数字逻辑第一章知识点小结
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数字逻辑知识点总结
第一章 数制与编码
1.1十进制与二进制数的表示
1、十进制(D ):基数为10,十个独立的符号(0-9),满十进一。 推广:N 进制:N 个独立的符号(0-N ),满N 进一。
2、在一个采用进位计数制表示的数中,不同数位上的固定常数称为“权”。例如十进制数632.45,从左至右各位的权分别是:
10
2
,
101010102
101,,,--。
位置计数表示法:632.45 3、表示方法 按权展开表示法:
10101010102
1
1
2
*5*4*2*3*645.632--++++=
4、二进制运算:加法(1+1=0),减法,乘法,除法
5、十六进制(H ):数码:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F.
十进制数(r=10) 二进制数(r=2) 八进制数(r=8)
十六进制数(r=16) 0 0000 00 0 1 0001 01 1 2 0010 02 2 3 0011 03 3 4 0100 04 4 5 0101 05 5 6 0110 06 6 7 0111 07 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 1010 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110
16
E
15 1111 17 F
1.2二进制与十进制的转换
1、二进制转十进制:将二进制数写成按权展开式,并将式中各乘积项的积算出来,然后各项相加,即可得到相对应的十进制数。
2、十进制转二进制: 整数部分:除二取余,将余数倒序排列。 小数部分:“乘二取整”,先将十进制小数部分乘以2,取其整数1或0作为二进制小数的最高位,然后将乘积的小数部分再乘以2,并再取整数作为次高位。重复上述过程,直到小数部分为0或达到所要求的精度。)101.0()625.0(210=。 例题:将)625.58(10转换成二进制数 解
)625.58(10
=)101.111010()101.0()111010()625.0()58(2
2
2
10
10
=+=+
3、八进制数、十六进制数与二进制数的转换
的
方法:从小数点开始,分别向左、右按3位(转换成八进制)或4位(转换成十六进制)分组,最后不满3位或4位的则需加0。将每组以对应的八进制或十六进制数代替,即为等值的八进制数和十六进制数。
八进制: 2 5 7 . 0 5 5 4 二进制: 0 1 0 1 0 1 1 1 1 . 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 十六进制: A F 1 6 C
二进制数 八进制数或十六进制数
1.3带符号数的代码表示
1、真值:直接用正号和负号来表示带符号的二进制数
2、原码:第一位为符号位(0:正数,1:负数),其余各位表示数制部分
3、反码(对1的补救):第一位为符号位(0:正数,1:负数)。对于负数,反码的数制是将原码数制按位求反,即原码某位为1,反码的相应位就为0,或者原码的某位为0,反码的相应位就为1。对于正数,原码和反码相同。
4、补码(对2的补救):正数的表示同原码与反码的表示一样。对于负数,其符号位为1,数值位是将原码按位取反,再在最低位加1。
5、机器数 原码 反码 补码 负数:
符号位 按位取反 加1
真值 原码 反码 补码 正数:
符号位 按位取反 加1
真值 原码 反码 补码 6、表示范围: 表示位数 范围 个数
4位 0000-1111 24
=16个 8位 00000000-11111111 28
=256个 16位
2
16个 N 位 )(~)1(22
1
1
----N N
2
N
个
-010 1010 1101 1110
+010 0010 0010 0010
1.3.2机器数的加减法
1、原码运算:原码中的符号位仅用于表示数的正负,不参与运算,进行运算的只是数值部分。原码运算首先比较两个数的符号,若两数的符号不同,就需要进一步比较两数值的相对大小,两数相加是将数值较大的数减去数值较小的数,结构的符号与数值较大的数的符号相同。
2、补码运算:运算时,符号位和数值位一样参加运算,如果符号位产生进位,则需将此进位“丢掉”。运算结果符号位为0时,说明是正数的补码,为1时,说明是负数的补码。
例如:已知真值N1=-0.1100,N2=-0.0010,求(N1+N2)补,(N1-N2)补。
解:(N1+N2)补=1.0100+1.1110=1.0010(符号相同),(N1-N2)补(N1-N2)补=1.0100-1.1110=1.0100+0.0010=1.0110
3、反码运算:运算时,符号位和数制位一样参加运算,如果符号位产生了进位,则此进位应与运算结果的最低位求和,称之为“循环进位”。
例如:已知真值N1=0.1001,N2=0.0011,求(N1+N2)反,(N1-N2)反。
解:(N1+N2)反=0.1001+0.0011=0.1100
(N1-N2)反=(N1)反+(-N1)反=0.1001+1.1100=(10.0101)=0.0101+1=0.0110(循环进位)
1.4数的定点表示和浮点表示
1、数的定点表示: 带符号的数:一般以左边最高位表示符号位。 不带符号的数:一般表示逻辑量或某些特征值,逻辑运算时按位进行的。 +1010110 0
1
1
1
1
.
-0.1101101 1
.
1
1
1
1
1
符号 小数点
数值部分 2、数的浮点表示:s N j
*2
(S :尾数,J :阶码,2:阶
码的基数) 1010.0*2
10
1
0 0 1 0 1 0
1.5数码和字符的代码表示
1、余3码=8421码+0011 十进制数码 8421BCD 码 2421码 余3码 5
0101
1011
1000
2、可靠性编码 格雷码 奇偶校验码