第一章 数字逻辑基础

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1、数字逻辑与数字系统概述⒈一些基本概念在电子技术中，被传递、加工和处理的信号可以分为两大类：模拟信号和数字信号(1)模拟信号：在时间上和幅度上都是连续变化的信号，称为模拟信号，例如正弦波信号、心电信号等。(2)数字信号：在时间和幅度上均不连续的信号。(3)模拟电路：工作信号为模拟信号的电子电路。(4)数字电路：工作信号为数字信号的电子电路。(5)研究的对象：数字电路研究的对象是数字电路的输出与输入之间的因果关系，也就是说研究电路的逻辑关系。(6)数字集成电路分类：小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）。(7)

2、数字系统：用数字电路构成的实际工程系统称为数字系统。(8)集成电路：将多个电子电路器件做在一块芯片上的电路称为集成电路。⒉主要内容半导体二极管和三极管数字逻辑基础逻辑门电路组合逻辑电路触发器时序逻辑电路运算电路半导体存储器脉冲波形的产生与整形可编程逻辑器件和现场可编程门阵列数/模和模/数转换⒊课程意义数字电路是一门硬件方面的重要基础课。任务是使同学们获得数字电路的基本理论、基本知识、基本技能，掌握数字逻辑的基本分析方法和设计方法，培养学生分析问题、解决问题的能力以及工程实验能力。⒋学习本门课程应注意的问题⑴应着重抓好基本理论、基本知识、基本方法的学习。⑵能熟练运用数字电路的

3、分析方法和设计方法。⑶重视实验技术。⒌教材及参考书教材：数字逻辑与数字系统(第3版)，王永军李景华主编28电子工业出版社，2005参考书：（1）数字逻辑与数字系统习题解答与实验指导，赵丽红、马文学、康恩顺编写（2）电子技术基础（数字部分，第四版）康华光编写高等教育出版社（3）《数字电路逻辑设计》第一版王毓银主编（4）DigitalDesignPrinciples&Practices（ThirdEdition）JohnF.Wakerly28第一章数字逻辑基础本章主要介绍数字电路中常用的几种数制的表示方法及其转换规律，数字系统中常见的几种编码及逻辑代数知识。1.1计数体制l数是

4、用来表示物理量多少的。常用多位数表示。l通常，把数的组成和由低位向高位进位的规则称为数制。l在数字系统中，常用的数制包括十进制数(decimal)，二进制数(binary),八进制数(octal)和十六进制数（hexadecimal）。1.1.1十进制数l组成：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9l进位规则：逢十进一。l不同位置数的权不同，可用10i表示。li在(n-1)至-m间取值。ln为十进制数的整数位位数，lm为小数位位数。l10称为基数(radix或base)。例：666.66666.66=6×102+6×101+6×100+6×10-1+6×10-2任意一个十进

5、制数都可以写成：n是整数位位数,m是小数位位数,ai是第i位系数,10i是第i位的权，10是基数。任意进制数的按权展开式：ai为0～(R－1)中任意一个数字符号，R为基数，Ri为第i位的权值。1.1.2二进制数l组成：0、1l进位规则：逢二进一一个二进制数M2可以写成：l一个二进制数的最右边一位称为最低有效位，常表示为LSB(LeastSignificantBit)，l最左边一位称为最高有效位，常表示为MSB(MostSignificantBit)。例：试标出二进制数11011.011的LSB，MSB位，写出各位的权和按权展开式，求出其等值的十进制数。28M2=11011.

6、0112=1×24+1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2+1×2-3=27.375101.1.3八进制数和十六进制数⒈八进制数l组成：0、1、2、3、4、5、6、7、l进位规则：逢八进一l权值：8i基数：8⒉十六进制数l组成：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、Fl其中A～F的等值十进制数分别为10、11、12、13、14、15l进位规则：逢十六进一八进制数和十六进制数均可写成按权展开式，并能求出相应的等值十进制数：例：求八进制数6668的等值十进制数。解：6668=6×82+6×81+6×80=384+48+6=43810

7、例：一个十六进制数2AF16的等值十进制数是多少？解：2AF16=2×162+A×161+F×160=2×162+10×161+15×160=687101.1.4二进制数和其它进制之间的转换⒈十进制数转换成二进制数将十进制数M10转换为二进制数，一般采用将M10的整数部分和小数部分分别转换，然后把其结果相加。设M10的整数部分转换成的二进制数为an-1an-2…a1a0可列成下列等式：M10=an-12n-1+an-22n-2+…+a121+a020（1）整数部分转换设M10的整数部分转换成的二进制数为an-1an