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1、,总共64学时（非电子技术专业52学时）平时成绩占20%，交作业，到课情况，测验。考试成绩占80%，全院统考。,学习方法,课程安排,多记：知识点多做：习题、实验多问：老师，同学,21世纪是信息数字化的时代，“数字逻辑设计”是数字技术的基础，是电子信息类各专业的主要技术基础课程之一。,数字电子技术的应用非常广泛。,电视技术,雷达技术,通信技术,计算机、自动控制,航空航天,概述,第 1 章绪论,数制与码制,本章小结,返回演示文稿目录,主要要求：,了解数字电路的特点和分类。,了解脉冲波形的主要参数。,1.1概述,传递、处理模拟 信号的电子电路,传递、处理数字信号的电子电路,数字电路中典型信号波形,一
2、、数字电路与数字信号,表示方法,(1)用0、1数值表示，数字信号有两种传输波形。,(2)用低和高电位表示（电平型信号）电平型数字信号是以一个时间节拍内信号是高电平还是低电平来表示“1”或“0”，称为电平型。,(3)用脉冲信号的无和有表示（以一个时间节拍内有无脉冲来表示“1”或“0”），称为脉冲型。,高电位,低电位,演 示,演 示,二、数字电路特点,将晶体管、电阻、电容等元器件用导线在线路板上连接起来的电路。,将上述元器件和导线通过半导体制造工艺做在一块硅片上而成为一个不可分割的整体电路。,根据电路结构不同分,分立元件电路,集 成 电 路,根据半导体的导电类型不同分,双极型数字集成电路,单极型数
3、字集成电路,以双极型晶体管作为基本器件,以单极型晶体管作为基本器件,例如 CMOS,例如 TTL,三、数字电路的分类,根据集成密度不同分,理解 BCD 码的含义，掌握 8421BCD 码，了解其他常用 BCD 码。,主要要求：,掌握十进制数和二进制数的表示及其相互转换。,了解八进制和十六进制。,1.2数制和码制,二进制码与格雷码之间的转换,计数的方法,(一)十进制(Decimal),(xxx)10 或(xxx)D,例如(3176.54)10 或(3176.54)D,数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,进位规律：逢十进一，借一当十,一、数制,例如 0+1=1 1+1=10 11+1=1
4、00 10 1=1,(二)二进制(Binary),(xxx)2 或(xxx)B,例如(1011.11)2 或(1011.11)B,数码：0、1,进位规律：逢二进一，借一当二,权：2i 基数：2 系数：0、1,将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。,(三)八进制和十六进制,例如(437.25)8=482+381+780+28-1+58-2=256+24+7+0.25+0.078125=(287.328125)10,例如(3BE.C4)16=3162+11161+14160+1216-1+416-2=768+176+14+0.75+0.015625=(958.765625)10,二、不
5、同数制间的关系与转换,对同一个数的不同计数方法,不同数制之间有关系吗？,返回,二进制是计算机中所使用的计数制八进制和十六进制是编程使用的计数制十进制是人类习惯的计数制,1.500 1,整数0.750 0,(二)不同数制间的转换,1.各种数制转换成十进制,2.十进制转换为二进制,例 将十进制数(26.375)10 转换成二进制数,26,6 1,3 0,1 1,0 1,2,(26)10=(11010)2,2,2,1.000 1,.375,2,2,2,2,0.375,2,一直除到商为 0 为止,余数 13 0,按权展开求和,整数和小数分别转换 整数部分：除 2 取余法 小数部分：乘 2 取整法,读数
6、顺序,读数顺序,.011,十进制整数转换为二进制数时，其结果也必然是整数。利用转换前后数值相等的原理，有N10=N2=2n-1bn-1+21b1+20b0 十进制小数转换为二进制数时，其结果也必然是小数。利用转换前后数值相等的原理，有 N10=N2=2-1b-1+2-2b-2+2-mb-m,解由于精度要求达到0.1%，需要精确到二进制小数10位，即1/210=1/1024。,所以,当十进制小数不能精确转换为二进制小数时，往往需要有一定的精度要求，例如要求结果保留几位小数。此时要注意，为了减小转换误差，转换时的小数位数应比要求保留的小数位数多1位，然后根据多出的这1位是0还是1决定取舍，基本原则
7、是0舍1入。例如某二进制数(0.1001)2，保留两位小数时结果为(0.10)2，保留3位小数时结果应为(0.101)2。,3.将十进制数转换成R进制数将十进制数的整数部分和小数部分分别进行转换，然后合并起来。,a)将给定的十进制数除以R，余数作为R进制数的最低位(Least Significant Bit,LSB)。,b)把前一步的商再除以R，余数作为次低位。,c)重复b步骤，记下余数，直至最后商为0，最后的余数即为R进制的最高位(Most Significant Bit,MSB)。,十进制数整数转换成R进制数，采用逐次除以基数R取余数的方法，其步骤如下：,解由于八进制数基数为8，所以逐次除
8、以8取其余数：,所以,每位八进制数用三位二进制数代替，再按原顺序排列。,八进制二进制,4.二进制与八进制间的相互转换,二进制八进制,(11100101.11101011)2=(345.726)8,(745.361)8=(111100101.011110001)2,补0,(11100101.11101011)2=(?)8,11100101.11101011,0,0,从小数点开始，整数部分向左(小数部分向右)三位一组，最后不足三位的加 0 补足三位，再按顺序写出各组对应的八进制数。,补0,11,100,101,111,010,11,去关系对照表,一位十六进制数对应四位二进制数，因此二进制数四位为一
9、组。,5.二进制和十六进制间的相互转换,(10011111011.111011)2=(4FB.EC)16,(3BE5.97D)16=(11101111100101.100101111101)2,补 0,(10011111011.111011)2=(?)16,10011111011.111011,0,0,0,补 0,100,1111,1011,1110,11,利用二进制数作桥梁，可以方便地将十进制数转换为十六进制数。,例如：用四位二进制数码表示十进制数 0 90000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 40101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9,
10、将若干个二进制数码 0 和 1 按一定规则排列起来表示某种特定含义的代码称为二进制代码，简称二进制码。,用数码的特定组合表示特定信息的过程称编码,三、二进制代码,例如：用三位自然二进制码表示十进制数 0 7：000 0 001 1 010 2 011 3 100 4 101 5 110 6 111 7,(一)自然二进制码,按自然数顺序排列的二进制码,(二)二-十进制代码,表示十进制数 0 9 十个数码的二进制代码,(又称 BCD 码 即 Binary Coded Decimal),1 位十进制数需用 4 位二进制数表示，故 BCD 码为 4 位。,4 位二进制码有 16 种组合，表示 0 9十
11、个数可有多种方案，所以 BCD 码有多种。,通常，一种编码的长度n不仅与要编码的信息个数m有关，而且与编码本身所采用的符号个数k(模)也有关系。n、m和k之间一般满足下面的关系：,kn-1mkn,由于4位二进制数共有2416种码组，所以在这十六种代码中，可以任选10 种来表示10个十进制数码，共有如下N种方案。N16！/（1610）！2.91010 BCD分为有权码和无权码两大类,常用二-十进制代码表,权为 8、4、2、1,比 8421BCD 码多余 3,取四位自然二进制数的前 10 种组合，去掉后 6 种组合 1010 1111。,用 BCD 码表示十进制数举例：,(36)10=()8421
12、BCD,(4.79)10=()8421BCD,(01010000)8421BCD=()10,注意区别 BCD 码与数制：,(150)10=(000101010000)8421BCD=(10010110)2=(226)8=(96)16,6 0110,3 0011,4.0100.,7 0111,9 1001,0101 5,0000 0,对于有权BCD码，可以根据位权展开求得所代表的十进制数。例如：,将十进制数(6721.54)10，使用631-1BCD码进行表示,(6721.54)10,=1000 1010 0101 0010.1001 0110 6311BCD,(三)可靠性代码,奇偶校验码,使“
13、1”的个数为奇数的称奇校验，为偶数的称偶校验。,十进制数0123456789101112131415,格雷码(Gray 码，又称循环码),最低位以 0110 为循环节,次低位以 00111100 为循环节,第三位以 0000111111110000 为循环节,.,特点:,相邻项或对称项只有一位不同,典型格雷码构成规则：,0110,0110,0110,0110,00111100,00111100,0000111111110000,0000000011111111,二进制码与格雷码的相互转换,二进制码转换成格雷码,保留自然二进制码的最高位作为格雷码的最高位，而次高位格雷码为二进制码的高位与次高位相
14、异或，而格雷码其余各位与次高位的求法相类似。,二进制码为 B=BnBn-1B1B0对应的格雷码为 G=GnGn-1G1G0,二进制码与格雷码的相互转换,格雷码转换成二进制码,二进制码为 B=BnBn-1B1B0 对应的格雷码为 G=GnGn-1G1G0,保留格雷码的最高位作为自然二进制码的最高位，而次高位自然二进制码为高位自然二进制码与次高位格雷码相异或，而自然二进制码的其余各位与次高位自然二进制码的求法相类似。,本章小结,数字电路是传递和处理数字信号的电子电路。它有分立元件电路和集成电路两大类，数字集成电路发展很快，目前多采用中大规模以上的集成电路。,数字电路的主要优点是便于高度集成化、工作
15、可靠性高、抗干扰能力强和保密性好等。,数字电路中的信号只有高电平和低电平两个取值，通常用 1 表示高电平，用 0 表示低电平，正好与二进制数中 0 和 1 对应，因此，数字电路中主要采用二进制。,常用的计数进制有十进制、二进制、八进制和十六进制。,二进制数进位规律是逢二进一，借 一当二。其基数为 2；权为 2i。,二进制代码指将若干个二进制数码 0 和 1 按一定规则排列起来表示某种特定含义的代码，简称二进制码。,二进制数十进制数方法：按权展开后求和。,十进制数二进制数方法：整数“除 2 取余”法，小数“乘 2 取整”法。写出转换结果时需注意读数的顺序。,BCD 码指用以表示十进制数 0 9 十个数码的二进制代码。,十进制数与 8421 码对照表,编码是用数码的特定组合表示特定信息的过程。,采用可靠性代码能有效地提高设备的抗扰能力，常用的可靠性代码有格雷码和奇偶校验码。奇偶校验码中，使“1”的个数为奇数的称奇校验，为偶数的称偶校验，二进制码与格雷码之间的转换。,作业 1.11.6：（2）（3）1.7补充题（1）(10110)B=()格雷码（2）(0110)格雷码=()B,
