数字电路的基础知识(3学时)

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1、第十五章数字电路的基础知识10/8/20211模拟信号：时间上连续：任意时刻有一个相对的值。数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。例如：电压、电流、温度、声音等。真实的世界是模拟的。缺点：很难度量；容易受噪声的干扰；难以保存。优点：用精确的值表示事物。模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。三极管工作在线性放大区。概述10/8/20212数字信号：时间上离散：只在某些时刻有定义。数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常用0、1二进制数表示(二值数字逻辑)。例如：事件的真与假、开关的通与断、电压的高与低。

2、数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流。0011000101010110/8/20213有两种逻辑体制：正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。正逻辑与负逻辑：数字信号是一种二值信号，用两个电平（高电平和低电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0）。如果采用正逻辑，左上图所示的数字电压信号就成为右下图所示逻辑信号。10/8/20214数字化时代：音乐：CD、MP3电影：MPEG、RM、DVD数字电视数字照相机数字摄影机手机数字电路：处理和传输数

3、字信号的电路。三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区。10/8/20215会议电视数字移动蜂窝电话家庭信息中心虚拟教育数字相机自动驾驶汽车视觉感应器数据存储与处理返回10/8/2021615-1数和数制一、十进制数字符号（系数）：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9计数规则：逢十进一基数：10权：10的幂例：（1999）10=（1×103+9×102+9×101+9×100）10数码：由数字符号构成且表示物理量大小的数字和数字组合。计数制（简称数制）：多位数码中每一位的构成方法，以及从低位到高位的进制

4、规则。10/8/20217二、二进制数字符号：0、1计数规则：逢二进一基数：2权：2的幂一般形式为：（N）2=（bn-1bn-2…b1b0）2=(bn-1×2n-1＋bn-2×2n-2＋……＋b1×21＋b0×20)10例：（1011101）2=（1×26+0×25+1×24+1×23+1×22+0×21+1×20）10=（64+0+16+8+4+0+1）10=（93）10数值越大，位数越多，读写不方便，容易出错！10/8/20218三、八进制数字符号：0~7计数规则：逢八进一基数：8权：8的幂例：（1

5、27）8=（1×82+2×81+7×80）10=（64+16+7）10=（87）1010/8/20219四、十六进制数字符号：0~9、A、B、C、D、E、F计数规则：逢十六进一基数：16权：16的幂例：（5D）16=（5×161+13×160）10=（80+13）10=（93）1010/8/202110五、数制转换1、十进制数转换成二进制整数部分的转换：除2取余法。例：求（217）10=（　　　　）2解：∵2∣217…………余1b02∣108…………余0b12∣54…………余0b22∣27…………余1b

6、32∣13…………余1b42∣6…………余0b52∣3…………余1b62∣1…………余1b70∴（217）10=（11011001）210/8/202111例：求（0.3125）10=（　　　　）2解：∵0.3125×2=0.625…………整数为0b-10.625×2=1.25…………整数为1b-20.25×2=0.5…………整数为0b-30.5×2=1.0…………整数为1b-4说明：有时可能小数部分无法得到0的结果，这时应根据转换精度的要求适当取一定位数。小数部分的转换：乘2取整法。∴（0.3125）

7、10=（0.0101）210/8/2021122、二进制与八进制、十六进制之间的转换（1）二进制与八进制之间的转换三位二进制数对应一位八进制数。（101011100101）2=（101，011，100，101）2=（5345）8（6574）8=（110，101，111，100）2=（110101111100）210/8/202113（2）二进制与十六进制之间的转换例如：（9A7E）16=（1001101001111110）2=（1001101001111110）2四位二进制数对应一位十六进制数。（101

8、11010110）2=（010111010110）2=（5D6）1610/8/202114六、二进制码二进制代码：具有特定意义的二进制数码。编码：代码的编制过程。BCD码：用一个四位二进制代码表示一位十进制数字的编码方法。二—十进制编码（BCD码）00000001001000110110011110001001101010111101111011110101110001000123678910111314155124012357896401