《数电》48学时第01章数制和码制

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1、《数字电子技术基础》（第五版）阎石主编高等教育出版社电子信息工程学院电子工程系李改新高级工程师ligaixin@tom.comligaixin@21cn.com课程介绍前言课程性质教材课程内容前言我们都知道，现在是“数字时代”，数字电子技术的研究是日益深入，数字电子技术的应用是日益广泛，电子产品的更新周期日益缩短，新产品的开发速度日益加快，数字电子器件的规模和集成度越来越高，但仍然是集成在制作在“硅片”上的半导体器件，所以使用数字电子器件和数字电子技术的基础是掌握其基本单元器件的概念、原理和分析设计方法。课程性质电子

2、技术方面入门的技术基础课。电子，通信，自控和物理类专业的专业基础课。通过本课程的学习，可以获得电子技术方面的基础知识，基本理论和基本技能，为深入学习数字电子技术和后续课程及其专业应用打下基础。课程内容数字逻辑电路的基础理论第一章数制和码制第二章逻辑代数两类基本的逻辑器件第三章逻辑门电路（组合逻辑电路基础）第五章集成触发器（时序逻辑电路基础）两类逻辑电路的分析和设计方法第四章组合逻辑电路第六章时序逻辑电路存储器及可编程逻辑器件（第七、八章）脉冲波形的产生及整形电路（第十章）模数和数模转换（第十一章）第一章数制和码制1.1

3、概述数字量和模拟量模拟量：时间或幅度上连续的物理量（数字量以外的物理量）如：温度、行驶路程和速度、说话发出的声音数字量：变化在时间上和数量上都是不连续的（离散的）（存在一个最小数量单位△）如：统计一座桥上经过的汽车数量数字信号和模拟信号数字电路：用离散的数字电压/电流序列来表示信息处理数字信号的电路模拟电路：用连续的模拟电压/电流值来表示信息处理模拟信号的电路数字电路和模拟电路：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数字电路和模拟电路模拟信号：描述或表示模拟量的电信号数字信号：描述或表示数

4、字量的电信号随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路(可以是专用的数字信号处理电路，也可以是通用的计算机)进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。数字信号通常都是用数码形式给出的。不同的数码可以用来表示数量的不同大小。用数码表示数量大小时，仅用一位数码

5、往往不够用，因此经常需要用进位计数制的方法组成多位数码使用。我们把多位数码中每一位的构成方法以及从低位到高位的进位规则称为数制。当两个数码分别表示两个数量大小时，它们可以进行数量间的加、减、乘、除等运算。这种运算称为算数运算。数字电路中的算数运算都是以二进制运算进行的。不同的数码不仅可以用来表示数量的不同大小，而且可以用来表示不同的事物或事物的不同状态。在用于表示不同事物的情况下，这些数码已经不再具有表示数量大小的含义了，它们只是不同事物的代号而已。这些数码称为代码。学号仅表示不同的学生，没有数量大小的含义。为了便于记

6、忆和查找．在编制代码时总要遵循一定的规则．这些规则就称为码制。每个人都可以根据自己的需要选定编码规则，编制出一组代码。考虑到信息交换的需要，还必须制定一些大家共同使用的通用代码。例如目前国际上通用的美国信息交换标准代码(ASCIl码)就属于这一种。1.2几种常用的数制数制：①每一位的构成②从低位向高位的进位规则常用到的数制：十进制，二进制，八进制，十六进制数字电路中普遍采用二进制算数运算十进制，二进制，八进制，十六进制逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一N进制：十进制数12345N进制数(D)N：n位整数m位小数N：基数

7、（采用数码的个数）i：n-1～-m的整数Ki：位码（第i位的系数0～N-1）Ni：第i位的权值十进制数二进制八进制十六进制00000000001000101102001002203001103304010004405010105506011006607011107708100010809100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F不同进制数的对照表1.3不同数制间的转换一、N－十转换例：二、十－二转换（除2取余，余数倒叙排列）整数部分:例：∟

8、∟∟∟∟∟∟∟二、十－二转换（乘2取整）小数部分:例：十进制转换为N进制：整数部分：基数除法倒叙排列余数小数部分：基数乘法三、二－十六转换（小数点为界,4位一单元划分，不足4位补0）例：将(01011110.10110010)2化为十六进制四、十六－二转换（每位16进制数转换成4位二进制数）例：将(8FAC6)16化为二进制=(5