數(shù)字電路的基本概念-數(shù)制和編碼課件

本課程性質(zhì)：是一門專業(yè)基礎(chǔ)課。特點：非純理論性課程，實踐性很強；邏輯設(shè)計方法十分靈活；理論知識和實際應用十分緊密。研究內(nèi)容：以邏輯代數(shù)和邏輯器件為基礎(chǔ)，研究各種數(shù)字電路的分析和設(shè)計方法。教學目標：能夠?qū)σ话阈?、常用的?shù)字電路進行分析，同時對較簡單的單元電路進行設(shè)計。課程簡介本課程性質(zhì)：課程簡介教學安排教學時數(shù)：80學時。教材：《電子技術(shù)基礎(chǔ)》。陳振源褚麗歆主編人民郵電出版社2006年5月參考教材：《脈沖與數(shù)字電路》（第三版）。教學安排教學時數(shù)：80學時。相關(guān)實驗：數(shù)字電路實驗5項實驗（10課時）實驗時間、安排：依據(jù)課程實施計劃表。成績評定：課堂提問+作業(yè)+平時測驗10%；

實驗考核30%；

結(jié)束考試60%。作業(yè)：每周一次，約20人。教學安排相關(guān)實驗：數(shù)字電路實驗5項實驗（10課時）教學安排第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)數(shù)字電路的基本概念--數(shù)制和編碼ppt課件數(shù)字電視走進千家萬戶數(shù)字電視走進千家萬戶數(shù)字電路的基本概念--數(shù)制和編碼ppt課件數(shù)字電路的基本概念--數(shù)制和編碼ppt課件學習目標能說出脈沖信號與數(shù)字信號的特點、數(shù)字信號的主要參數(shù)，能區(qū)別模擬信號和數(shù)字信號。能說出不同數(shù)制的特點及其算術(shù)運算的規(guī)律；會各種數(shù)制間的轉(zhuǎn)換，會BCD碼和十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換。學習內(nèi)容脈沖信號與數(shù)字信號，數(shù)制及其轉(zhuǎn)換。第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)學習目標能說出脈沖信號與數(shù)字信號的特點、數(shù)字信號的主要參數(shù)，§1.1數(shù)字電路的基本概念§1.1數(shù)字電路的基本概念模擬信號：在時間上和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號。對模擬信號進行傳輸、處理的電子線路稱為模擬電子線路。數(shù)字信號：在時間上和數(shù)值上的變化是離散的信號。對數(shù)字信號進行傳輸、處理的電子線路稱為數(shù)字電子線路。v數(shù)字電壓信號t0v模擬電壓信號t0一、模擬信號和數(shù)字信號模擬信號：在時間上和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號典型的數(shù)字信號數(shù)字信號在電路中往往表現(xiàn)為突變的電壓或電流，如圖所示。該信號有兩個特點：

（一）信號只有兩個電壓值，5V和0V。

（二）信號從高電平變?yōu)榈碗娖剑蛘邚牡碗娖阶優(yōu)楦唠娖绞且粋€突然變化的過程，這種信號又稱為脈沖信號。第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)典型的數(shù)字信號數(shù)字信號在電路中往往表現(xiàn)為突變的電壓或數(shù)字信號的主要參數(shù)Vm——信號幅度。它表示電壓波形變化的最大值。

T——信號的重復周期。信號的重復頻率f=1/T。

tW——脈沖寬度。它表示脈沖的作用時間。

q——占空比。它表示脈沖寬度tW占整個周期T的百分比，其定義為：理想的周期性數(shù)字信號第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)數(shù)字信號的主要參數(shù)理想的周期性數(shù)字信號第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)二、數(shù)字電路的特點和分類（一）結(jié)構(gòu)簡單，易于用電路實現(xiàn)。（二）抗干擾能力強，可靠性高，精度高。（三）處理功能強，既能實現(xiàn)數(shù)值運算，還可以實現(xiàn)邏輯運算和判斷。（四）產(chǎn)品系列多、通用性強、成本低。（五）數(shù)字信號更易于存儲、加密、壓縮、傳輸、和再現(xiàn)。

第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)二、數(shù)字電路的特點和分類（一）結(jié)構(gòu)簡單，易于用電路實現(xiàn)。第一按集成度分類：數(shù)字電路可分為小規(guī)模（SSI，每片數(shù)十器件）、中規(guī)模（MSI，每片數(shù)百器件）、大規(guī)模（LSI，每片數(shù)千器件）和超大規(guī)模（VLSI，每片器件數(shù)目大于1萬）數(shù)字集成電路。集成電路從應用的角度又可分為通用型和專用型兩大類型。第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)按集成度分類：數(shù)字電路可分為小規(guī)模（SSI，每片數(shù)十三、數(shù)制與碼制數(shù)制：按進位規(guī)則進行計數(shù)，稱為進位計數(shù)制。常見數(shù)制：十進制二進制八進制和十六進制第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)三、數(shù)制與碼制數(shù)制：按進位規(guī)則進行計數(shù)，稱為進位計數(shù)制。常見（一）十進制數(shù)55555×103=50005×102=5005×101=505×100=5＝5555

103、102、101、100稱為十進制的權(quán)。各數(shù)位的權(quán)是10的冪。同樣的數(shù)碼在不同的數(shù)位上代表的數(shù)值不同。＋任意一個十進制數(shù)都可以表示為各個數(shù)位上的數(shù)碼與其對應的權(quán)的乘積之和，稱權(quán)展開式。即：(5555)10＝5×103＋5×102＋5×101＋5×1002×102＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4×10－2又：(209.04)10＝第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)（一）十進制數(shù)55555×103=50005×102=5001.任一ai

有十種可能的數(shù)，基數(shù)是10。一般地可把任一十進制數(shù)N表示為：2.ai所代表的值和ai的位置有關(guān)。3.逢十進一，借一當十。（9＋1＝10）第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)特點：1.任一ai有十種可能的數(shù)，基數(shù)是10。一般地可把任一十數(shù)碼為：0、1；基數(shù)是2。運算規(guī)律：逢二進一，借一當二。即：1＋1＝10。二進制數(shù)的權(quán)展開式：如：(101.01)2＝1×22＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2

＝(5.25)10各數(shù)位的權(quán)是2的冪（二）二進制數(shù)下標B代表N為二進制數(shù)第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)數(shù)碼為：0、1；基數(shù)是2。各數(shù)位的權(quán)是2的冪（二）二進制數(shù)下優(yōu)缺點：用電路的兩種狀態(tài)（0，1）來表示二進制數(shù)，數(shù)碼的存儲、傳輸簡單可靠。位數(shù)較多，使用不便；不符合人們的習慣。第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)優(yōu)缺點：用電路的兩種狀態(tài)（0，1）來表示二進制數(shù)，數(shù)（三）二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換1.二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)按權(quán)展開再相加1101.011=1×23+1×22+1+1×2-2+1×2-3=8+4+1+0.25+0.125=13.3752.十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)

采用除2（基數(shù)）取余法，先得到的余數(shù)為低位，后得到的余數(shù)為高位。244余數(shù)低位222……0→b0211……0→b125……1→b222……1→b321……0→b40……1→b5

高位=101100B

44第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)（三）二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換1.二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制（四）二－十進制編碼（BCD碼）

用一定位數(shù)的二進制數(shù)來表示十進制數(shù)碼、字母、符號等信息所對應的關(guān)系稱為編碼(過程)。用以表示十進制數(shù)碼、字母、符號等信息的一定位數(shù)的二進制數(shù)稱為代碼。二~十進制代碼：用4位二進制數(shù)b3b2b1b0來表示一位十進制數(shù)中的0~9十個數(shù)碼。簡稱BCD碼。用四位自然二進制碼中的前十個碼來表示十進制數(shù)碼，因各位的權(quán)值依次為8、4、2、1，故稱8421BCD碼。第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)（四）二－十進制編碼（BCD碼）用一定位數(shù)的二進制數(shù)8421碼2421A2421A5211余3碼格雷碼0123456789權(quán)0000000100100011010001010110011111101111000000010010001101001011110011011110111100000001010001010111100010011100110111110011010001010110011110001001101010111100000000010011001001100111010101001100110100000001001000110100010101100111100010018421242124215211無權(quán)無權(quán)各種BCD編碼第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)8421碼2421A2421A5211余3碼格雷碼01234小結(jié)

日常生活中使用十進制，但在計