[工程科技]数字电路_ 数制和码制

《[工程科技]数字电路_ 数制和码制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1数字电路与逻辑设计孙延鹏1.1概述数字量和模拟量数字量：在时间上和数量上都是不连续的例：产品数量的统计、数字表盘的读数、数字电路信号等。模拟量：在时间上或数量上都是连续的。数字电路和模拟电路：例：正弦波信号、锯齿波信号等。工作信号，研究的对象，分析/设计方法以及所用的数学工具都有显著的不同tV(t)数字信号高电平低电平上跳沿下跳沿模拟信号tV(t)数字信号的表示方式：1)采用二值数字来表示，即0、1数字。0为逻辑0，1为逻辑1；2)采用逻辑电平来表示，即H和L；3)采用数字波形来表示。tV(t)数字电路发展历史随着半导体技术和工艺的发展，出现了数

2、字集成电路，集成电路发展十分迅速。数字集成电路按照集成度的高低可分为小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）和超大规模（VLSI）几种类型。计算机的发展趋势：速度↑、功能↑、可靠性↑、体积↓、价格↓、功耗↓。美国1971年中、大规模集成电路第四代美国1964年小规模集成电路第三代美国1958年晶体管第二代美国1946年电子管第一代国家生产时间主要元器件划代数字计算机的划代三、数字系统的特点1.具有算术运算和逻辑运算功能，速度快2.集成度高3.抗干扰性强，精度高4.保密性能好，信号便于长期保存，可靠性高，通用性强5.便于故障诊断和系统维护五

3、、应用数字通信、自动控制、计算机、雷达、数字测量仪器、仪表、家电（数码相机、数字电视机、数字影碟机）、航天等各个领域。21世纪是信息数字化的时代，数字化是人类进入信息时代的必要条件。第一章数制和码制第二章逻辑代数基础第三章门电路第四章组合逻辑电路第五章触发器第六章时序逻辑电路第七章可编程逻辑器件PLD第八章脉冲波形产生与变换目录1.1数制（1）基数：进位制的基数，就是在该进位制中可能用到的数码个数。（2）位权（位的权数）：在某一进位制的数中，每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数，这个固定的数就是这一位的权数。权数是一个幂。一、数制（计数体

4、制）常用的数制有十进制、二进制、八进制、十六进制等。1.1.1十进制（DecimalNumberSystem）数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。十个不同的数码。基数：数码的数目称作数制的“基数”，十进制的基数为10。计数规律：逢十进一、借一当十。一般表达式：式中Kｉ为基数10的ｉ次幂的系数，它可为0～9中的任一个数字。（n＝3，m＝2）在数字电路中一般不直接采用十进制，因为要用10个不同的电路状态来表示十进制的10个数码，不容易，又不经济。1.1.2二进制（BinaryNumberSystem）二进制与十进制的排列规律类同，仅区别于基数不

5、同。数码：0、1基数：2计数规律：逢二进一、借一当二一般表达式：二进制的运算法则：加法：0＋0＝00＋1＝1＋0＝11＋1＝10乘法：0×0＝00×1＝1×0＝01×1＝1二进制的优点：用电路的两个状态---开关来表示二进制数，数码的存储和传输简单、可靠。二进制的缺点：位数较多，使用不便；不符合人们的习惯，输入时将十进制转换成二进制，运算结果输出时再转换成十进制数。不便于书写1.1.3八进制数数码：0、1、2、3、4、5、6、7、八个数码。基数：8计数规律：　　逢八进一、借一当八一般表达式：1.1.4十六进制数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、

6、9、A（10）、B（11）、C（12）、D（13）、E（14）、F（15）16个数码。基数：16计数规律：逢十六进一一般表达式：数制转换二进制八进制十进制十六进制1.1.5八进制数与二进制数的转换（1）二进制数转换为八进制数：将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补零，则每组二进制数便是一位八进制数。（1101010.01)2＝(152.2)8000(374.26)8=（011111100.010110）2（2）八进制数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进制数表示。十六－二转换111010100.011000

7、0=101011110100.01110110(AF4.76)16＝(1E8.6)16二进制数与十六进制数的相互转换，按照每4位二进制数对应于一位十六进制数进行转换。二－十转换将二进制数按下式展开，然后将所有各项的数值按十进制相加，就可以得到等值的十进制数。十与二转换整数部分:除2取余法十进制数25转换成二进制数的转换过程：225余1K0122余0K162余0K232余1K312余1K40(25)D=(11001)B∟∟∟∟∟∟∟∟十进制数173转换成二进制数的转换过程：十－二转换小数部分:结论如果一个N进制数

8、M包含ｎ位整数和ｍ位小数，即(an-1an-2…a1a0·a－1a－2…a－m)2则该数的权展开式为：(M)