中傳數(shù)字電路課件第1章

1、數(shù)字電路教學(xué)課件華電子信箱：shenwan：65779427第一章數(shù)制和碼制主要要求：掌握幾種常用的數(shù)制及其轉(zhuǎn)換。了解二進(jìn)制算數(shù)運(yùn)算。掌握幾種常用的編碼。一、數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)模擬電路數(shù)字電路電子電路分類數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)vv數(shù)字電路中典型信號(hào)波形時(shí)間上和幅度上都連續(xù)變化的信號(hào)時(shí)間上和幅度上都斷續(xù)變化的信號(hào)傳遞、處理數(shù)字信號(hào)的電子電路傳遞、處理模擬信號(hào)的電子電路二、數(shù)字電路的特點(diǎn)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的邏輯關(guān)系邏輯代數(shù)只有高電平和低電平兩個(gè)取值導(dǎo)通(開)、截止(關(guān))便于高度集成化、工作可靠性高、能力強(qiáng)和性好等主要優(yōu)點(diǎn)電子器件工作狀態(tài)信號(hào)分析工具研究對(duì)象1.1 數(shù)制和碼制主要要求：掌握十進(jìn)制數(shù)和二

2、進(jìn)制數(shù)的表示及其相互轉(zhuǎn)換。了解八進(jìn)制和十六進(jìn)制。理解BCD 碼的含義，掌握 8421BCD 碼，了解其他常用BCD 碼。一、數(shù)制(一)十進(jìn)制(Decimal)()10 或()D例如(3176.54)10或(3176.54)D(11.51)101×1011×1005×10-11×10-2權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)十進(jìn)制數(shù)可表示為各位系數(shù)之和，稱為按權(quán)展開式(3176.54)10 = 3×103 + 1×102 + 7×101 + 6×100 + 5×10-1 + 4×10-2(二) 二進(jìn)制 (Binary)()2

3、或()B例如 (1011.11)2 或 (1011.11)B例如 0 + 1 = 11 + 1 = 10按權(quán)展開式表示= 1×23 + 0×22 + 1×21 +111×+ 120=+110×0 21-10 + 1×= 21-2(1011.11)2將按權(quán)展開式按照十進(jìn)制規(guī)律相加，即得對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)。(1011.11)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2= 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 + 0.25 = 11.75(

4、1011.11)2 = (11.75)10(三)八進(jìn)制和十六進(jìn)制例如(3BE.C4)16 = 3×162 + 11×161 + 14×160 + 12×16-1 + 4×16-2= 768 + 176 + 14 + 0.75 + 0.015625= (958.765625)10二、數(shù) 制 轉(zhuǎn) 換十進(jìn)制與非十進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制非十進(jìn)制非十進(jìn)制十進(jìn)制非十進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制八、十六進(jìn)制八、十六進(jìn)制二進(jìn)制不同進(jìn)制數(shù)的對(duì)照表十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制0000000000100010110200100220300110330401000440501010

5、5506011006607011107708100010809100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F1.2.各種數(shù)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制例 將十進(jìn)制數(shù)(26.375)10 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)0.375 ×20.750 ×21.500 ×21.0002222226136310余數(shù)01011整數(shù)011一直除到0 為止整數(shù)和小數(shù)分別轉(zhuǎn)換整數(shù)部分：除 2 取小數(shù)部分：乘 2 取整法3.二進(jìn)制與八進(jìn)制間的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制八進(jìn)制(11100101.11101011)2 = (0 11110

6、000110011.11111100110011110?)8補(bǔ)03補(bǔ)045726八進(jìn)制二進(jìn)制(745.361)8 = (111100101.011110001)24.二進(jìn)制和十六進(jìn)制間的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制十六進(jìn)制:(10011111011.111011)2 = (?)160100111111001111.11111001110 0補(bǔ) 04補(bǔ)C 0FBE十六進(jìn)制二進(jìn)制:每位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)代替，再按原順序排列。(3BE5.97D)16 = (11101111100101.100101111101)2三數(shù)值數(shù)符號(hào)（+/-）數(shù)碼化“0”表示“+”最： “1”表示“-”（一）數(shù)（二）帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)

7、的代碼表示X2 =-1101101X1 =1.+1101101符號(hào)位 + 尾數(shù)原部碼分（真值）原碼X原：反碼補(bǔ)碼最“：1”表示“-”1.負(fù)數(shù)：尾數(shù)為真值數(shù)值部分按位取反正數(shù)：尾數(shù)部分與真值形式相同23. 補(bǔ)碼X補(bǔ)：+符號(hào)位尾數(shù)部分補(bǔ)碼的性質(zhì)：用補(bǔ)碼進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，兩數(shù)補(bǔ)碼之和等于兩補(bǔ)碼，即X1補(bǔ)+X2補(bǔ)=X1+X2補(bǔ)（三）、帶符號(hào)數(shù)的運(yùn)算例：利用二進(jìn)制補(bǔ)碼運(yùn)算求（107）10（79）10的值。解： (107)10 = (1101011)2(79)10 = (1001111)2107補(bǔ) = (0 1101011)279補(bǔ) = (1 0110001)210779 補(bǔ) = 107補(bǔ)0 1 1 0 1 0

8、 1 1 1 0 1 1 0 0 0 11 0 0 0 1 1 1 0 0+ 79 補(bǔ) = (01101011)2 + (10110001)2= (0 0011100)210779 = (00011100)補(bǔ) = (00011100)原= (+28)10自動(dòng)丟棄四、二進(jìn)制代碼自然二進(jìn)制碼二- 十進(jìn)制碼格雷碼奇偶檢驗(yàn)碼ASCII 碼常用二進(jìn)制代碼(美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼)(一) 自然二進(jìn)制碼按自然數(shù)順序排列的二進(jìn)制碼表示十進(jìn)制數(shù) 0 9 十個(gè)數(shù)碼的二進(jìn)制代碼(二) 二-十進(jìn)制代碼(又稱BCD 碼即 Binary Coded Decimal)比 8421BCD 碼多余 3常用二- 十進(jìn)制代碼表權(quán)為

9、8、4、2、取1四位自然二進(jìn)制數(shù)的前 10 種組合，去掉后 6 種組合 1010 1111。十 進(jìn)制 數(shù)碼無權(quán)碼8421 碼5421 碼2421(A)2421(B)余 3 碼000000000000000000011100010001000100010100200100010001000100101300110011001100110110401000100010001000111501011000010110111000601101001011011001001701111010011111011010810001011111011101011910011100111111111100(36

10、)10 = ( 00110110 )8421BCD(4.79 )10 = ( 0100. 01111001 )8421BCD(010100000000)8421BCD = ( 50 )10(150)10 = (000101010000)8421BCD= (10010110)2 = (226)8 = (96)16(三) 可靠性代碼格雷碼(Gray 碼，又稱循環(huán)碼)0000000011111111000011111111000001100110011001100011110000111100典型格雷碼規(guī)則：最低位以 0110 為循環(huán)節(jié)次低位以 00111100 為循環(huán)節(jié)第三位以 0000111111110000 為循環(huán)節(jié).特點(diǎn):相鄰項(xiàng)或?qū)ΨQ項(xiàng)只有一位不同。9111111格雷碼與自然二進(jìn)制碼之間的轉(zhuǎn)換自然二進(jìn)制碼格雷碼先將二進(jìn)制碼最左端補(bǔ)0，然后將二進(jìn)制碼由連續(xù)將兩位相鄰位異或，所得結(jié)果即為格雷碼。格雷碼自然二進(jìn)制碼先將格雷碼的最抄下，做為二進(jìn)制數(shù)的最的次，然后將二進(jìn)制數(shù)的最異或，得到二進(jìn)制數(shù)的次與格雷碼，再將二進(jìn)制數(shù)的次與格雷碼的下一位異或，得二進(jìn)制數(shù)的下一位，如此一直進(jìn)行下去，直到最后。奇偶信息碼： 需要傳送的信息本身。組成1 位校驗(yàn)位：取值為 0 或 1，以使整個(gè)代碼中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。8421 奇偶十進(jìn)制數(shù)8421 奇84