第1章_数字电路基础--tang2稿

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1、数字电子技术基础重庆大学电子技术基础教研组任课教师：唐治德教材数字电子技术基础，唐治德主编，科学出版社参考教材数字电子技术基础（第五版），阎石主编，高等教育出版社电子技术基础（数字部分)(第五版)，康华光，高等教育出版社第1章数字电路基础1.1数字电路的特点1.2数制及其相互转换1.3码制1.4二进制算术运算1.5二值逻辑运算1.1数字电路的特点1.1.1模拟信号和数字信号1.1.2数字电路的特点1.1数字电路的特点1.1.1模拟信号和数字信号信号:随时间变化的某种物理量，是信息的表现形式与传送载

2、体。模拟信号:物理量是时间的连续函数特点:时间变量连续，物理量的值连续(a)是某城市夏季一天内的气温曲线数字信号:物理量是时间的不连续函数特点:物理量的值是离散的(b)是一天内每2小时测量一次的气温点图电路中的信号：电压或电流电平是在某一值域内取值的电位或电压高电平的值域为[VHmin，VHmax]低电平的值域为[VLmin,VLmax]狭义的数字信号通常是指二进制数字信号:电压仅有2种数值，分别称为高电平（VH）和低电平(VL）;时间变量连续。数字电路中的信号既是狭义的数字信号OVHVLt二进制

3、数字信号VLmaxO低电平（逻辑0）高电平（逻辑1）不允许VHmaxVHminVLmin高低电平的值域数字信号抗噪声和抗干扰能力强:对于数字信号，只要噪声和干扰不使信号超出高、低电平的值域，则信号的高电平（VH）、低电平（VL）不变，仍为数字信号，即可不失真地恢复原始数字信号。(a)模拟信号O1vtOt2vVHminVLmaxVLmin(b)数字信号O3vVHVLtO4vVHVLtVHmax模拟信号则不然，混入模拟信号的噪声和干扰很难消除。自然界的信息可抽象为数值信息、符号信息和逻辑信息：数值信息

4、：1011011=91符号信息：英文，A=1000001，ASCII码中文，中文字库，16位二进制码表示1个汉字逻辑信息：真—假，是—否，开关断开–开关闭合各种信息均可用二进制数字信号表示！信息的并行表示：多个信号线上每个相同时钟周期对应的高低电平组合表示一个二进制值。信息的串行表示：一个信号线上每个时钟周期对应的高低电平表示一个二进制位。1.1.2数字电路的特点信息处理能力强，处理精度高，即容易实现信息的存储、运算、逻辑判断和传输等操作。因此，数字电路亦称为智能电路。稳定可靠，抗噪声和抗干扰能力

5、强。数字系统具备灵活的可编程性。信息处理的单元电路简单，且通用性强。与模拟电路比较，数字电路具有如下主要优点：1.2数制及其相互转换1.2.1数制1.2.2数制间的转换数制：表达和计算数量大小的方法常用数制：十进制数----人二进制数----数字电路和计算机八进制数和十六进制数----计算机1.2.1数制1．十进制十个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；进位规则:低位到相邻高位的进位规则--“逢10进1”；数值表达式为基数：（数制的数码个数）是10；权值：10i是第i位十进制数码的权值。

6、例1.1将十进制数86.69展开为数码与权之积的和式。解：2．二进制二个数码：0、1，数码按一定规律排列进位规则：“逢2进1”数值表达式为基数是2；2i是第i位二进制数码的权值。例1.2将二进制数101.01展开为数码与权之积的和式。解：3．十六进制十六个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A，B，C，D，E，F，其中A，B，C，D，E，F分别对应十进制的10，11，12，13，14，15；低位到相邻高位的进位规则是“逢16进1”；数值表达式为:基数是16；16i是第i位十六进制数码的权

7、值。例1.3将十六进制数(E9.A)H展开为数码与权之积的和式。解：。4．八进制八个数码：0、1、2、3、4、5、6、7；低位到相邻高位的进位规则是“逢8进1”；数值表达式为:基数是8；8i是第i位八进制数码的权。例1.4将八进制数(527.4)O展开为数码与权之积的和式。解：1.2.2数制间的转换1．二/八/十六进制数转换为十进制数转换方法：将二/八/十六进制数分别按数值表达式展开，然后按十进制运算求值。例1.5将二进制数101.01转换为十进制数。例1.6将八进制数(527.4)O转换为十进制

8、数。解：例1.7将十六进制数(E9.A)H转换为十进制数。解：解：2．十进制数转换为二/八/十六进制数1）整数转换方法十进制整数反复除二/八/十六进制数的基数（分别是2、8、16），求余数；余数组合成二/八/十六进制数：先求得的余数排列在低位，后求得的余数排列在高位。例1.8十进制整数13转换为二进制整数。十进制整数除数商余数二进制数码13÷2=61=b06÷2=30=b13÷2=11=b21÷2=01=b3转换结果：13=b3b2b1b0=1101解：分2步：整数转换，小数转换２