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4.1.1數(shù)制4.1.2幾種簡(jiǎn)單的編碼第四章數(shù)字邏輯基礎(chǔ)4.1數(shù)制和BCD4.1.0數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路(補(bǔ))數(shù)字電路的特點(diǎn)數(shù)字電路典型應(yīng)用
數(shù)字電路的分類(lèi)數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路脈沖波形的參數(shù)4.1.1數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路(補(bǔ))一、數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路數(shù)字信號(hào)-----在時(shí)間上和數(shù)值上都是離散的信號(hào)。數(shù)字電路-----用于傳遞、加工和處理數(shù)字信號(hào)的電子電路。4.1.1數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路(補(bǔ)充內(nèi)容)tv模擬信號(hào)-----在時(shí)間上或數(shù)值上是連續(xù)的信號(hào)。模擬電路-----用于加工、處理和傳遞模擬信號(hào)的電子電路。tv實(shí)現(xiàn)各種邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算。數(shù)字電路中的半導(dǎo)體器件多工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。數(shù)字電路適于集成化。二、數(shù)字電路的特點(diǎn)100101計(jì)算機(jī)數(shù)字儀表三、數(shù)字電路的典型應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通訊生活物品四、數(shù)字電路分類(lèi)1.分立元件數(shù)字電路---是將晶體管,電阻,電容等元器件用導(dǎo)線(xiàn)在線(xiàn)路板上連接起來(lái)的電路。小規(guī)模集成電路SSI(100以下)中規(guī)模集成電路MSI(〈103)大規(guī)模集成電路LSI(〈104)超大規(guī)模集成電路VLSI(105以上)2.集成數(shù)字電路---將上述元器件和導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)半導(dǎo)體制造工藝做在一塊硅片上而成為一個(gè)不可分割的整體電路。五、脈沖波形的主要參數(shù)Um0.1Um0.1UmtUtrtftwT1、脈沖幅度Um---脈沖從起始值到峰值之間的變化幅度。2、脈沖上升時(shí)間tr---脈沖從0.1Um上升到0.9Um所需的時(shí)間。3、脈沖下降時(shí)間tf---脈沖從0.9Um下將到0.1Um所需的時(shí)間。Um0.1Um0.1UmtUtrtftwT4、脈沖寬度tw
---脈沖上升沿0.5Um到下降沿0.5Um之間的時(shí)間,也叫持續(xù)時(shí)間。5、脈沖周期T---兩個(gè)相鄰脈沖重復(fù)出現(xiàn)的時(shí)間間隔。6、脈沖頻率f---周期性脈沖每秒出現(xiàn)的脈沖次數(shù)。7、占空比q---脈沖寬度與脈沖周期的比值(tw
/T)
。Um0.1Um0.1UmtUtrtftwT0.5Um1、不僅能完成算術(shù)運(yùn)算,還可完成邏輯運(yùn)算;2、工作準(zhǔn)確可靠,精度高,抗干擾能力強(qiáng)。
3、可以利用壓縮技術(shù)減少數(shù)據(jù)量,便于信號(hào)傳輸。4、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制造,功能容易實(shí)現(xiàn),便于集成,集成度高。六、數(shù)字電路相比于模擬電路的優(yōu)點(diǎn)4.1.1數(shù)制一、數(shù)制(進(jìn)位計(jì)數(shù)制、進(jìn)位制、計(jì)數(shù)制)---是指用一組數(shù)字符號(hào)和統(tǒng)一的規(guī)則來(lái)表示數(shù)值的方法。1)二進(jìn)制表示數(shù)字容易實(shí)現(xiàn)。
2)二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單。
1、幾種常見(jiàn)數(shù)制加法規(guī)則:0+0=00+1=11+0=11+1=0(進(jìn)位為1)減法規(guī)則:0-0=00-1=1(借位為1)1-0=11-1=0乘法規(guī)則:0×0=00×1=01×0=01×1=1除法規(guī)則:0÷1=01÷1=1
l
和運(yùn)算:l
差運(yùn)算:
l
積運(yùn)算:l
商運(yùn)算:
十進(jìn)制特點(diǎn)1、有十個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)0,1,2,……9,基數(shù)為102、“逢十進(jìn)一,借一當(dāng)十”的運(yùn)算規(guī)則。即9+1=10,本位得0,向高一位進(jìn)一3、任何十進(jìn)制數(shù)可寫(xiě)成“以基數(shù)10為底的冪的和”形式,第i位的權(quán)為(10)i
舉例(4286.57)10------位置法=4×103+2×102+8×101+6×100+5×10-1+7×10-2
------展開(kāi)法=
------公式法表示方法(4286.57)10=4286.57D進(jìn)位制項(xiàng)目數(shù)碼與權(quán)的乘積,稱(chēng)為加權(quán)系數(shù),如4×103、2×102
∴十進(jìn)制的數(shù)值為各位加權(quán)系數(shù)之和?!苅=-mn-1Ki10i
二進(jìn)制特點(diǎn)1、有二個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)0,1,基數(shù)為22、“逢二進(jìn)一,借一當(dāng)二”的運(yùn)算規(guī)則。即1+1=10(讀壹零),本位得0,向高一位進(jìn)一3、任何二進(jìn)制數(shù)可寫(xiě)成“以基數(shù)2為底的冪的和”形式,第i位的權(quán)為(2)i
舉例(1011.01)2------位置法=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2
-----展開(kāi)法=
------公式法表示方法(1011.01)2=1011.01B∑i=-mn-1Ki2i進(jìn)位制項(xiàng)目二進(jìn)制數(shù)的各加權(quán)系數(shù)之和==其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)
八進(jìn)制特點(diǎn)1、有八個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)0,1,2,……7,基數(shù)為8
2、“逢八進(jìn)一,借一當(dāng)八”的運(yùn)算規(guī)則。即7+1=10(讀壹零),本位得0,向高一位進(jìn)一3、任何八進(jìn)制數(shù)可寫(xiě)成“以基數(shù)8為底的冪的和”形式,第i位的權(quán)為(8)i
舉例(437.25)8------位置法
=4×82+3×81+7×80+2×8-1+5×8-2
------展開(kāi)法=
------公式法表示方法(437.25)8=437.25Q∑i=-mn-1Ki8
i進(jìn)位制項(xiàng)目∴八進(jìn)制數(shù)的各加權(quán)系數(shù)之和就是其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。256+24+7+0.25+0.078125=(287.328125)10
十六進(jìn)制特點(diǎn)1、有十六個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)0,1,2,…9,A,B,C,D,E,F(xiàn),基數(shù)為162、“逢十六進(jìn)一,借一當(dāng)十六”的運(yùn)算規(guī)則。即F+1=10(讀壹零),本位得0,向高一位進(jìn)一3、任何十六進(jìn)制數(shù)可寫(xiě)成“以基數(shù)16為底的冪的和”形式,第i位的權(quán)為(16)i
舉例(3BE.C4)16------位置法=3×162+B×161+E×160+C×16-1+4×16-2
------展開(kāi)法=
------公式法表示方法(3BE.C4)16=3BE.C4H∑i=-mn-1Ki16i進(jìn)位制項(xiàng)目十六進(jìn)制數(shù)的各加權(quán)系數(shù)==其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)768+176+14+0.75+0.015625=(958.765625)16
任意R進(jìn)制特點(diǎn)1、有R個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)0,…R-1,基數(shù)為R2、“逢R進(jìn)一,借一當(dāng)R”的運(yùn)算規(guī)則。即R+1=10(讀壹零),本位得0,向高一位進(jìn)一3、任何R進(jìn)制數(shù)可寫(xiě)成“以基數(shù)R為底的冪的和”形式,第i位的權(quán)為(R)i
,
舉例(N)R
=Kn-1Kn-2
…Kn-(m-1)K0K-1K-2
…K-m
-----位置法=Kn-1×Rn-1+Kn-2×Rn-2+
…
Kn-(n-1)×Rn-(n-1)+
…
+K0×R0+K-1×
R-1+K-2×
R-2+…K-m×
R-m
------展開(kāi)法=
------公式法表示方法(N)R∑i=-mn-1KiR
i進(jìn)位制項(xiàng)目任意R進(jìn)制數(shù)的各加權(quán)系數(shù)之和==其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)
常用數(shù)制對(duì)照表十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F1610000201017100012111任意R進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)一、任意R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)方法:加權(quán)系數(shù)之和2、不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換整數(shù)部分二、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成任意R進(jìn)制數(shù)小數(shù)部分用R除后取余,逆序排列----反序取余法用R乘后取整,順序排列---順序取整法2、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)整數(shù)采用除2取余法。即:將十進(jìn)制整數(shù)除以2,得到一個(gè)商數(shù)和余數(shù),再將商數(shù)除以2,又得到一個(gè)商數(shù)和余數(shù),直到商等于零為止。所得各次余數(shù),逆序排列。1、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)例如:十進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換小數(shù)采用乘2取整法。即:將十進(jìn)制小數(shù)乘以2,然后取出所得乘積的整數(shù)部分,再將純小數(shù)部分乘以2,又取出所得乘積的整數(shù)部分,直到小數(shù)部分為零或滿(mǎn)足精度為止,所得各次整數(shù)順序排列。例如:將(75.625)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。(75.57)10=(1001011.101)2結(jié)果為:1001011結(jié)果為:101
0.57╳21.140.14╳20.280.28╳20.560.56╳21.120.12╳20.240.24……整數(shù)為1……整數(shù)為0……整數(shù)為0……整數(shù)為1……整數(shù)為0(0.57)10=(0.1001)2三、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)化2、八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)方法:從二進(jìn)制數(shù)的小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始,向左右兩個(gè)方向以每三位二進(jìn)制數(shù)分為一組,不夠的用“0”補(bǔ)足三位,然后用對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)來(lái)等值代替每一個(gè)這樣的組,即為八進(jìn)制表示。將每位八進(jìn)制數(shù)用三位二進(jìn)制數(shù)代替,再按原來(lái)的順序排列,即得相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。1、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)255.54?206.32解:000……0001……1010……2011……3100……4101……5110……6111……7206.32二進(jìn)制八進(jìn)制一位拆三位三位并一位000……0001……1010……2011……3100……4101……5110……6111……7
2、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)方法:從二進(jìn)制數(shù)的小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始,向左右兩個(gè)方向以每四位二進(jìn)制數(shù)分為一組,不夠的用“0”補(bǔ)足四位,然后用對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)來(lái)等值代替每一個(gè)這樣的組,即為十六進(jìn)制表示。將每位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)代替,再按原來(lái)的順序排列,即得相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。1、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)四、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)化6ED.B4解:解:3D7E.A40000……00001……10010……20011……30100……40101……50110……60111……71000……81001……91010……A1011……B1100……C1101……D1110……E1111……F二進(jìn)制十六進(jìn)制一位拆四位四位并一位0000……00001……10010……20011……30100……40101……50110……60111……71000……81001……91010……A1011……B1100……C1101……D1110……E1111……F2、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)方法:將八進(jìn)制數(shù)先轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),再由二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。方法:將十六進(jìn)制數(shù)先轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),再由二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。1、八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)五、八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)化例:(B6.A8)16
=(?)8266
.520010110110101010000解:B6.A8∴(B6.A8
)16=(266.
520)8
.例:(1777)8
=(?)163FF001111111111解
1777∴(1777)8
=(3FF)160000……00001……10010……20011……30100……40101……50110……60111……71000……81001……91010……A1011……B1100……C1101……D1110……E1111……F1、對(duì)于一般的進(jìn)制數(shù),可先將已知的進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù),再由該十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成待求進(jìn)制的數(shù)。已知的進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)待求進(jìn)制的數(shù)加權(quán)系數(shù)和整數(shù)逆序取余小數(shù)順序取整六、任意兩種進(jìn)位制之間的轉(zhuǎn)化
2、對(duì)于以2的冪次方為基數(shù)的進(jìn)位制之間的轉(zhuǎn)換,即先將已知的進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),再由該二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成待求進(jìn)制的數(shù))。2n為基數(shù)的進(jìn)位制數(shù)二進(jìn)制數(shù)2m為基數(shù)的進(jìn)位制數(shù)已知待求“+”號(hào)用“0”表示,“-”號(hào)用“1”表示。
(1)原碼用原碼表示帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù),符號(hào)位用“0”表示正,用“1”表示負(fù),數(shù)值位保持不變。(+75)10=(+1001011)2=(01001011)原(-75)10
=(-1001011)2=(11001011)原
優(yōu)點(diǎn):原碼簡(jiǎn)單易懂;缺點(diǎn):實(shí)現(xiàn)加、減運(yùn)算不方便,使邏輯電路結(jié)構(gòu)變得很復(fù)雜。3、帶符號(hào)位二進(jìn)制數(shù)的表示(2)反碼用反碼表示帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù),*用“0”表示正,用“1”表示負(fù);*數(shù)值位與符號(hào)位相關(guān),正數(shù)反碼的數(shù)值位和原碼的數(shù)值位相同;負(fù)數(shù)反碼的數(shù)值位是原碼數(shù)值位按位變反。(+75)10=(+1001011)2=
(01001011)反(-75)10=(-1001011)2=(10110100)反
反碼運(yùn)算規(guī)則:
1、(N1+N2)反=(N1)反+(N2)反(N1-N2)反=(N1)反+(-N2)反
2、運(yùn)算時(shí)符號(hào)位和數(shù)值位一起參加運(yùn)算。當(dāng)符號(hào)位有進(jìn)位時(shí),應(yīng)將該進(jìn)位加到運(yùn)算結(jié)果的最低位才能得到最后結(jié)果。例如:N1=+0.1011,N2=+0.0001(N1)反=(0.1011)2,(N2)反=(0.0001)2
,(-N2)反=(1.1110)2則(N1+N2)反=(N1)反+(N2)反
=(0.1011)2+(0.0001)2=(0.110)2(N1-N2)反=(N1)反+(-N2)反
=(0.1011)2+(1.1110)2=(0.1010)2
優(yōu)點(diǎn):1、反碼比原碼運(yùn)算方便,可用加法代替減法;
2、符號(hào)位不用單獨(dú)處理。缺點(diǎn):1、數(shù)值0有+0(0.000…0)和-0(1.111…1)之分,給運(yùn)算器設(shè)計(jì)帶來(lái)麻煩;
2、運(yùn)算后需要判斷是否需要循環(huán)進(jìn)位,運(yùn)算速度降低。0.1011+1.1110
10.1001+1循環(huán)進(jìn)位0.1010(3)補(bǔ)碼用補(bǔ)碼表示帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù),*用“0”表示正,用“1”表示負(fù);*數(shù)值位與符號(hào)位相關(guān),正數(shù)補(bǔ)碼的數(shù)值位與原碼、反碼相同;負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的數(shù)值位是原碼數(shù)值位按位變反,并在最低位加1。(+75)10=(+1001011)2=
(01001011)補(bǔ)(-75)10=(-1001011)2=(10110101)補(bǔ)補(bǔ)碼運(yùn)算規(guī)則:
1、(N1+N2)補(bǔ)=(N1)補(bǔ)+(N2)補(bǔ)(N1-N2)補(bǔ)=(N1)補(bǔ)+(-N2)補(bǔ)
2、運(yùn)算時(shí),符號(hào)位和數(shù)值位一樣參加運(yùn)算。當(dāng)符號(hào)位有進(jìn)位產(chǎn)生時(shí),應(yīng)將該進(jìn)位去掉后才能得到正確的結(jié)果。優(yōu)點(diǎn):可以將減運(yùn)算均通過(guò)加法實(shí)現(xiàn);進(jìn)行加、減運(yùn)算最方便。例如:N1=-0.0100,N2=-0.1100(N1)補(bǔ)=(1.1100)2,(N2)補(bǔ)=(1.0100)2
,(-N2)補(bǔ)=(0.1100)2則(N1+N2)補(bǔ)=(N1)補(bǔ)+(N2)補(bǔ)
=(1.1100)2+(1.0100)2=(1.0000)2
1.1100+1.010011.0000進(jìn)位1舍去
(N1-N2)補(bǔ)=(N1)補(bǔ)+(-N2)補(bǔ)
=(1.1100)2+(0.1100)2=(0.1000)2
1.1100+0.110010.1000進(jìn)位1舍去數(shù)字系統(tǒng)中信息分兩類(lèi):數(shù)值信息:二進(jìn)制數(shù)被賦予數(shù)值意義,表示數(shù)值大小,用來(lái)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算;
文字符號(hào)(包括控制符)信息:二進(jìn)制數(shù)被賦予邏輯意義,表示事物狀態(tài),完成邏輯運(yùn)算。
二進(jìn)制代碼----用來(lái)表示特定信息的二進(jìn)制數(shù)碼。
編碼-----建立二進(jìn)制代碼與十進(jìn)制數(shù)值、字母、符號(hào)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。碼制----編制代碼時(shí)要遵循的規(guī)則。4.1.2幾種簡(jiǎn)單的編碼如何在計(jì)算機(jī)內(nèi)部用“0”和“1”的不同二進(jìn)制代碼組合形式來(lái)表示一個(gè)十進(jìn)制數(shù)。1.數(shù)碼的意義----凡采用若干位二進(jìn)制數(shù)碼表示一位十進(jìn)制數(shù)的代碼,統(tǒng)稱(chēng)為二-十進(jìn)制代碼,簡(jiǎn)稱(chēng)BCD碼(BinaryCodedDecimal)。
16!/(16-10)!=2.9*1010
0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111(1)二-十進(jìn)制代碼(BCD碼)
2.幾種常用的代碼根據(jù)BCD代碼每一位是否有固定的位權(quán),分有權(quán)碼、無(wú)權(quán)碼。5211BCD碼十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼5421BCD碼0123456789000000010010001101000101011001111000100100000001001000110100100010011010101111002421BCDA碼2421BCDB碼余3碼000000010010001101000101011001111110111100000001001000110100101111001101111011110011010001010110011110001001101010111100余3循環(huán)碼0010011001110101010011001101111111101010編碼方案8421BCD碼(有權(quán)碼、恒權(quán)碼)例:(0111)8421BCD=0×8+1×4+1×2+1×1=(7)100000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼四位自然二進(jìn)制數(shù)012345678900000001001000110100010101100111100010010000000100100011010001010110011110001001十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼四位二進(jìn)制數(shù)012345678910111213…98000000010010001101000101011001111000100100010000000100010001001000010011…1001100000000001001000110100010101100111100010011010101111001101…1100010例:十進(jìn)制數(shù)7985的8421BCD碼。十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼二進(jìn)制數(shù)012345678900000001001000110100010101100111100010010000000100100011010001010110011110001001(7985)10=(0111100110000101)8421BCD碼余3碼(無(wú)權(quán)碼)5421BCD碼(恒權(quán)碼)
十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼5421BCD碼0123456789000000010010001101000101011001111000100100000001001000110100100010011010101111002421BCDA碼2421BCDB碼余3碼000000010010001101000101011001111110111100000001001000110100101111001101111011110011010001010110011110001001101010111100余3循環(huán)碼0010011001110101010011001101111111101010編碼方案2421BCD碼(恒權(quán)碼)
例如:(1101)2421BCD=1×2+1×4+0×2+1×1=(7)10(863)10=(111011000011)2421BCD十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼5421BCD碼0123456789000000010010001101000101011001111000100100000001001000110100100010011010101111002421BCDA碼2421BCDB碼余3碼000000010010001101000101011001111110111100000001001000110100101111001101111011110011010001010110011110001001101010111100余3循環(huán)碼0010011001110101010011001101111111101010編碼方案格雷碼(無(wú)權(quán)碼、循環(huán)碼)(2)、可靠性代碼7011181000錯(cuò)誤最小化代碼十進(jìn)制數(shù)四位自然二進(jìn)制碼四位格雷碼012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000特點(diǎn):任意兩組相鄰代碼之間只有一位數(shù)碼(碼元)不同,其余各位都相同。奇偶校驗(yàn)碼一部分是需要傳送的信息本身;另一部分是1位奇偶校驗(yàn)位,其數(shù)值為0或1,它應(yīng)使整個(gè)代碼中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。十進(jìn)制數(shù)8421奇校驗(yàn)碼校驗(yàn)位01234567890000000100100011010001010110011110001001100101100100000001001000110100010101100111111011110110100110信息碼8421偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)位信息碼奇偶校驗(yàn)位的兩種編碼方式:奇校驗(yàn):被傳送的信息碼加上檢驗(yàn)碼,含“1”的碼元數(shù)為奇數(shù)。偶校驗(yàn):被傳送的信息碼加上檢驗(yàn)碼,含“1”的碼元數(shù)為偶數(shù)。十進(jìn)制數(shù)8421奇校驗(yàn)碼校驗(yàn)位01234567890000000100100011010001010110011110001001100101100100000001001000110100010101100111111011110110100110信息碼8421奇校驗(yàn)碼校驗(yàn)位信息碼局限性:
1、奇偶校驗(yàn)碼編碼簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn),但以犧牲信息傳輸能力來(lái)獲得檢錯(cuò)性能,校驗(yàn)位越多,傳輸能力越差。
2、奇偶校驗(yàn)碼只有檢錯(cuò)能力,沒(méi)有糾錯(cuò)能力。
3、帶一位校驗(yàn)碼的奇偶校驗(yàn),只能檢測(cè)出單個(gè)或奇數(shù)個(gè)碼元的錯(cuò)誤,不能發(fā)現(xiàn)雙錯(cuò)。01010100奇偶校驗(yàn)碼(3)、字符編碼美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange),簡(jiǎn)稱(chēng)ASCII碼。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)碼(GB2312)。字母、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符號(hào)和其它特殊符號(hào)的編碼。01000000奇偶校驗(yàn)碼高4位低4位000000010010001101000101011001110123456700000NULDELSP0@P?p00011SOHDC1!1AQaq00102STXDC2”2BRbr00113ETXDC3#3CScs01004EOTDC4$4DTdt01015ENQNAK%5EUeu01106ACKSYN&6FVfv01117BELETB’7GWgw10008BSCAN(8HXhx10019HTEM)9IYiy1010ALFSUB*:JZjz1011BVTESC+;K[k{1100CFFFS,<L\l|1101DCRGS–=M]m}1110ESORS.>N^n~1111FSIUS/?O-oDEL大大大高4.2.2邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算4.2.3復(fù)合邏輯4.2邏輯代數(shù)基礎(chǔ)4.2.1邏輯代數(shù)的基本概念4.2.4正邏輯和負(fù)邏輯邏輯代數(shù)(開(kāi)關(guān)代數(shù)、布爾代數(shù))
邏輯代數(shù)----是能按一定邏輯規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算的代數(shù)。4.2.1邏輯代數(shù)的基本概念模擬電路-----圖解法、微變等效電路法;數(shù)字電路-----邏輯代數(shù)(邏輯表達(dá)式、邏輯圖、真值表、卡諾圖)?;具壿嬯P(guān)系--------與邏輯、或邏輯、非邏輯。
基本邏輯運(yùn)算:
與運(yùn)算(邏輯乘法運(yùn)算)---------------“與門(mén)”或運(yùn)算(邏輯加法運(yùn)算)---------------“或門(mén)”非運(yùn)算(求反運(yùn)算)---------------“非門(mén)”4.2.2基本邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)這三種基本邏輯運(yùn)算的電路分別是“與門(mén)”、“或門(mén)”、“非門(mén)”因果關(guān)系:只有決定一件事情的條件全部具備之后,這件事情才會(huì)發(fā)生,這種關(guān)系就是“與”邏輯。一、與邏輯(ANDLogic)開(kāi)關(guān)A開(kāi)關(guān)B燈Y斷
斷
合
合斷
合
斷
合滅
滅
滅
亮YY真值表--用邏輯變量可能出現(xiàn)的全部取值組合判斷相應(yīng)結(jié)果的表格①與運(yùn)算的運(yùn)算規(guī)則:“有0出0,全1出1”。②與邏輯關(guān)系表達(dá)式:Y=A?B讀作“Y等于A與B”④對(duì)多變量的與運(yùn)算可寫(xiě)成Y=A?B?C…“×”、“?”為“與”運(yùn)算運(yùn)算符號(hào),也用“∧”、“∩”、“&”表示與運(yùn)算。③實(shí)現(xiàn)與運(yùn)算的電路稱(chēng)為與門(mén),與門(mén)的邏輯符號(hào)0?0=00?1=01?0=01?1=1tttAYB因果關(guān)系:在決定某一事件的各個(gè)條件中,只要具備一個(gè)或一個(gè)以上的條件,這一事件就能發(fā)生,這種因果關(guān)系稱(chēng)為或邏輯。二、或邏輯(ORLogic)Y“+”為或邏輯(邏輯加)運(yùn)算符,也用“∨”、“∪”表示“或”運(yùn)算。①或運(yùn)算運(yùn)算規(guī)則:“有1出1,全0出0”②或邏輯關(guān)系表達(dá)式:Y=A+B③實(shí)現(xiàn)或運(yùn)算的電路稱(chēng)為或門(mén),或門(mén)的邏輯符號(hào)④對(duì)多變量的或運(yùn)算可寫(xiě)成:Y=A+B+C+...0+0=00+1=11+0=11+1=1tttAYBY=A+B三、非邏輯(NOTLogic)因果關(guān)系:條件不具備(開(kāi)關(guān)斷開(kāi)),事情(電燈亮)才會(huì)發(fā)生;條件具備,事情不會(huì)發(fā)生,這種因果關(guān)系稱(chēng)為“非”邏輯關(guān)系。YY①非運(yùn)算運(yùn)算規(guī)則:取反②非邏輯關(guān)系的表達(dá)式為:③實(shí)現(xiàn)非運(yùn)算的電路稱(chēng)為非門(mén),非門(mén)的邏輯符號(hào)若稱(chēng)A為原變量,則為其反變量,讀作“A非”或“A反”?!?”是非運(yùn)算符,也用符號(hào)~、?表示“非”運(yùn)算非門(mén)輸出信號(hào)和輸入信號(hào)反相,故非門(mén)也叫反相器。反相器ttAY4.2.2復(fù)合邏輯運(yùn)算(幾種導(dǎo)出的邏輯運(yùn)算)復(fù)合運(yùn)算------通過(guò)三種基本邏輯運(yùn)算派生出來(lái)的邏輯運(yùn)算。一、與非邏輯(NANDLogic)
5、與非門(mén)邏輯符號(hào)6、多輸入的與非邏輯表達(dá)式:2、與非運(yùn)算表達(dá)式:3、邏輯功能:只要變量A、B、…中有一個(gè)為0,則函數(shù)Y為1;僅當(dāng)變量A、B、C、…全部為1時(shí),函數(shù)Y為0。
1、與非運(yùn)算規(guī)則:先與再非4、與非門(mén)---實(shí)現(xiàn)與非邏輯運(yùn)算的電路。YY=A·BY=A·B·C…二、或非邏輯(NORLogic)
1、或非運(yùn)算規(guī)則:先或再非2、或非邏輯表達(dá)式:
5、或非門(mén)邏輯符號(hào)3、邏輯功能:只要變量A、B、C、…中有一個(gè)為1,則函數(shù)Y為0;僅當(dāng)變量A、B、C、…全部為0時(shí),函數(shù)Y為1。4、或非門(mén)---實(shí)現(xiàn)或非邏輯運(yùn)算的電路?!軾Y=A+B+C…6、多輸入的或非邏輯表達(dá)式:Y=A+B三、與或非邏輯4、與或非門(mén)---實(shí)現(xiàn)與或非邏輯的門(mén)電路。
1、與或非運(yùn)算規(guī)則:先與后或再非2、與或非邏輯表達(dá)式3、邏輯功能:僅當(dāng)每一個(gè)“與項(xiàng)”均為0時(shí),才能使函數(shù)Y為1;否則函數(shù)Y為0。Y=AB+CD&YCD5、與或非門(mén)邏輯符號(hào)四、異或邏輯“⊕”異或運(yùn)算符4、異或門(mén)---能夠?qū)崿F(xiàn)異或邏輯關(guān)系的電路。3、異或運(yùn)算邏輯表達(dá)式:2、真值表5、異或門(mén)邏輯符號(hào)Y=A⊕B=AB+AB1、異或邏輯關(guān)系:當(dāng)兩個(gè)輸入變量A、B不同時(shí),輸出為1;相同時(shí),輸出為0。輸入變量異或邏輯ABAB000011101110五、同或邏輯4、同或門(mén)---能夠?qū)崿F(xiàn)同或邏輯運(yùn)算的電路。5、同或門(mén)邏輯符號(hào)3、同或運(yùn)算邏輯表達(dá)式:2、真值表“⊙”同或運(yùn)算符號(hào)Y=A⊙B=AB+AB1、同或邏輯關(guān)系:當(dāng)兩個(gè)輸入變量A、B相同時(shí),輸出為1;不同時(shí),輸出為0。輸入變量同或邏輯ABA⊙B001010100111異或邏輯AB0110六、其他復(fù)合邏輯1、或與邏輯F=(A+B)(C+D)2、或與非邏輯F=(A+B)(C+D)3、異或非邏輯F=A⊕B4、同或非邏輯F=A⊙B4.2.4
正邏輯和負(fù)邏輯在實(shí)際邏輯電路中規(guī)定:用“1”表示高電平的輸入和輸出信號(hào),用“0”表示低電平的輸入和輸出信號(hào),這種對(duì)事件狀態(tài)的賦值稱(chēng)為正邏輯;用“0”表示高電平的輸入和輸出信號(hào),用“1”表示低電平的輸入和輸出信號(hào),這種對(duì)事件狀態(tài)的賦值稱(chēng)為負(fù)邏輯;輸
入
A
B輸
出
YL
LL
HH
LH
HL
L
LH
輸
入
A
B輸
出
Y0
00
1
1
0
1
10
0
0
1輸
入
A
B輸
出Y1
1
1
0
0
1
0
01
1
1
0
輸入輸出電平關(guān)系表正邏輯真值表負(fù)邏輯真值表例:假定某邏輯門(mén)電路輸入、輸出電平關(guān)系。正邏輯負(fù)邏輯與或=正“與”=負(fù)“或”正“與非”=負(fù)“或非”正“或”=負(fù)“與”正“或非”=負(fù)“與非”正、負(fù)邏輯間關(guān)系:注:如不加特殊說(shuō)明一律采用正邏輯體制來(lái)描述電路。4.3邏輯代數(shù)的公式、基本定律和規(guī)則4.3.1邏輯代數(shù)的基本公式1.邏輯常量運(yùn)算基本公式
與運(yùn)算或運(yùn)算非運(yùn)算0·0=00·1=01·0=01·1=10+0=00+1=11+0=11+1=12.邏輯變量與常量、變量與變量間的運(yùn)算基本公式
與運(yùn)算或運(yùn)算非運(yùn)算A·0=0A·1=AA·A=AA·=0A+0=AA+1=1A+A=AA+=1輸入變量同或邏輯ABA⊙B001010100111異或邏輯AB0110異或運(yùn)算規(guī)則:0⊕0=00⊕1=11⊕0=11⊕1=0一般形式:A⊕0=AA⊕1=AA⊕A=1A⊕A=0同或運(yùn)算規(guī)則:0⊙0=10⊙1=01⊙0=01⊙1=1A⊙0=AA⊙1=AA⊙A=0A⊙A=1一般形式:Y=A⊙B=AB+ABY=A⊕B=AB+AB4.3.2邏輯代數(shù)的基本定律1.與普通代數(shù)相似的定律(1)交換律
A+B=B+A(1-11)
AB=BA(1-
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