数字电子技术第一章

PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1.3.2 基本的逻辑运算
• 逻辑代数的基本逻辑运 算：与逻辑、或逻辑、
与逻辑真值表
非逻辑。
A
B
Y
• 逻辑真值表是列出所有
输入变量（设有n个）的 0
0
0
各种可能取值组合（2n），
遵循某种逻辑关系计算 0
1
0
出输出变量结果的表格，
每种输入组合将对应一 1
0
0
个输出结果，即列出所
t
数字信号波形
对数字信号进行传输、 处理的电子线路称为 数字电路。
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
模拟信号与数字信号的比较
PPT文档演模板
数字信号只要求分辨两种状态：高电平和低电平。 对应表示逻辑1和逻辑0。
数字电子技术第一章
2.数字电路：工作于数字信号下的电路。
在数字电路传送中，通常用时钟脉冲来决定一 位信号的宽度。 每一位信号所占的时间越长，信号传输越慢。
十进制数的权展开式：
102、101、100称为十
3×１０２＝ 3００
3×１０１＝
3０
进制的权。各数位的 权是10的幂。
1×１００＝ ＋ 1
任意一个十进制数都 可以表示为各个数位
33 1
同样的数码在不同的数 位上代表的数值不同。
＝ 331
上的数码与其对应的 权的乘积之和，称权 展开式。
即：(331)10＝3×102＋3×101＋1×100 又如：(209.04)10＝ 2×102 ＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4 ×10－2
2421码的权值依次为2、4、2、1；余3码由8421
码加0011得到；
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
3.格雷码
• 格雷码是一种循环码，其特点是任何相
邻的两个码字，仅有一位代码不同，其 它位相同。
顺序
0
1
2
3
4
5
6
7
格雷码 000 001 011 010 110 111 101 100
PPT文档演模板
PPT文档演模板
Ｙ＝ＡＢ
数字电子技术第一章
功能表
将开关接通记作1，断开记作0； 灯亮记作1，灯灭记作0。可以作 出如下表格来描述与逻辑关系：
真 值 表
逻辑功能：全1出1， 有0出0
实现与逻辑的电路 称为与门。与门的 逻辑符号：
PPT文档演模板
这种把所有可能的条件组合及其对应结 果一一列出来的表格叫做真值表真值表
退出
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1.3.1 逻辑变量与逻辑函数
逻辑变量：只有两种取值的变量，即逻辑0和逻 辑1，0 和 1 称为逻辑常量，并不表示数量的大 小，而是表示两种对立的逻辑状态。
逻辑函数：描述变量关系的函数。
例：Y= f (A,B)，这里表示Y的取值由A、B决定。 作为“因”的A和B称为输入变量，作为“果” 的Y称为输出变量，f表示逻辑关系。
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。
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
部分不同位置的1数值 表示的十进制数
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
3、十六进制数
数码为：0～9、A～F；基数是16。 运算规律：逢十六进一，即：F＋1＝10。 下标用16或H表示。 十六进制数的权展开式：
（3） 位 权（位的权数）：在某一进位制的数中，每一位的
大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数，这个固定的
数就是这一位的权数。权数是一个幂。如102 101 100. 10-1等
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1、十进制
数码为：0～9；基数是10。
运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。下标用10或D表示
数字电子技术第一章
4.字符代码
在数字系统和计算机中，需要编码的信息除了数 字外，还有字符和各种专用符号。
用二进制代码表示符号的编码方式有多种，目前 广泛采用的有ASCII码（American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息 交换码）、UNICODE等等。
2、二进制数
数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一0。即：1＋1＝10。下标用2 或B表示。 二进制数的权展开式：
如：(1101.01)2＝ 1×23 ＋ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1 ＋1 ×2－2 ＝(13.25)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
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
整数部分采用“除2取余，逆 序排列” ，先得到的余数为 低位，后得到的余数为高位。
小数部分采用“乘2取整， 顺序排列” ，先得到的整
数为高位，后得到的整数为 低位。
所以：(44.375)10＝(101100.011)2
运算时把2换成任一基数N，可将十进制数转换为任意
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
2.几种常见的BCD代码
十进制数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 权
8421码
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 8421
2421（A） 码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1110 1111 2421
有可能的输入取值与输 1
1
1
出结果之间的关系。
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1、与运算（与逻辑）
• 与运算：输入变量为全1时，输出变量为 1，否则输出变量为0。
• Y=A·B • 从表1.5中可知，“与”运算规则是：输
入变量（A、B）全为1时，输出变量（Y） 为1；否则，输出变量（Y）为0。简记为 “全1出1，有0出0”。
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1.二—十进制代码（BCD）
• 二-十进制编码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示 十进制数中的 0 ~ 9 十个数码的一种计数方法。 简称BCD码。其中24=16有16种组合，只有十种 组合，可得到多种类型的BCD码。
• 用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进 制数码，因各位的权值依次为8、4、2、1，故称 8421 BCD码。
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1、与运算（与逻辑）
与逻辑语言描述：表示当决定一事件发生的所有条件 均具备时，事件才发生；否则，事件不发生。
开关A，B串联控制灯泡Y
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
A、B都断开，灯不亮。
A断开、B接通，灯不亮。
A接通、B断开，灯不亮。
A、B都接通，灯亮。
两个开关必须同时接通， 灯才亮。逻辑表达式为：
[101.1]2=1×22+0×21+1×20+1×2-1 =4+0+1+0.5
=[5.5]10
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
2、十进制数转换为二进制数
十进制 — 基数连除、连乘法
➢原理：将整数部分和小数部分分别进行转 换。
➢ 整数部分采用“除2取余，逆序排列”； 小数部分采用“乘2取整，顺序排列” ； 转换后再合并。
如：(D8.A)H＝ 13×161 ＋8×160＋10 ×16－1＝(216.625)10
各数位的权是16的幂
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1.2.2 数制转换
将N进制数按权展开，即可以转换为十进制数。 “按权展开，相加即可”
1、二进制数转换为十进制数
例1．2 将二进制数[101.1]2转换成十进制数。
数字电子技术第一章
PPT文档演模板
2020/11/21
数字电子技术第一章
1.1数字信号和数字电路
1. 模拟信号与数字信号
模拟信号：在时间上和 数值上连续的信号。
u
数字信号：在时间上和
数值上不连续的（即离 散的）信号。通常用0 u 和1表示两种对应的状 态。
t
模拟信号波形
对模拟信号进行传输、 处理的电子线路称为 模拟电路。
数字通信时，通常会进行调制后 传送
ASK是幅移键控，FSK是频移键控，PSK是相移键控，
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
3.数字电路优点
（1）由于数字电路是以二值数字逻辑为基础的，只有 “0”和“1”两个基本字符，只要处理两种电平：高 电平与低电平，因此易于用电路来实现。
（2）高电平低电平允许有一定的范围，因此数字电路的 抗干扰能力较强。
（3）数字电路不仅能完成数值运算，而且能进行逻辑判 断和运算，这在控制系统中是不可缺少的。
（4）数字信息便于长期保存，凡是可以区分两种状态物 体就可以记录数字信号，比如可将数字信息存入磁盘、 光盘等长期保存。
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
数字电子技术应用
数字电路的应用：家用电子产品、数 字仪器、通信、数控装置、雷达和 电子计算机等。
2421（B） 码 0000 0001 0010 0011 1010 1011 1100 1101 1110 1111 2421
5421码
0000 0001 0010 0011 0100 1000 1001 1010 1011 1100 5421
余3码
0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 无权
数字化的发展前景非常光明。 （单片机、DSP、嵌入式电路等）
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1.2 数制和编码
1.2.1 数制 1.2.2 不同进制之间的相互转换 1.2.3 编码
退出
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1.2.1 数制
（1）进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必 须用进位计数的方法组成多位数码。多位数码每一位的 构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简 称进位制。常用的进位制有十进制、二进制、十六进制 和八进制 （2）基 数：进位制的基数，就是在该进位制中可能用到 的数码个数。（例十进制的基数是10，数码为0~9；二进 制2，数码是0、1；十六进制16，数码是0~F）
0010.0011
1111.0010
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
常用数制对照表
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1.2.3 编码
• 数字系统只能识别0和1，怎样才能表示更多的 数码、符号、字母呢？用编码可以解决此问题。
• 用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字 母、符号等信息称为编码。
• 用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一 定位数的二进制数称为代码。
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1.二—十进制代码（BCD）
❖ 例1．7：（1）把[10001001]8421BCD码转换成十 进制数。
❖解： （1）[1000 1001]8421BCD=[89]10 ❖ （2）把[38]10转换成8421BCD码 ❖解：（2）[38]10=[0011 1000]8421BCD
• 十六进制转换为二进制的方法：每一位十位进制数 用四位二进制数表示。
• 例把[13．F.625]把H转[换10成01二0.进00制11数1]。B转换成十六进制数，
•[3解 10F10.002150]：]]BHB==[[0[1012101.031810]1.H101.00101110]B=0[10010]0B1=[11
逻辑符号
逻辑表达式
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
5.编码的应用
计算机内部只有二进制数，任何符号在计算机 内部都以二进制形式存在。
想一想：若计算机浏览网站时出现乱码可能是什么原因？ 如果要保密通信，能否采用自行设计的编码方式进行？
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
1.3 逻辑代数基础
1.3 .1 逻辑变量与逻辑函数 1.3 .2 基本的逻辑运算 1.3.3 逻辑函数及其表示方法
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
数字信号的波形
例1.1 某通信系统每秒钟传输10000位的数据， 求每位数据的时间。
解：按题意，每位数据的时间为
想一想：既然每位数据所占的时间是固定的，为什 么在登录Internet网时，会有网速即单位时间内得 到的数据量不同的情况出现？
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
任意N的十进制表示方法
式中，i表示位数，以小数点为分界，向左位数依 次为0，1，2……n-1；向右位数依次为-1，2，……-m。这样，第i位数表示量的权值为10i，即 ai实际所表示数值的大小为ai×10i，习惯上称为这 一位的加权系数。
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
的N进制数。
PPT文档演模板
数字电子技术第一章
• 把67.782转换成二进制数 • 整、小数部分开转换，然后合成
PPT文档演模板
[67.782]10=[1000011.1100]2
数字电子技术第一章
3、二进制十六进制之间的转换
• 二进制转换为十六进制的方法为：以小数点为分界， 四位一组，不足四位时整数部分补高位、小数部分 补低位。