信号有两种逻辑体制：
正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。
下图为采用正逻辑体制所表示的逻辑信号：
逻辑1
逻辑1
逻辑0
逻辑0
逻辑0
二、数字信号的表示法
2、数字波形的两种类型
数字信号的传输波形可分为脉冲型和电平型 ▪ 电平型数字信号则是以一个时间节拍内信号是高电平
缺点：自然界大多数物理量是模拟量，需要模数转换和 数模转换等，增加了系统的复杂性。
三、数字电路
3、数字集成电路 ◆按照数字电路集成度的不同，逻辑电路通常分为SSI、
MSI、LSI、VLSI及至UFra bibliotekSI、GSI等。
数字集成电路按集成度分类
1.2 数制与BCD码
一、几种常用的数制
1.十进制(Decimal)：计数规律：逢十进一、借一当十 2.二进制(Binary)：计数规律：逢十进一、借一当十 3.十六进制(Hexadecimal)与八进制（Octal）
第一章 数字电路基础
1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制 1.3 二进制算术运算 1.4 编码
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（1-1）
1.2.2 二进制数表述方法
( N )2 an1 2n1
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
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
二进制的乘法规则是： 0 × 0 = 0 ，1 × 0 = 0 0 × 1 = 0 ，1 × 1 = 1
二进制的减法规则是： 0 – 0 = 0， 0 – 1 = 1（有借位） 1 – 0 = 1 ，1 – 1 = 0
表1-3 四位格雷码
格雷码
十进制数 二进制码
0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
8
1000
9
1001
10
1010
11
1011
12
1100
13
1101
14
1110
15
1111
格雷码
1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
1.4.1 十进制编码 【例1-8】 把二进制数1001转换成格雷码。 解：
1.4.3 字母数字码
【例1-12】 一组信息的ASCII码如下，请问这些信息是什 么？
1001000 1000101 1001100 1010000 解：
把每组7位码转换为等值的十六进制数，则有： 48 45 4C 50
以此十六进制数为依据，查表1-4可确定其所表示的符 号为：H E L P
表1-4 美国信息交换标准码（ASCII码）表
不用的代码
1100
0111
（伪码）
1101
1000
1110
1001
1111
1010
余3码 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100
0000 0001 0010 1101 1110 1111
1.4.1 十进制编码
4. 格雷码
● 二进制码到格雷码的转换 （1）格雷码的最高位（最左边）与二进制码的最高位相同。 （2）从左到右，逐一将二进制码的两个相邻位相加，作为格雷码的 下一位（舍去进位）。 （3）格雷码和二进制码的位数始终相同。
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
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。
八进制转二进制规则是，将每位八进制数码分别用三位二进制 数表示，并在这个0和1构成的序列去掉无用的前导0即得。
【例1-7】将八进制数（5163)O转换成二进制数。
解：将每位八进制数码分别用三位二进制数表示，转换过程 如下
(5163)O = (101 001 110 011)2 = (101001110011)2
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
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。
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
表1-2 三种常用的十进制编码
8421码（BCD码）
2421码
0000
0000
0000
0001
0010
0010
0011
0011
0100
0100
0101
1011
0110
1100
0111
1101
1000
1110
1001
1111
1010
0101
1011
0110
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
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。
$
4
D
T
d
t
0101
ENQ NAK
%
5
E
U
e
u
0110
ACK SYN
&
6
F
V
f
v
十进制 9 7 2 . 6 5
0111
BEL
ETB
’
7
G
W
g
w
1000
BS
CAN
(
8
H
X
h
x
1001
HT
EM
)
9
I
Y
i
y
1010
LF
SUB
*
:JΒιβλιοθήκη Zjz1011
VT
ESC
+
;
K
[
k
{
1100
FF
FS
,
<
L
]
l
|
1101
CR
GS
-
=
M
\
m
}
1110
SO
二进制数到格雷码的转换
1.4.1 十进制编码 【例1-9】 把格雷码0111转换成二进制数。 解：
格雷码到二进制数的转换
1.4.2 十进制数的BCD码表示方法
【例1-10】 求出十进制数972.6510的8421 BCD码。
解：将十进制数的每一位转换为其相应的4位BCD码。 那么十进制数972.65就等于：
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
十进制 9 7 2 . 6 5
8421 BCD码： 1001 0111 0010.0110 01018421BCD，即 972.6510 = 100101110010.011001018421BCD
十进制
9
7
2. 6 5
BCD 1001 0111 0010 . 0110 0101
1.4.2 十进制数的BCD码表示方法
数字电子技术基础
全套课件
第1章
数制与编码
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
1.4 数字系统中数的表示方法与格式
1.4.1 十进制编码
1. 8421 BCD码
在这种编码方式中，每一位二进制代码都代表一个固定的数值， 把每一位中的1所代表的十进制数加起来，得到的结果就是它所代表 的十进制数码。由于代码中从左到右每一位中的1分别表示8、4、2、 1（权值），即从左到右，它的各位权值分别是8、4、2、1。所以把 这种代码叫做8421码。8421 BCD码是只取四位自然二进制代码的 前10种组合。
● 格雷码到二进制码的转换 （1）二进制码的最高位（最左边）与格雷码的最高位相同。 （2）将产生的每个二进制码位加上下一相邻位置的格雷码位，作为 二进制码的下一位（舍去进位）。
1.4.1 十进制编码
十进制数
0 1 2 3 4 5 6 7
二进制码
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
＝ 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
【例1-11】 用余3码对十进制数 N = 567810进行编码。
解：首先对十进制数进行8421BCD编码，然后再将各的位 编码加3即可得到余3码。
十进制 9 7 2 . 6 5
5
6
7
8
↓↓↓↓
0101 0110 0111 1000
↓↓↓↓
1000 1001 1010 1011
1.2.2 二进制数表述方法
( N )2 an1 2n1
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
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
二进制的乘法规则是： 0 × 0 = 0 ，1 × 0 = 0 0 × 1 = 0 ，1 × 1 = 1
二进制的减法规则是： 0 – 0 = 0， 0 – 1 = 1（有借位） 1 – 0 = 1 ，1 – 1 = 0
表1-3 四位格雷码
格雷码
十进制数 二进制码
0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
8
1000
9
1001
10
1010
11
1011
12
1100
13
1101
14
1110
15
1111
格雷码
1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
1.4.1 十进制编码 【例1-8】 把二进制数1001转换成格雷码。 解：
1.4.3 字母数字码
【例1-12】 一组信息的ASCII码如下，请问这些信息是什 么？
1001000 1000101 1001100 1010000 解：
把每组7位码转换为等值的十六进制数，则有： 48 45 4C 50
以此十六进制数为依据，查表1-4可确定其所表示的符 号为：H E L P
表1-4 美国信息交换标准码（ASCII码）表
不用的代码
1100
0111
（伪码）
1101
1000
1110
1001
1111
1010
余3码 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100
0000 0001 0010 1101 1110 1111
1.4.1 十进制编码
4. 格雷码
● 二进制码到格雷码的转换 （1）格雷码的最高位（最左边）与二进制码的最高位相同。 （2）从左到右，逐一将二进制码的两个相邻位相加，作为格雷码的 下一位（舍去进位）。 （3）格雷码和二进制码的位数始终相同。
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
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。
八进制转二进制规则是，将每位八进制数码分别用三位二进制 数表示，并在这个0和1构成的序列去掉无用的前导0即得。
【例1-7】将八进制数（5163)O转换成二进制数。
解：将每位八进制数码分别用三位二进制数表示，转换过程 如下
(5163)O = (101 001 110 011)2 = (101001110011)2
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
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。
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
表1-2 三种常用的十进制编码
8421码（BCD码）
2421码
0000
0000
0000
0001
0010
0010
0011
0011
0100
0100
0101
1011
0110
1100
0111
1101
1000
1110
1001
1111
1010
0101
1011
0110
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
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。
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4
D
T
d
t
0101
ENQ NAK
%
5
E
U
e
u
0110
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6
F
V
f
v
十进制 9 7 2 . 6 5
0111
BEL
ETB
’
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G
W
g
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1000
BS
CAN
(
8
H
X
h
x
1001
HT
EM
)
9
I
Y
i
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1010
LF
SUB
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:JΒιβλιοθήκη Zjz1011
VT
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K
[
k
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1100
FF
FS
,
<
L
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l
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1101
CR
GS
-
=
M
\
m
}
1110
SO
二进制数到格雷码的转换
1.4.1 十进制编码 【例1-9】 把格雷码0111转换成二进制数。 解：
格雷码到二进制数的转换
1.4.2 十进制数的BCD码表示方法
【例1-10】 求出十进制数972.6510的8421 BCD码。
解：将十进制数的每一位转换为其相应的4位BCD码。 那么十进制数972.65就等于：
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
十进制 9 7 2 . 6 5
8421 BCD码： 1001 0111 0010.0110 01018421BCD，即 972.6510 = 100101110010.011001018421BCD
十进制
9
7
2. 6 5
BCD 1001 0111 0010 . 0110 0101
1.4.2 十进制数的BCD码表示方法
数字电子技术基础
全套课件
第1章
数制与编码
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
1.4 数字系统中数的表示方法与格式
1.4.1 十进制编码
1. 8421 BCD码
在这种编码方式中，每一位二进制代码都代表一个固定的数值， 把每一位中的1所代表的十进制数加起来，得到的结果就是它所代表 的十进制数码。由于代码中从左到右每一位中的1分别表示8、4、2、 1（权值），即从左到右，它的各位权值分别是8、4、2、1。所以把 这种代码叫做8421码。8421 BCD码是只取四位自然二进制代码的 前10种组合。
● 格雷码到二进制码的转换 （1）二进制码的最高位（最左边）与格雷码的最高位相同。 （2）将产生的每个二进制码位加上下一相邻位置的格雷码位，作为 二进制码的下一位（舍去进位）。
1.4.1 十进制编码
十进制数
0 1 2 3 4 5 6 7
二进制码
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
＝ 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
【例1-11】 用余3码对十进制数 N = 567810进行编码。
解：首先对十进制数进行8421BCD编码，然后再将各的位 编码加3即可得到余3码。
十进制 9 7 2 . 6 5
5
6
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0101 0110 0111 1000
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1000 1001 1010 1011