电工电子技术项目化教程 项目8 数字电路基础

0000
0
0
8
1000
0001
1
1
9
1001
0010
2
2
10
1010
0011
3
3
11
1011
0100
4
4
12
1100
0101
5
5
13
1101
0110
6
6
14
1110
0111
7
百度文库
7
15
1111
八进制 十六进制
10
8
11
9
12
A
13
B
14
C
15
D
16
E
17
F
任务8.1 数字电路基础知识
2.不同进制数之间的转换 （1） 二—十进制转换 只要将N进制数按位权展开，求出各位加权系数之和，则得相应的十进制数。
任务8.1 数字电路基础知识 三、相关知识
（一）数字电路基本知识 1.模拟信号与数字信号
电 子
模拟信号： 随时间连续变化
电
例：正弦波信号、锯齿波信号等。
路
中
的
数字信号： 时间和幅度都是离散的
信
号
例：产品数量的统计、数字表盘的读数、数字电路信号等。
任务8.1 数字电路基础知识
V(t)
模拟信号 t
V(t) 数字信号
低位；最后除2所得的余数是二进制数的最高位。故结果
(25)10 (11001 )2
验证结果是否正确:
(11001 )2 1 24 1 23 1 20 16 8 1 25
任务8.1 数字电路基础知识
2） 小数部分转换
“乘2取整”法 ：将十进制数的小数逐次乘以2，依次计下整数。
例2： 将十进制的小数0.375转换为二进制。
(101 .11)2 1 22 1 20 1 21 1 22 5.75
（2） 十—二进制转换 1） 整数部分转换 “除2取余”法： 将十进制数逐次除以2，依次计下余数，一直到商数为零时结束。
任务8.1 数字电路基础知识
例1： 将十进制数25转换为二进制数。 解：由右边的分析可知：第一次除2所得的余数是转换的二进制数的最
解： 0.375x2=0.75
整数部分 k-1=0
0.75x2=1.5
整数部分 k-2=1
0.5x2=1.0
整数部分 k-3=1
因为，到此乘积的小数部分为0，故结束。
由以上分析可见，第一次乘2所得结果的整数，也就是0，是转换的二进 制小数点后第一位，第二次乘2所得结果的整数，也就是1，是二进制数的小 数点后第二位。依次类推直到所得乘积小数部分为0为止。结果： (0.375)10=(0.011)2 。
任务8.1 数字电路基础知识
二、教学目标
知识目标： ➢ 掌握数字信号与模拟信号的概念和区别； ➢ 掌握几种常用的数制及其相互转换方法； ➢ 了解几种常用的编码。 能力目标： ➢ 能够区分模拟信号和数字信号； ➢ 能够进行常用数制之间相互转换。 素质目标: ➢ 锻炼积极思考，类比推导、举一反三的能力； ➢ 培养学生具有较强的逻辑思维能力。
高电平
上升沿
低电平
t 下降沿
任务8.1 数字电路基础知识
2.数字电路的特点
（1）数字信号在时间上和数值上是离散的（不连续），反应在电路上 就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。
（2）在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号 的状态和输出信号的状态之间的关系。
（3）对组成数字电路的元器件的精度要求不高，只要在工作时能够可 靠地区分0和1两种状态即可，因此数字电路易于集成化、系列化生产。
任务8.1 数字电路基础知识
3.数字电路的优点
（1）抗干扰能力强，稳定性好； （2）实现简单，系统可靠性高； （3）具有算术运算和逻辑运算功能； （4）可实现高度集成化，功能实现容易； （5）可长期存储； （6）方便计算机进行信息处理。
任务8.1 数字电路基础知识
（二）数制 1.几种常见数制的表示方法 （1）十进制 十进制的基数是10；十进制的进位法则是逢十进一。 例如：(3333)10=3x103+3x102+3x101+3x100 （2）二进制 二进制有两个数码0和1，因此，二进制的基数是2；二进制的进位法则是逢
十六进制：有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A(10) 、B(11)、C(12) 、D(13)、E(14)、F(15)十六个不同的数字符号，运算规则为逢十六进一， 各位的权为16的幂。
任务8.1 数字电路基础知识
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7
十进制、二进制、八进制和十六进制对照表
二进制 八进制 十六进制 十进制 二进制
任务8.1 数字电路基础知识
（3）八进制和十六进制 由于二进制数简单，容易实现，所以它是数字系统中广泛采用的一种数
制。但由于使用二进制数经常是位数很多，不便书写和记忆，因此在数字计 算机的资料中常采用八进制或十六进制来表示二进制。
八进制：八进制有0、1、2、3、4、5、6、7八个数字符号，其运算规则 为逢八进一，即7+1=10，各位的权为8的幂。
综合整数部分转换和小数部分转换结果，可得(25.375)10=(11001.011)2
任务8.1 数字电路基础知识
例3：试求出八进制(47)8对应的十进制数。 解：将八进制按权展开后，再求各加权系数和(47)8=4x81+7x80=(39)10
例4：试将二进制数(11110011010)2转换成八进制数。 解：将二进制数中从低位到高位，每3位数分为一组，最高位不满3位的
电工电子技术项目化教程
项目8 数字电路基础
任务8.1 数字电路基础知识 任务8.2 逻辑门电路
任务8.1 数字电路基础知识 任务8.1 数字电路基础知识
一、任务引入
现代汽车的智能化程度越来越高，其控制过程为：通过传感器采集汽车 运行过程中的各部分信号，这些信号有模拟信号，还有数字信号，采集到的 信号进入电子控制单元（ECU）进行处理，但模拟信号在进入前，需要进行 模拟到数字的转换。进入到ECU控制中心的信号经过加工、处理后，输出信 号控制电磁阀、电动机、各类开关工作，从而实现对汽车运行过程中各部分 的自动控制。其控制过程如图所示。
二进一，就是低位计满二，向高位进一。例如：二进制数1101可以表示为 (1101)2=1x23+1x22+0x21+1x20
式中：20，21，22和23 称为二进制相应各位的权值，权值是从右到左 逐位扩大2倍，而1，1，0，1称为二进制的各位系数。
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