《数字逻辑基础》课件

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1、数字电子技术DigitalElectronicalTechonalogy计算机与信息学院毕春跃2008.101.课程目标获得适应信息时代的数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。培养分析和解决实际问题的能力，为以后深入学习数字电子技术及其相关学科和专业打好以下两方面的基础:1、正确分析、设计数字电路，特别是集成电路的基础；2、为进一步学习设计专用集成电路(ASIC)的基础。数字信号传输、变换、产生等。内容涉及相关器件、功能电路及系统。硬件处理数字信号的电子电路及其逻辑功能数字电路的分析方法数字电路的设计方法各种典型器件在电子系统中的应用软件系统分析、设

2、计、仿真的软件工具——EWB、Multisim、Protel、ABEL、VHDL、VerlogHDL、EDA工具软件MaxPlusII、QuartusII等2.课程研究内容3.课程特点与学习方法a、发展快b、应用广(2)学习方法打好基础、关注发展、主动更新、注重实践(1)课程特点摩尔定律:集成度按10倍/6年的速度发展。c、工程实践性强a、掌握基本概念、基本电路和基本分析、设计方法b、能独立的应用所学的知识去分析和解决数字电路的实际问题的能力。第4章数字逻辑基础学习要点了解数字电路的特点以及数制和编码的概念掌握与门、或门、与非门、异或门的逻辑符号、逻辑功能和表

3、示方法掌握逻辑代数的基本运算法则、基本公式、基本定理和化简方法能够熟练地运用真值表、逻辑表达式、波形图和逻辑图表示逻辑函数第4章数字逻辑基础4.1数制和码制4.2逻辑代数中的基本运算4.3基本定律和常用公式4.4逻辑函数及其表示方法4.5逻辑函数的化简引言数字电路概述数字信号与数字电路模拟信号：在时间上和数值上连续的信号。数字信号：在时间上和数值上不连续的（即离散的）信号。uu模拟信号波形数字信号波形tt对模拟信号进行传输、处理的电子线路称为模拟电路。对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。（1）工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离散的（不

4、连续），反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。（2）在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态和输出信号的状态之间的逻辑关系。（3）对组成数字电路的元器件的精度要求不高，只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。数字电路的特点（1）进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位计数的方法组成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简称进位制。4.1数制及其转换（2）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。（3）位权（位的权数）：在某一进位制的数中，每一位的大小

5、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、数制数码为：0～9；基数是10。运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。十进制数的权展开式：1、十进制５　５　５　５５×１０３＝５０００５×１０２＝　５００５×１０１＝　　５０５×１００＝　　　５＝５５５５103、102、101、100称为十进制的权。各数位的权是10的幂。同样的数码在不同的数位上代表的数值不同。＋任意一个十进制数都可以表示为各个数位上的数码与其对应的权的乘积之和，称权展开式。即：(5555)10＝5×103＋5×102＋5×101＋5×100又如：(209.0

6、4)10＝2×102＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4×10－22、二进制数码为：0、1；基数是2。运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。二进制数的权展开式：如：(101.01)2＝1×22＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2＝(5.25)10加法规则：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10乘法规则：0.0=0，0.1=0，1.0=0，1.1=1运算规则各数位的权是２的幂二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。3、十六进制数码为：0～9、A～F；基数是16。运算规律：逢十

7、六进一，即：F＋1＝10。十六进制数的权展开式：如：(D8.A)2＝13×161＋8×160＋10×16－1＝(216.625)10各数位的权是16的幂二、数制转换1、二进制数与十六进制数的相互转换111010100.0110000＝(1D4.6)16=101011110100.01110110(AF4.76)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。十进制整数转换为二进制采用除基取余法，先得到的余数为低位，后得到的余数为高位。所以：(44)10＝(101100)22、十进制数转换为二进制数整数：除2取余，倒序排列小数

8、：乘2取整，顺序排列原码、反码与补码在