数字电子的技术基础1.2二进制算术运算
二进制数及数字电路的基本概念教案
二进制数及数字电路的基本概念教案第一章：二进制数的概念与表示方法1.1 二进制数的定义：二进制数是一种只有两个数码的数制，通常用0和1表示，借一当二。
1.2 二进制数的表示方法：每一位上的数代表的是2的幂次方，从右往左依次为2^0, 2^1, 2^2, 2^31.3 二进制数的运算规则：加法、减法、乘法、除法等运算规则。
第二章：二进制数与十进制数的转换2.1 二进制数转换为十进制数：按位展开乘以2的幂次方，相加。
2.2 十进制数转换为二进制数：除以2取余法，将余数从下到上依次排列。
2.3 实例练习：进行二进制数与十进制数的相互转换。
第三章：数字电路的基本概念3.1 数字电路的定义：数字电路是一种以数字信号为基础，进行逻辑运算和信息处理的电路。
3.2 数字电路的组成部分：逻辑门、逻辑电路、触发器、寄存器等。
3.3 数字电路的表示方法：逻辑符号、真值表、逻辑图等。
第四章：逻辑门及其功能4.1 与门（AND Gate）：只有当所有输入都为1时，输出才为1。
4.2 或门（OR Gate）：只要有任何一个输入为1，输出就为1。
4.3 非门（NOT Gate）：输入的相反数作为输出。
4.4 其他逻辑门：与非门、或非门、异或门（XOR Gate）、同或门（XNOR Gate）等。
第五章：逻辑电路及其应用5.1 逻辑电路的定义：由逻辑门组成的电路，用于实现特定的逻辑功能。
5.2 逻辑电路的类型：组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
5.3 逻辑电路的应用：算术运算电路、编码器、译码器、多路选择器、优先级编码器等。
本教案通过介绍二进制数及数字电路的基本概念，使学生了解和掌握二进制数的表示方法及其与十进制数的转换，了解数字电路的组成部分及其表示方法，熟悉逻辑门的功能及其应用，为后续学习计算机硬件和软件知识打下基础。
第六章：逻辑函数与逻辑代数6.1 逻辑函数的定义：逻辑函数是一种反映输入与输出之间逻辑关系的函数。
6.2 逻辑代数：逻辑代数是用于分析和设计数字电路的一种数学工具，包括逻辑运算和逻辑函数。
数字电子技术基础第1章--康华光-第五版
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自学部分
5.十进制----八进制 6.十进制----十六进制 7.二进制----八进制 8.二进制----十六进制 9.八进制----十六进制 1.2.2 二进制的波形表示及二进制数据的传输
电子技术基础（数字部分） 第五版
樊冰
2021/4/9
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主要内容
1 数字逻辑概论 2 逻辑代数与硬件描述语言基础 3 逻辑门电路 4 组合逻辑电路 5 锁存器和触发器 6 时序逻辑电路 7 存储器、复杂可编程器件和现场可编程门阵列 8 脉冲波形的变换与产生 9 数模与模数转换器
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目前主要的设计方式是利用EDA（电 路仿真软件）进行设计。
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1.1.3 模拟信号和数字信号
模拟信号：时间、幅度均连续
数字信号：时间、幅度均离散
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1.1.4 数字信号的描述方法
二值数字逻辑（二进制）
0和1即可表示数量也可表示两种不同的逻辑状态。
逻辑电平
不是物理量，而是物理量的相对表示。
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1 数字逻辑概论
1.1 数字电路与数字信号 1.2 数制 1.3 二进制的算术运算 1.4 二进制代码(码制) 1.5 二值逻辑变量与基本逻辑运算 1.6 逻辑函数及其表示方法
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1.1 数字电路与数字信号
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1.1.1 数字技术的发展及其应用
发展迅速，应用广泛
= (0.101101001)B
误差不大于2-9 保留到-9位
0.706*2=1.412-----1 0.412*2=0.824-----0 0.824*2=1.648-----1 0.648*2=1.296-----1 0.296*2=0.592-----0 0.592*2=1.184-----1 0.184*2=0.368-----0 0.368*2=0.736-----0 0.736*2=1.472-----1
电子技术基础(数字部分)_数电_(第五版)康华光主编
由上得 (37)D=(100101)B
当十进制数较大时，有什么方法使转换过程简化?
例1.2.3 将(133)D转换为二进制数 解：由于27为128，而133－128=5=22＋20， 所以对应二进制数b7=1，b2=1，b0=1，其余各 系数均为0，所以得 (133)D=(10000101)B
b. 小数的转换: 对于二进制的小数部分可写成
3、模拟信号的数字表示
由于数字信号便于存储、分析和传输，通常都将模拟信号转换为数字信号.
模数转换的实现
3 V
模拟信号
模数转换器 00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑 0、1数码---表示数量时称二进制数
---表示事物状态时称二值逻辑 表示方式 a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
q 6ms 16ms 100% 37.5%
(3)实际脉冲波形及主要参数 非理想脉冲波形
几个主要参数:
周期 (T)
----
表示两个相邻脉冲之间的时间间隔
脉冲宽度 (tw )---- 脉冲幅值的50%的两个时间所跨越的时间
占空比 Q ----表示脉冲宽度占整个周期的百分比
上升时间tr 和下降时间tf ----从脉冲幅值的10%到90% 上升 下降所经历的时间( 典型值ns )
( N ) D b 1 2 1 b 2 2 2 b (n 1) 2 (n 1) b n 2 n
将上式两边分别乘以2，得
2 ( N ) D b 1 2 0 b 2 2 1 b (n 1) 2 (n 2) b n 2 (n 1)
(完整word版)《电子技术基础》第五版课后答案
第一章数字逻辑习题1．1数字电路与数字信号1。
1.2 图形代表的二进制数0101101001．1．4一周期性数字波形如图题所示，试计算：(1）周期；(2)频率；（3）占空比例MSB LSB0 1 2 11 12 （ms）解：因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期,T=10ms频率为周期的倒数，f=1/T=1/0。
01s=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms＊100%=10％1。
2数制21.2。
2将下列十进制数转换为二进制数，八进制数和十六进制数(要求转换误差不大于4（2）127 （4）2.718解：（2）（127）D=72-1=(10000000）B-1=(1111111）B=（177）O=（7F）H（4)（2。
718）D=(10。
1011)B=（2。
54)O=(2.B)H1。
4二进制代码1.4.1将下列十进制数转换为8421BCD码：（1）43 （3）254.25解:（43）D=(01000011）BCD1。
4。
3试用十六进制写书下列字符繁荣ASCⅡ码的表示:P28（1）+ （2）＠（3）you （4）43解：首先查出每个字符所对应的二进制表示的ASCⅡ码，然后将二进制码转换为十六进制数表示。
(1）“+"的ASCⅡ码为0101011,则（00101011）B=(2B）H（2）@的ASCⅡ码为1000000,（01000000)B=（40)H（3)you的ASCⅡ码为本1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为79,6F，75(4）43的ASCⅡ码为0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为34，331。
6逻辑函数及其表示方法1。
6.1在图题1。
6。
1中，已知输入信号A,B`的波形，画出各门电路输出L的波形.解: (a）为与非, （b）为同或非，即异或第二章 逻辑代数 习题解答2.1.1 用真值表证明下列恒等式 （3）A B AB AB ⊕=+(A ⊕B ）=AB+AB A B A B ⊕AB AB A B ⊕ AB +AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 11111由最右边2栏可知，A B ⊕与AB +AB 的真值表完全相同。
数字电路基础_D01-02数制与二进制编码
1.2数制与二进制编码1.2.1数制数制是构成多位数码中每一位的方法和由低位向高位的进位规则，它也是人们在日常生活和科学研究中采用的计数方法。
如十进制是人们常用的进位计数制，十二进制是日常钟表的计时制。
在计算机和数字通信设备中广泛使用二进制、八进制和十六进制计数制。
1.十进制在十进制中，每一位有0、l 、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，超过9的数应―逢十进一‖，即用多位数表示，这种方法称为位置计数法。
例如，十进制数328．25可写成：(328．25)l0＝3×102十2 X101十8×100十2×10-1十5×10-2上式各数位的乘数即102，101，100，10-1，l0-2称为各相应数位的―权‖，与―位权‖相乘的数称为系数。
因此，任意一个十进制数均可按权展开为∑--==110)10()(n m i i i k S (1-2-1)其中，K i 是第i 位的系数，它可以是0—9这十个数码中的任何一个，整数部分为n 位，小数部分为m 位。
式中使用的下脚注10表示括号中的数为十进制数，有时也可用D(decimal)代替。
若用N 取代上式中的10，即可得到任意进制(N 进制)的按权展开式为∑--==110)()(n m i i i N k N (1-2-2) 式中，(N)i 称为第i 位的权值。
2.二进制在数字系统中，广泛地采用二进制计数制。
主要原因是二进制的每一位数只有两种可能取值，即―0‖或―1‖，可以用具有两个不同稳定状态的电子开关来表示，使数据的存储和传送用简单而可靠的方式进行。
二进制数的特点是：(1)每位二进制数只有两个数码0或1；(2)二进制数的计数规则是―逢二进一‖，与十进制数一样，采用位置计数法表示。
二进制各位的―权‖是基数2的幂。
一个任意二进制数(S)2的按权展开式为(S)2＝K n-1 2 n-1十K n-2 2 n-2十··十K 1 2 1十K 0 2 0十K -1 2 -1十…十K -m 2 –m (1-2-3)式中，K i 、n 、m 的定义与十进制相同，只是K i 的取值为0或1，二进制有时用B(Binary)表示。
数字电路技术基础全清华大学出版社PPT课件
《数字电子技术基础》
电子课件
郑州大学电子信息工程学院 2020年6月16日
《数字电子技术基础》
第一章 逻辑代数基础
《数字电子技术基础》
1.1 概述
1.1.1 脉冲波形和数字波形
图1.1.1几种常见的脉冲波形，图(a)为 矩形波、图(b)为锯齿波、图(c)为尖峰波、 图(d)为阶梯波。
八进制有0~7个数码，基数为8，它的计数 规则是“逢八进一”。八进制一般表达式为
D 8 ki8i
《数字电子技术基础》
十六进制数的符号有0、1、2、…、8、9、 A、B、C、D、E和F，其中符号0~9与十进制符 号相同，字母A~F表示10~15。十六进制的计数 规则“逢十六进一”，一般表示形式为
D 16 ki 16 i
十进制数325.12用位置计数法可以表示为
D 1 0 3 1 2 2 0 1 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 2 1 20
任意一个具有n为整数和m为小数的二进制 数表示为
D 2 k n 1 2 n 1 k n 2 2 n 2 k 1 2 1 k 0 2 0 k 1 2 1 k m 2 m
14 2
12
4
10 8 6
• 0110 + 1010 =24 • 1010是- 0110对模24 （16） 的补码
《数字电子技术基础》
四、BCD码（Binary Coded Decimal）
8421BCD码与十进制数之间的转换是直接按位转 换，例如
(2.3 9 )D (001 10 0 . 0 01 0 )84 1 21 1 B
母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
数电-第一章 数字逻辑概论
几种进制数之间的对应关系
十进制数 D 二进制数 B 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 八进制数 O 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 十六进制数 H 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
三,八进制
数码为: ～ ;基数是8.用字母O表示 表示. 数码为:0～7;基数是 .用字母 表示. 运算规律:逢八进一, 运算规律:逢八进一,即:7+1=10. + = . 八进制数的权展开式: 八进制数的权展开式:D=∑ki×8i 例如: (207.04)O= 例如: )
2×82 +0×81+7×80+0×8-1+4 ×8-2 × × × × =(135.0625)D
= 011 (
六,十—十六进制之间的转换
将十六进制数转换成十进制数时, 将十六进制数转换成十进制数时,按权展开再 相加即可. 相加即可.
将十进制数转换成十六进制数时,可先转换成 将十进制数转换成十六进制数时, 二进制数, 二进制数,再将得到的二进制数转换成等值的十 六进制数. 六进制数.
1.2 二进制数的算术运算
二,二进制
数码为:0,1; 数码为: , ; 基数是 .用字母 表示. 基数是2.用字母B表示 表示. 运算规律:逢二进一,即:1+1=10. 运算规律:逢二进一, + = . 二进制数的权展开式: 二进制数的权展开式:D=∑ki×2i
阎石《数字电子技术基础》笔记和课后习题详解-数制和码制【圣才出品】
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（3）（10010111）2＝1×27＋0×26＋0×25＋1×24＋0×23＋1×22＋1×21＋1×20＝151 （4）（1101101）2＝1×26＋1×25＋0×24＋1×23＋1×22＋0×21＋1×20＝109
一、概述 1．数码的概念及其两种意义（见表 1-1-1）
表 1-1-1 数码的概念及其两种意义
2．数制和码制基本概念（见表 1-1-2） 表 1-1-2 数制和码制基本概念
二、几种常用的数制 常用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制几种。任意 N 进制的展开形式为：
D＝∑ki×Ni
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位每 4 位数分为一组，并将各组代之以等值的十六进制数。例如：
(0101 1110. 1011 0010)2
( 5 E.
B 2)16
（2）十六-二：将十六进制数的每一位数代替为一组等值的 4 位二进制数即可。例如：
(8
(1000
F A. 1111 1010.
C 1100
6 )16 0110)2
1.3 将下列二进制小数转换为等值的十进制数。 （1）（0.1001）2；（2）（0.0111）2；（3）（0.101101）2；（4）（0.001111）2。 解：（1）（0.1001）2＝1×2－1＋0×2－2＋0×2－3＋1×2－4＝0.5625 （2）（0.0111）2＝0×2－1＋1×2－2＋1×2－3＋1×2－4＝0.4375 （3）（0.101101）2＝1×2－1＋0×2－2＋1×2－3＋1×2－4＋0×2－5＋1×2－6＝0.703125 （4）（0.001111）2＝0×2－1＋0×2－2＋1×2－3＋1×2－4＋1×2－5＋1×2－6＝0.234375
《数字电子技术(第二版)》课后习题参考答案
《数字电子技术（第二版）》课后习题参考答案课题一认识数字电路任务一认识数制与数制转换一、填空题1．1 232．1 273．1 2154．1 2315．B O D H二、计算题1．2．54，85，4273．0101，1100，1 1000，11 01114．17O，37O，66 O5．110B，010 111B，001 101 110B6．0FH，36H，0AE63H7．0001 0110B，0010 1010B，1111 1100 0000B任务二学习二进制数算术运算一、计算题（给出的二进制均是无符号数）1．（1）1 0000 （2）1 0000 10012．（1）10 1010 （2）1010 11113．（1）1 0100 （2）110 00004．（1）101 （2）11二、写出下列带符号位二进制数（原码）所表示的十进制数（1）+110 （2）-15 （3）-42 （4）+127 （5）+111（6）-63 （7）+0 （8）+32 767 （9）-32 768三、问答题1．（1）答：左移，移动3位，应作乘以8运算。
（2）答：左移，移动4位，应作乘以16运算。
（3）答：右移，移动7位，应作除以128运算。
（4）答：右移，移动3位，应作除以8运算。
2．答：4位二进制无符号数的最大值是15。
3．答：8位二进制无符号数、有符号数的最大值分别是255和+127。
4．答：16位二进制有符号数的最大值是+32 767。
任务三学习二进制代码一、填空题1．二进制数2．43．8，4，2，1二、判断题1．×2．× 3．√ 4．× 5．× 6．×三、计算题1．36，55，892．［0011 0010］8421，［0101 0010 0111］8421，［0001 0011 0110 1001］8421任务四认识基本逻辑关系并测试逻辑门一、填空题1．与或非2．13．04．1 05．Y=AB6．Y=A+B7．Y=A8．Y=AB9．Y=A+B10．Y=A B=AB+AB二、选择题1．D 2．A 3．B，C 4．A，D三、判断题1．× 2．× 3．× 4．√四、问答题1．答：Y1=ABCD2．答：Y2=A+B+C+D五绘图题1．2．3．4．任务五测试TTL集成门电路1．答：TTL集成门电路电源电压范围为4.75～5.25V之间，额定电压为5V。
1.2《数据与计算二进制》优秀教学案例教科版高中信息技术必修1数据与计算
3.鼓励学生自我评价，提高学生的自我认知能力，培养学生的自信心。
4.针对学生的个体差异，给予不同的反馈和指导，帮助学生找到适合自己的学习方法。
作为一名特级教师，我将充分发挥教学策略的作用，关注学生的学习过程，努力提高课堂教学质量。通过情景创设、问题导向、小组合作和反思与评价等策略，激发学生的学习兴趣，培养学生的综合素质，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面得到全面提升。
1.让学生了解二进制的概念、发展历程以及其在计算机科学中的重要性。
2.使学生掌握二进制数的基本运算方法，包括加、减、乘、除等。
3.引导学生了解二进制在计算机内部数据的存储、传输和处理过程中的应用。
4.培养学生运用二进制知识解决实际问题的能力。
（二）过程与方法
1.通过生活实例引入二进制概念，激发学生的学习兴趣，提高学生的注意力。
2.学生分享学习收获，教师给予评价和鼓励。
3.总结二进制在计算机科学中的应用，强调二进制在现代社会的重要性。
4.引导学生思考：“如何更好地学习和应用二进制知识？”从而激发学生的学习动力。
（五）作业小结
1.布置作业：请学生用二进制表示数字0-255，并进行相互检查。
2.要求学生在作业中运用所学知识，巩固二进制的理解和应用能力。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.利用红绿灯信号系统、电子秤等生活实例，引导学生思考二进制在实际生活中的应用。
2.提出问题：“你们知道计算机是如何处理数据的吗？”从而引出二进制在计算机中的重要性。
3.展示计算机内部电路图，让学生直观地了解二进制在计算机中的作用。
4.激发学生的好奇心，引导学生思考：“二进制到底是什么呢？”从而导入新课。
数字电子技术基础(第3版)练习答案
第1章 数字电路基础1.1 (1001010)2=1×26+1×23+1×21=(74)10 (111001)2=1×25+1×24+1×23+1×20=(57)10 1.2 (54)10=(110110)2 (47)10=(101111)2 5427 13 6 3 1 01……MSB 10 1 1 0……LSB2 4723 11 5 2 1 01……MSB 01 1 1 1……LSB1.3 (58A)16 =(0101 1000 1010)2=1×210+1×28+1×27+1×23+1×21 =1024+256+128+10=(1418)10 或(58A)16=5×162+8×161+10×160=(1418)10(CE)16 =(1100 1110)2=27+26+14=128+64+14=(206)10 =(0010 0000 0110)8421BCD 1.4 a 1.5 c 1.6 c 1.7 (×) 1.8 (×) 1.9 (√)1.10 ① 数字信号：在幅值上，时间上离散的（间断的、不连续的脉冲）信号． ② 数字电路：产生、处理、传输、变换数字信号的电路称为数字电路．③ 数字电路的特点：a ）电路处于开关状态. 与二进制信号要求相一致，这两个状态分别用0和1两个数码表示；b ）数字电路的精度要求不高，只要能区分出两种状态就可以；c ）数字电路研究的问题是逻辑问题，一为逻辑分析，是确认给定逻辑电路的功能，二为逻辑设计，是找到满足功能要求的逻辑电路；d ）研究数字电路的方法是逻辑分析方法，其主要工具是逻辑代数．有代数法和卡诺图法等；e ）数字电路能进行逻辑运算、推理、判断，也能进行算术运算．算术运算也是通过逻辑运算实现的．1.11 ① 位置计数法：将表示数值的数码从左到右按顺序排列起来．它有三个要素a ）基数R ，是指相邻位的进位关系，十进制R =10，即逢十进一，二进制R =2，即逢二进一．b ）数码：表示数字的符号，十进制k i 从0~9共十个．二进制k i 是0和1，十六进制k i 从0~9~A~F 共十六个．c ）位权：数码处于不同位置代表不同的位权，用R i 表示．以小数点前从右到左为i的位号分别为0、1、2、3…，小数点后从左到右i 的位号从–1，–2，–3…来确定R i ．② 按权展开式是将任何进制数表示为十进制数值公式，是系数乘位权的集合，即(N )10=i i i k R ∞=-∞⨯∑． 1.12 ① (3027)10=3×103+2×101+7×100 ② (827)=8×102+2×101+7×100 ③ (1001)2=1×23+1×20④ (11101)2=1×24+1×23+1×22+1×20 ⑤ (273)16=2×162 +7×161+3×160 ⑥ (4B5)16=4×162+11×161+5×160 1.13 ① (6)10=(110)2 ② (13)=(1101)2 ③ (39)10=(100111)2 ④ (47)10=(101111)2 1.14 ① (1011)2=(11)10② (110101)2=(53)10③ (4A)16=4×161+10×160=(74)10④ (37)16 =3×161+7×160=(55)101.15 ① (1010 1101)2=(010 101 101)2=(255)8 =(1010 1101)2=(AD)16② (100101011)2=(100 101 011)2=(453)8 =(0001 0010 1011)2=(12B)16③ (10110001010)2=(010 110 001 010)2=(2612)8 =(0101 1000 1010)2=(58A)16 1.16 ① (78)16=(0111 1000)2=(1111000)2 ② (EC)16=(1110 1100)2=(1110 1100)2 ③ (274)16=(0010 0111 0100)2=(1001110100)2注：从1.15~1.16均用分组方法，即二进制3位一组可表示1位八进制数；二进制4位一组可表示1位十六进制数．1.17 A =(1011010)2；B =(101111)2； C =(1010100)2；D =(110)2 （1）① A +B =(10001001)2② A –B =(101011)2 1011010 + 101111 100010011011010 – 101111 101011③ C ×D =(111111000)2④ C ÷D =(1110)21010100 × 110 0000000 1010100 + 1010100 1111110001110 110 1010100 110 1001 110 0110110 0（2）A=(1011010)2=(90)10B=(101111)2=(47)10①A+B=(137)10=(10001001)2②A–B=(43)10=(101011)2C=(1010100)2=(84)10D=(110)2=(6)10③C×D=(504)10=(111111000)2这说明十进制四则运算的法则在二进制四则运算中也完全适用，对其它进制也一样．1.18 ①[001000111000]8421BCD=(238)10②[0111100101010001]8421BCD=(7951)10③[011001000000]8421BCD=(640)101.19 ①逻辑函数：反映因果关系的二值逻辑表达式．原因（条件）为逻辑自变量，结果为逻辑因变量，它们都只有两种状态0和1，用以反映存在不存在，成立不成立，所以它们之间的关系称为（二值）逻辑函数．②与逻辑：表明所有的条件都具备结果才会发生这样的基本逻辑关系为“与”逻辑（逻辑乘）．用式Y=A·B·C…表示．如学生成绩合格及不违法犯罪与能否毕业的关系即为与逻辑．③或逻辑关系：表明诸多条件中只要有1个以上具备结果就会发生，用Y=A+B+…表示．如去银行办理业务（储蓄），持存款证或持银行卡都可以办理．④非逻辑：是否定的因果关系，即条件具备结果就不能发生，用Y=A表示．如：征兵体检“有病”和“入伍”的关系就是非逻辑．“有病”存在，“入伍”就被否定了，有病不能入伍．1.21 由真值表可以写出最小项与或表达式．方法是将使函数Z为1的几种情况下输入变量的取值组合写成乘积项（变量取值为0写反变量因子，变量取值为1写原变量因子），然后将各乘积项相加，得Z=A B C+A B C+A BC+A B C+A B C1.221.23Z a=AB AB=A B+A B(摩根定理) =A⊕BZ b=B C AB+= (B⊕C)·AB=(BC+B C)AB=ABC1.24 见教材原文1.5节1.25 a）Z a=∑m(0, 2, 3, 5, 6)=A B C+A B C+A BC+A B C+AB C=A C+B C+A B+A B Cb）Z b =∑m(0, 2, 7, 13, 15, 8, 10)=A B C D+A B C D+A BCD+A B C D+A B C D+AB C D+ABCD=B D+BCD+ABD1.26 （1）Z =A B+B+A B=A B+B=A+B++（2）Z =A B C+A+B+C=A B C+A B C=A B C+A B C=1（3）Z=AB ABC AB AB C+=++=11+=+=AB AB C C（4）Z=A B CD+ABD+A C D=AD(B C+B+C)=AD(C+B+C)=AD·1=AD+)A B（5）Z=(A+B)(A CD+AD BC+)=(A+B)·A B·(A CD+AD BC=0 注：(A+B)A B=A A B+A B·B=0++)（6）Z=AC(C D+A B)+BC(B AD CE=0+BC·(B+AD)·CE=BC(C+E)(B+AD)=(BC E)(B+AD)=BC E+BC E AD=BC E（7）Z=ABC+AC D+A C+CD=C(AB+A D+D)+A C=C(D+A)+A C=AC+CD+A C=A+CD+·(A+B+C)(A+B+C)（8）Z=A+B C=A+B C(A+B+C)(A+B+C) ←展开=A+(A B C+B C)(A+B+C) ←展开、吸收=A+B C（9）Z =B (A D +A D )+B (AD AD ABCE BC +++) =B (A D +A D )+B (A D +A D ) =A D +A D =A ⊕D（10）Z =AC +A C D +A B E F +B (D ⊕E )+BD E +B D E +BF=A (C +C D )+A B E F +BD E +B D E +BF =AC +AD +F (A B E +B )+B D E +BD E=AC +AD +A E F +BF +BD E +B D E1.27 求反函数Z 和对偶函数Z' （1）Z =AB +C （2）Z =(A +BC )C D Z =(A +B )·C Z =A ·(B +C )+C +D Z' =(A +B )·CZ' =A ·(B +C )+C +D（3）Z =()(+)A C A B AC BC ++ Z =(AC AB A C +++)·(B +C ) Z' =(AC AB A C +++)·(B +C ) （4）Z =A D +AC +BCD +CZ =(A +D )·A C +·(B C D ++)·C Z' =(A +D )·A C +·(B C ++D )·C （5）Z =(AC +BD )ABC CD +Z =(A +C )·(B +D )+()()A B C C D +++ Z' =(A +C )·(B +D )+()()A B C C D +++ 1.28 用填卡诺图方法写最小项表达式 （1）F 1=A BC +AC +B C =∑m (1, 3, 5, 7)=ABC +A BC +A B C +ABC（2）F 2=A +B +CD =∑m (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)=ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ++++++ABCD ABCD ABCD +++ABCD ABCD ABCD ABCD +++题1.28（1）F 1卡诺图题1.28（2）F 2卡诺图1.29 证明异或关系的正确性（1）A⊕0=A·0+A·0=A得证（2）A⊕1=A·1+A·1=A得证（3）A⊕A=A·A+A·A=0 得证（4）A⊕A=A·A+A·A=1 得证=A+A=1（5）(A⊕B)⊕C =(A⊕B)C+A B C⊕=ABC ABC ABC ABC+++=∑m(1, 2, 4, 7)A⊕(B⊕C) =A()⊕+⊕B C A B C=A(BC+BC)+A(B C+B C)=ABC ABC ABC ABC+++=∑m(1, 2, 4, 7)左式=右式，得证（6）右式AB⊕AC=AB·()()+=+++=+AC ABAC AB A C A B AC ABC ABC 左式A(B⊕C)=A(B C+B C)=ABC ABC+得证（7）左式A⊕B=A B+AB=AB+AB=中式右式A⊕B⊕1=A⊕(B⊕1)=A⊕B=AB AB AB AB+=+=中式得证．1.30 用卡诺图法将函数化简为与或式．（1）Z ABC ABC ABC ABC=+++（2）1=++++=Z A B AB ABC BC题1.30（1）的卡诺图题1.30（2）的卡诺图（3）Z ABC AB AD C BD=++++填图后，可圈“0”得到Z=Z BCD再对Z取反，得到ZZ Z BCD B C D ===++（4）Z (A 、B 、C )=∑m (0, 1, 2, 5, 6, 7) Z =AB AC BC ++题1.30（3）的卡诺图题1.30（4）的卡诺图（5）Z (A 、B 、C 、D )=∑m (0, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 14) Z =B AC AD CD +++（6）Z (A 、B 、C 、D )=∑m (0, 1, 2, 5, 8, 9, 10, 12, 14) Z =BC +BD +AD ACD +题1.30（5）的卡诺图题1.30（6）的卡诺图（7）Z =A C D ABCD ABCD ++++，给定的约束条件为ABCD ABCD ABCD ABCD ++++ 0ABCD ABCD +=Z=ACD ABCD ABCD ++ =ACD BCD AD ++ （8）Z =()CD A B ABC ACD ⊕++ 给定的约束条件为AB +AC =0Z=ABCD ABCD ABC ACD +++=BD ACD +ACACD题图1.30（7）的卡诺图题图1.30（8）的卡诺图（9）Z=∑m(0, 1, 2, 4)+∑d(3, 5, 6, 7)=1（10）Z=∑m(2, 3, 7, 8, 11, 14)+∑d(0, 5, 10, 15)Z=BD CD AC++题图1.30（9）的卡诺图题图1.30（10）的卡诺图1.31 试用卡诺图法化简下列逻辑图①Z a =ABC ABC BC=ABC ABC BC++=ABC AC BC++②Z b：按逻辑图逐级写函数式，最后得出Z b=A⊕C+(A+B)()+BC AC BD AD=A⊕C+(A+B)()()+++B C AC BD A D=A⊕C+(A+B)ABCD↓展开为与或式=A⊕C+(A+B)(A+B+C+D)=A⊕C+AB+A C+AD+AB+B+BC+BD=A C+A C+AD+B填入卡诺图由卡诺图判断：Z b=AC+AC+AD+B该式已为最简与或式．题图1.31（a）的卡诺图题图1.31（b）的卡诺图1.32 化函数式为与非-与非式，并画出对应的逻辑图．（1）Z1 =AB+BC+AC++=AB BC AC=AB BC AC+++（2）Z2 =ABC AB BC AB=()++ABC AB BC AB=()++++ABC A B BC A BABC=1=ABC题图1.32（1）题图1.32（2）1.33 用最小项性质证明两个逻辑函数的与、或、异或运算可用卡诺图中对应的最小项分别进行与、或、异或运算来实现．解：命题所给出的结论是正确的．因为当输入变量的取值组合使某一最小项为1时，其他最小项均为0，若两函数相“与”，即Y=Y1·Y2，在对应最小项位置上Y1、Y2均为1时必然使Y 为1；Y1Y2在该位置上有0，则0·0或1·0，Y必然为0，将所有对应最小项作乘运算就实现了Y=Y1·Y2运算．其他运算（或和异或）也是同样的道理．或运算是对应最小项相加；异或运算是对应最小项相异或．。
数字电子技术基础(第4版)课后习题答案详解
0 (INH=1) (C) Y=
AB + CD (INH = 0)
2．18 (a) Ya = ABCDE
(b) Yb = A + B + C + D + E
(c) Yc = ABC + DEF
(d ) Yd = A + B + C • D + E + F
2．19 不能。会使低电平变高，高电平变低。 2.20 解：
(5)Y =1
2
Y = ABC + ABC + ABC
(2)Y = CD + ACD (4)Y = BC + B D
(2)Y = B + AD + AC (4)Y = A + B D (6)Y = CD + B D + AC
数字电路 习题答案 （第二章）
第二章
2.1 解:
(4)Y = ABCD+ ABCD+ ABCD+ ABC D+ ABCD + ABCD + ABCD + ABCD (5)Y = LM N + LMN + LMN + LMN + L M N + LMN
1.12 将下列各函数式化为最大项之积的形式 (1)Y = ( A + B + C )( A + B + C)( A + B + C )
静态功耗：PS = I DD ⋅VDD = 0.02mW
动态功耗：PD = PC + PT
PT = 0 (不计上升下降时间)
(4)Y = A + B + C
数字电子技术考研《数字电子技术基础》考研复习笔记
数字电子技术考研《数字电子技术基础》考研复习笔记第1章数制和码制1.1 复习笔记本章作为《数字电子技术基础》的开篇章节，是数字电路学习的基础。
本章介绍了与数制和码制相关的基本概念和术语，包括常用的数制和码制，最后给出了不同数制之间的转换方法和二进制算术运算的原理和步骤。
本章重点内容为：不同数制之间的转换，原码、反码、补码的定义及相互转换，以及二进制的补码运算。
一、概述1数码的概念及其两种意义（见表1-1-1）表1-1-1 数码的概念及其两种意义2数制和码制基本概念（见表1-1-2）表1-1-2 数制和码制基本概念二、几种常用的数制常用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制几种。
任意N进制的展开形式为：D＝∑k i×N i式中，k i是第i位的系数，N为计数的基数，N i为第i位的权。
关于各种数制特征、展开形式、示例总结见表1-1-3。
表1-1-3 各种数制特征、展开式、示例总结三、不同数制间的转换1二进制转换为十进制转换时将二进制数的各项按展开成十进制数，然后相加，即可得到等值的十进制数。
例如：（1011.01）2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2＝（11.25）10。
2十进制转换为二进制（1）整数部分的转换：将十进制数除以2，取余数为k0；将其商再除以2，取其余数为k1，……以此类推，直到所得商等于0为止，余数k n…k1k0（从下往上排）即为二进制数。
以273.69为例，如图1-1-1所示。
（2）小数部分的转换：将十进制数乘以2，取乘积的整数部分为k－1；将乘积的小数部分再乘以2，取乘积的整数部分为k－2，……以此类推，直到求出要求的位数为止，k－1k－2k－3…（从上往下排）即为二进制数。
以273.69为例，如图1-1-2所示。
图1-1-1 十-二进制整数部分的转换图1-1-2 十-二进制小数部分的转换所以（273.69）10＝（100010001.1011）2。
《电子技术基础数字部分》考研康华光版2021考研复习笔记
《电子技术基础数字部分》考研康华光版2021考研复习笔记第1章数字逻辑概论1.1 复习笔记本章是《电子技术基础数字部分》的开篇，主要讲述了模拟信号和数字信号以及数字信号的描述方法，进而讨论了数制、二进制的算术运算、二进制代码和数字逻辑的基本运算，是整本教材的学习基础。
笔记所列内容，读者应力求理解和熟练运用。
一、模拟信号与数字信号1模拟信号和数字信号（见表1-1-1）表1-1-1 模拟信号和数字信号2数字信号的描述方法（见表1-1-2）表1-1-2 数字信号的描述方法3数字波形详细特征（1）数字波形的两种类型见表1-1-3表1-1-3 数字波形的类型（2）周期性和非周期性与模拟信号波形相同，数字波形亦有周期型和非周期性之分。
周期性数字波形常用周期T和频率f来描述。
脉冲波形的脉冲宽度用表示，所以占空比（3）实际数字信号波形在实际的数字系统中，数字信号并不理想。
当从低电平跳变到高电平，或从高电平跳到低电平时，边沿没有那么陡峭，而要经历一个过渡过程。
图1-1-1为非理想脉冲波形。
图1-1-1 非理想脉冲波形（4）波形图、时序图或定时图波形图、时序图或定时图概述见表1-1-4。
表1-1-4 波形图、时序图或定时图概述时序图和定时图区别与特征见表1-1-5。
表1-1-5 时序图、定时图特征二、数制1几种常用的进制（见表1-1-6）表1-1-6 几种常用的进制2进制之间的转换（1）其他进制转十进制任意一个其他进制数转化成十进制可用如下表达式表示：其中R表示进制，Ki表示相应位的值。
例如（二进制转十进制）：（1011.01）2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2＝（11.25）10。
（2）十进制转二进制①整数部分的转换：将十进制数除以2，取所余数为k0；将其商再除以2，取其余数为k1，……以此类推，直到所得商等于0为止，余数k n…k1k0（从下往上排）即为二进制数。
电子技术基础数字部分(第五版)(康华光)全书总结归纳
1. 掌握单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的逻辑功能；
2. 掌握单稳态触发器、施密特触发器MSI器件的逻辑功能和应用；
3. 理解555定时器的工作原理，掌握由555定时器组成的单稳态触 发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路结构、工作原理和参数 计算。
8. 脉冲波形的变换与产生
知识点
1. 单稳态触发器：单稳态触发器的工作特点，可重复触发和不
7. 存储器
教学要求
1. 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念；
2. 理解半导体存储器芯片的关键引脚的意义，掌握半导体存储
器的典型应用；
3. 掌握半导体存储器的扩展方法；
4. 了解存储器的组成及工作原理； 5. 了解CPLD和FPGA的基本结构及实现逻辑功能的原理。
7. 存储器
知识点
可重复触发单稳态触发器，单稳态触发器的应用。
2. 施密特触发器：同相输出和反相输出的施密特触发器，正向
阈值电压 VT+和负向阈值电压 VT-的意义。
3. 多器谐振荡：多器谐振荡的功能。 4. 555定时器：由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触发器 的电路、工作原理。
9. 模数与数模转换器
章节内容
2. 掌握三态门、OD门、OC门和传输门的逻辑功能和应用；
3. 掌握CMOS、TTL逻辑门电路的输入与输出电路结构，输入 端高低电平判断。 4. 掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题； 5. 了解半导体器件的开关特性以及逻辑门内部电路结构。
3. 逻辑门电路
知识点 1. CMOS电路功耗低，抗干扰能力强，广泛应用。
消除的方法。
3. 典型组合逻辑集成电路：各种 MSI 器件的功能，阅读其功能
数字电子技术基础全套课件
【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
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。
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
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
数字电子技术基础1.2二进制算术运算
2. 二进制补码的减法运算 减法运算的原理:减去一个正数相当于加上一个负数 AB=A+(B)，对(B)求补码，然后进行加法运算。 例8 试用4位二进制补码计算52。
解：因为(52)补=(5)补+(2) 补 =0101+1110 =0011 所以 52=3
0 1 0 1 1 1 1 0
11d201582517在做减法运算时如果两个数是用原码表在做减法运算时如果两个数是用原码表示的则首先需要比较两数绝对值的大小示的则首先需要比较两数绝对值的大小然后以绝对值大的一个作为被减数绝对然后以绝对值大的一个作为被减数绝对值小的一个作为减数求出差值并以绝值小的一个作为减数求出差值并以绝对值大的一个数的符号作为差值的符号
2012-8-28 11
解：按照移位加的算法，有
乘 数
被乘数 1100
部分积 0000 1100
1 0 0 1 乘数为1，加被乘数到部分积上
被乘数左移1位
乘数为0，只将被乘数左移1位 乘数为0，只将被乘数左移1位 乘数为1，加被乘数到部分积上
11000
110000
2012-8-28
2
1. 加法运算
规则：
0＋0＝0
0＋1＝1
进位为0
进位为0
2012-8-28
1＋0＝1 1＋1＝0
进位为0 进位为1
3
例：计算10110110＋00101100
解：
进位
0111 1000
被加数
加数 和
1011 0110
0010 1100 1110 0010
第二节 二进制算术运算
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2018/10/16
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如果用两数的补码相加代替上述减法运算，则计算 过程中就无需使用数值比较电路和减法运算电路了， 从而使减法运算器的电路结构大为简化。
10-5的减法运算 可以用10+7的加 法运算代替。
因为5和7相加正好等于产生进位的模数12，所以称7 为2018/10/16 -5对模12 的补数，也称为补码（complement)。 18
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1. 加法运算
规则：
0 ＋0 ＝ 0
0＋1＝ 1
进位为0
进位为0
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1＋0＝ 1 1＋1＝ 0
进位为0 进位为1
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例：计算10110110＋00101100
解：
进位
0111 1000
被加数
加数 和
1011 0110
第二节 二进制算术运算
二进制算术运算的特点
反码、补码和补码运算
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一、二进制算术运算的特点
当两个二进制数码表示两个数量大小时，它们之 间可以进行数值运算，这种运算称为算术运算。
二进制算术运算和十进制算术运算的规则基本相 同， 唯一的区别在于二进制数是“逢二进一”而不是 十进制数的“逢十进一”。
1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1
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3. 乘法运算
规则： 0×0＝ 0
0 ×1 ＝ 0
1×0＝ 0 1×1＝ 1 二进制乘法的运算方法与十进制乘法的运算 方法类似。 2018/10/16
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例5. 计算两个二进制数1010和0101的积。 解：
进位相加，得到的结果（舍弃产生的进位)就是 和的符号。
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二进制补码转换为十进制的步骤
（1）如果二进制补码为正数（符号位为0），直
接进行二进制—十进制转换。 （2）如果二进制补码为负数（符号位为1），其 十进制求法如下：
①将二进制补码按位求反； ②加1得到二进制数原码； ③进行二进制—十进制转换。 例111101补=100010求反+1=100011= -310 101001补=110110求反+1=110111= -2310
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反码
00011010 11100101 00101101 11010010
补码
00011010 11100110 00101101 11010011
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在两个同符号数相加时，它们的绝对值 之和不可超过有效数字位所能表示的 最大值，否则会得出错误的计算结果。 溢出
例9 试用4位二进制补码计算5+7。 解：因为(5+7)补=(5)补+(7) 补
自动丢弃
1
0 0 1 1
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对于有效数字（不包括符号位）为n位的二进制数N， 它的补码(N)COMP表示方法为 (当N为正数） N
( N )COMP
n 2 N (当N为负数）
正数的补码与原码相同，负数的补码等于2n-N 。 为避免在求补码的过程中做减法运算，通常是先求出 N的反码，然后在负数的反码上加1而得到补码。
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二进制算术运算的特点 算术运算：1、和十进制算数运算的规则 相同 2、逢二进一 特 点：加、减、乘、除 全部可以用移位和 相加这两种操作实现。简化了电路结构
所以数字电路中普遍采用二进制算数运算
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二、反码、补码和补码运示符号位，且用0表示
所以，1100×1001＝1101100
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另外，乘法运算也可以采用加法和左移的方法实
现，算法如下：
1）令部分积＝0； 2）如果乘数的当前位＝1，则将被乘数加到 部分积上，否则不加；
3）将被乘数左移1位；
4）转到2），直到乘数的所有位都检查完。 下面，用加法和左移的方法重做上例。
0
0 1 1 1
0 0 1 0 0 1 1 0
1
1 0 0 0
3 ) 6 9
1 1 0 1 1 0 1 0
0
1 0 0 0
1
0 1 1 1
当方框中的进位位与和数的符号位（即b3位）相同 时，则运算结果是错误的，产生溢出。
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[例10]：用二进制补码运算求出13+10、13-10、 -13+10、-13-10。
( N )INV
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N n (2 1) N
(当N为正数） (当N为负数）
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[例10]：写出带符号位二进制数00011010（+26）、 10011010（-26）、00101101（+45）和10101101 （-45）的反码和补码。
原码
00011010 10011010 00101101 10101101
在舍弃进位的条件下，减去某个数可以用加上它的补 码来代替。这个结论同样适用于二进制数的运算。
1011-0111=0100的减法运算，在舍弃进位的条件下， 可以用1011+1001=0100的加法运算代替。
1001 是0111对模16的补码。 2018/10/16
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带符号二进制数的减法运算
二进制数的补码表示 补码或反码的最高位为符号位，正数为0，负 数为1。 当二进制数为正数时，其补码、反码与原码相 同。 当二进制数为负数时，原码符号位不变，将原 码的数值位逐位求反，然后在最低位加1得到补 码。
1100000
1101100
运算结束，被乘数不再左移
所以，1100×1001＝1101100。可以看出，这与前一种方法的结 果是一样的，但后一种方法更便于计算机实现，因为移位是计算机的 2018/10/16 12 一种最基本的操作。
除法运算
1.11… 0101 1001 0101 1000 0101 0110 0101 0010
0010 1100 1110 0010
所以，10110110＋00101100＝11100010
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2. 减法运算
规则：
0－0＝ 0 1－0＝ 1 借位为0 借位为0
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1 －1 ＝ 0
0－1＝ 1
借位为0
借位为1
5
例：计算11000100－00100101 解： 借位 0111 1110
=0101+0111
0 1 0 1 0 1 1 1
=1100
解决溢出的办法：进行位扩展。
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1
1 0
0
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溢出的判别
如何判断是否产生溢出？
4 ) 3 7
2 ) 6 8
0 1 0 0 0 0 1 1
5 ) 3 8
1 0 1 1 1 1 0 1
二进制数的除法运算能通过若干次的“除数右移1 位”和从被除数或余数中减去除数这两种操作完 成。
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例7. 计算两个二进制数1010和111之商。
解：
1.0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 KK 余数
+13 +10 +23 -13 +10 -3 0 01101 0 01010 0 10111 1 10011 0 01010 1 11101 +13 0 01101 1 10110 -10 +3 （1） 0 00011 1 10011 -13 1 10110 -10 1 01001 -23 （1）
若将两个加数的符号位和来自最高有效数字位的
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解：按照移位加的算法，有
乘 数
被乘数 1100
部分积 0000 1100
1 0 0 1 乘数为1，加被乘数到部分积上
被乘数左移1位
乘数为0，只将被乘数左移1位 乘数为0，只将被乘数左移1位 乘数为1，加被乘数到部分积上
11000
110000
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2. 二进制补码的减法运算 减法运算的原理:减去一个正数相当于加上一个负数 AB=A+(B)，对(B)求补码，然后进行加法运算。 例8 试用4位二进制补码计算52。
解：因为(52)补=(5)补+(2) 补 =0101+1110 =0011 所以 52=3
0 1 0 1 1 1 1 0
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休息一下
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1 0 1 0
×0 1 0 1
1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 + 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0
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例6：计算1100×1001 解：按照十进制乘法的运算过程，有 1100 × 1001 1100 0000 0000 1100 1101100
正数，用1表示负数。其余部分用原码的形式 表示数值位。
(+11)D =(0 1011) B
(11)D =(1 1011) B
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在做减法运算时，如果两个数是用原码表
示的，则首先需要比较两数绝对值的大小， 然后以绝对值大的一个作为被减数、绝对 值小的一个作为减数，求出差值，并以绝 对值大的一个数的符号作为差值的符号。 这个操作过程比较麻烦，而且需要使用数 值比较电路和减法运算电路。