第01讲绪论88112

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1、第1讲绪论课时授课计划课程内容知识要点：数字系统的基本概念进位记数制及几种常用数制的转换带符号二进制数的代码表示形式数字系统中常用的几种编码目的与要求：了解数字电路的特点及应用、分类掌握二、八、十、十六进制的表示方法及相互转换；会用原码、反码、补码表示带符号数并能用补码进行加减运算；知道常用的BCD码和可靠性编码的意义及表示方法。重点与难点：重点：数制与码制的表示方法；难点：数制及码制间的相互转换。课时授课计划课堂讨论：离散信号二、十、八、十六进制的特点及表示方法码的作用8421BCD码的特点及应用现代教

2、学方法与手段：投影PowerPoint幻灯课件复习（提问）：什么是模拟信号模拟电路；什么是二进制代码。课程内容一、数字电路基本概念电信号：随时间变化的电流或电压。模拟信号：信号的变化在时间上和数值上都是连续的。1.数字信号时间上离散，幅值上整量化的信号。常指在两个稳定状态之间作阶跃式变化的信号，可用0、1来表示。因此，又称为二进制信号。数字信号有电位型（图a）和脉冲型（图b）两种表示形式。电位型是用信号的电位高低表示数字“1”和“0”；脉冲型是用脉冲的有无表示数字“1”和“0”。下图均表示了数字信号100

3、110111。一、数字电路基本概念2.数字电路模拟电路：直接对模拟量进行处理的电路。数字电路：用来处理数字信号的电路。由于数字电路的功能是通过逻辑运算和逻辑判断来实现的，因此又称为数字逻辑电路。数字电路的分类：（1）按电路类型分类组合逻辑电路时序逻辑电路（2）按集成度分类（3）按半导体的导电类型分类双极型电路单极型电路数字电路的优点基本工作信号是二值信号。0、1两个状态，对元件的精度要求低。抗干扰能力强，可靠性高。信号易辨别不易受噪声干扰。便于长期存储。电路结构简单、功耗低，便于集成制造和系列化生产。保密

4、性好。容易进行加密处理。3.关于数字系统数字系统是一个能对数字信号进行加工、传递和存储的实体，它由实现各种功能的数字逻辑电路互相连接而成。数字计算机是一种能够自动、高速、精确地完成数值计算、数据加工和控制、管理等功能的数字系统。从概念上讲，凡是用数字技术来处理和传输信息的系统都可以称为数字系统，数字系统设计可以涵盖硬件逻辑设计、软件逻辑设计、ASIC设计等。本课程所指的数字系统，是指由数字逻辑电路构成的纯硬件数字系统。数字系统中处理的是数字信号，当数字系统要与模拟信号发生联系时，必须经过模/数（A/D）转

5、换和数/模（D/A）转换电路，对信号类型进行变换。例如：某控制系统框图如图1.1所示。4.数字系统中的两种运算类型算术运算和逻辑运算。5.数字逻辑研究的主要问题数字逻辑主要研究电路输出信号状态与输入信号状态之间的逻辑关系。它包含逻辑电路分析和逻辑电路设计两个方面的内容。理论基础是逻辑代数。逻辑电路分析：给定电路，待求功能逻辑电路设计：给定功能，待求电路二、数制及其转换人们与数据打交道的时候习惯于采用十进制，而计算机和其他数字系统中使用的是二进制。为什么数字系统要采用二进制？二进制有何优缺点？如何克服它的缺

6、点？人机联系/对话时，如何进行不同进制数之间的转换？1.数制（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。（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。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：十进制５

7、　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：(209.04)10＝2×102＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4×10－2二进制数码为：0、1；基数是2。运算规律：逢二进一，即：1＋

8、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的幂二进制的优点：运算简单、物理实现容易，存储和传送方便、可靠。二进制的缺点：数的位数太长且字符单调，使得书写、记忆和阅读不方便。数码为：0～7；基数是8。运算规律：逢八