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1、数 字 电 子 技 术,1.课程特点：数字电路是一门技术基础课程，它是学习微机原理、接口技术等计算机专业课程的基础。既有丰富的理论体系，又有很强的实践性。2.数字电路内容：（1）基础；（2）组合逻辑电路；（3）时序逻辑电路；（4）其它电路。3.学习重点：（1）在具体的数字电路与分析和设计方法之间，以分析和设计方法为主；（2）在具体的设计步骤与所依据的概念和原理之间，以概念和原理为主；（3）在集成电路的内部原理与外部特性之间，以外部特性为主。,前 言,教材信息教材：阎石数字电子技术基础（第四、五版）参考书：康华光电子技术基础（数字部分）著，李书浩等译，数字逻辑应用与设计（第一版）实验地点硬件实验
2、：H301EDA实验：H505另：习题册、实验指导书、实验报告纸等 H411,数字系统基本概念数制及数制转换BCD码余3码（偏权码）无权码格雷码（循环码，反射码)数符及字符编码,绪 论,何为数字电路？,绪 论,光电转换,整型放大,门,计数器,译码,显示,秒脉冲发生器,数字电路,0100,模拟电路 处理模拟信号的电路数字电路 处理数字信号的电路模拟信号 数值的变化在时间上是连续的,如语音信号,一、几个重要概念:,数字信号 数值的变化在时间上是不连续的，离散的,研究模拟信号时，我们注重电路输入、输出信号间的大小、相位关系。相应的电子电路就是模拟电路，包括交直流放大器、滤波器、信号发生器等。,在模拟
3、电路中，晶体管一般工作在放大状态；在数字电路中，三极管工作在开关状态下，即工作在饱和状态或截止状态。,研究数字电路时注重电路输出、输入间的逻辑关系，因此不能采用模拟电路的分析方法。主要的分析工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式或波形图表示。,与模拟电路学习的区别：,数字电路中，数字信号常用波形表示叫脉冲波形。,非周期性脉冲波形,周期性脉冲波形,数字电路中的脉冲波形,二、数字电路的特点,使用二进制。数字电路中，基本工作信号是二进制的数字信号0和1，反映在电路上就是低电平和高电平两种状态,为何使用二进制？,1.实现容易 2.计算简单,由于使用二进制给数字电路带来优点：,电路简单 对电器元
4、件要求不高 可靠稳定 精确 存储 计算机处理,2.数字电路分析方法 模拟电路等效电路法 数字电路逻辑分析法,逻辑代数、数学工具,数字电路研究的是信号有无（有1，无0）以及输入输出与各单元之间的逻辑关系,3.数字电路功能,对数字信号进行运算：进行逻辑推理判断：举重比赛评判电路、自动售饮料机电路、时序锁设计.,因为具有这两个功能，所以数字电路应用相当广泛,三、数字电路的应用,数字通讯利用0和1编成各种代码，分别代表不同的含义，用以实现信息传送,数字控制利用数字电路逻辑功能，设计出各种控制装置，实现对生产过程等的自动控制,数字测量显示十进制数、对测量结果进行分析处理,计算机技术渗透到国民经济、人民生
5、活的一切领域，可以说与“数字”相关的事物代表着现代和先进,数字电视 数字图书馆 数字化部队.,课程目标,课程结束应具备以下能力：具有查阅手册合理选用中、小规模数字集成电路组件的能力。具有用逻辑思维方法分析常用数字电路逻辑功能的能力。初步具备设计数字电路的能力。,1）、十进制数,计数规律：逢十进一、借一当十、高数位的1相当于低数位的10,数码：有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9共十个数码,数码的位置规定了数码的等级“权/数位”：10i,计数体制：以10为基数,数 制,2）、二进制数,计数规律：逢二进一、借一当二、1110,数码：有 0,1 共2个数码,计数体制：以2为基数,例如(1001.
6、1)B=123+022+021+120+12-1=(9.5)D,4）、八进制数,计数规律：逢八进一、借一当八、7110,数码：有 0,1，2，3，4，5，6，7共8个数码,计数体制：以8为基数,例如(123)O=182+281+380=(83)D,3）、十六进制数,计数规律：逢16进一、借一当16、F110,数码：有 0,1，2，3，4，5，6，7，8，9，A,B,C,D,E,F共16个数码,计数体制：以16为基数,例如(4E6)H=4162+E161+6160=(1250)D,十进制转换到二进制:,整数部分和小数部分分别转换,小数部分采用基值重复相乘取整数法,整数部分采用基值重复相除取余数法
7、,2 215,2 107 1 d0,2 53 1 d1,2 26 1 d2,2 13 0 d3,2 6 1 d4,2 3 0 d5,2 1 1 d6,0 1 d7,低位,高位,215D=11010111B,例,(0.6875)D=?B,0.6875,2,1.3750,整数,1,0.375,2,0.750,0,1,0.75,2,1.50,1,转换结果为：0.675D=0.1011B,最后一组不足用0补！,将二进制整数从右向左每隔4 位分为一组,将每组按二进制数向十进制数转换的方法进行转换,整数,将二进制小数从左向右每隔4 位分为一组,将每组按二进制数向十进制数转换的方法进行转换,小数,二进制到十
8、六进制：,例：(10110101)B=？H,1011 0101 B 5,例：(0.1011)B=？H,0.1011 0.B,十六进制到二进制：,将每位十六进制数转换为4 位二进制数,0.1011 0.B,例：0.B H=?B,最后一组不足用0补！,将二进制整数从右向左每隔3 位分为一组,将每组按二进制数向十进制数转换的方法进行转换,整数,将二进制小数从左向右每隔3 位分为一组,将每组按二进制数向十进制数转换的方法进行转换,小数,二进制到八进制：,例：(10110101)B=？O,010 110 101 2 6 5,例：(0.1011)B=？O,0.101 1000.5 4,最后一组不足用0补！
9、,八进制到二进制：,将每位八进制数转换为 3 位二进制数,0.101 1000.5 4,例：(0.54)O=?B,计数制转换：任意数制之间的转换（除 2、8、10、16 进制以外的其它数制之间的转换。）,最好采用间接转换法，将原进制数转换为十进制数，再将十进制数转换为目的进制数,例1：将三进制数(121)3 转换为五进制数。,第一步将三进制数转换为十进制数:(121)3=132+231+130=(16)10 按十进制数的权展开，相加。,第二步再将十进制数转换为五进制数。(16)10=(31)5 除 5 取其余数。,不同数制的“数”可以等效转换，二、八、十六进制数之间的转换非常容易。表示同一含义
10、时，数制愈大，所需位数愈少，用二进制数表示时，位数最长。,(F)16=(15)10=(17)8=(120)3=(1111)2,结论：,编 码,编码赋予二进制代码特定含义的过程,如：BCD码用4位二进制数表示1位十进制数的编码,有权BCD码余3码（偏权码）无权码格雷码（循环码，反射码)字符和数符编码,1.有权BCD码,2.余3码（偏权码）,3.无权码格雷码（循环码，反射码),任何两位相邻编码只有1位码元不同,0 1,01,2位格雷码：00、01、11、10,00 01 11 10,01,3位格雷码：000、001、011、010、110、111、101、100,图形表示蛇形（顺时针）,00 01 11 10,00011110,4位格雷码：0000、0001、0011、0010、0110、0111、0101、0100、1100、1101、1111、1110、1010、1011、1001、1000,无权码优点可靠性编码,例：,8421码,格雷码,使十进制数3变为4,3,4,0011,0100,0010,0110,码元变化3,码元变化1,广泛用于输入、输出场合,4.数符和字符编码,本章重点,数字系统基本概念 数制及数制转换 BCD码 余3码（偏权码）无权码格雷码（循环码，反射码)数符及字符编码,
