数字逻辑第1章 数字系统及其编码.ppt

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1、什么是数字系统？1.1数制系统1.2有符号二进制数的编码表示1.3数字系统中的编码1.3.1十进制数的二进制编码1.3.2可靠性编码1.3.3字符编码第1章数字系统及其编码第1章数字系统及其编码概述：介绍课程目的、研究内容一、什么是数字系统？1、模拟量：随时间变化的物理量称为模拟量。例如交流电压,压力（表），温度（表），万用电表等。使用模拟量表示物理量有许多不足：1)表示的精度有限；2)运算(速度、方式）受限；其原因是：压力（表），温度（表），万用电表中加工的对象是模拟量。2、数字量：用"0"、“1”数字表示物理量，"0"、“1”称为数字量。例如用"0

2、"、“1”表示时间、颜色等。数字秒计时：数字万用电表：数字表示电压、电流。加工的对象是数字量。优点：精度高，运算方便，容易传输，容易存储的优点。数字量“1”＝1秒钟第1章数字系统及其编码概述例如：数字万用电表测量直流电压。在数字万用电表中，测量直流电压时它加工的对象是：直流电压的数字量。数字显示：直流电压指针显示：直流电压处理：直流电压模拟量处理数字量：直流电压数字量输入：直流电压直流电压转换数字量输入：直流电压第1章数字系统及其编码概述3、数字系统：采用数字量传输、处理、存储信息的系统。二、数字逻辑：研究采用数字量进行逻辑加工的电路。0000100

3、110111111111111例如：组合逻辑电路：输入输出第1章数字系统及其编码概述例如：节拍信号发生器同步时序逻辑电路。执行指令时使用的时序信号；W1、W2、W3、W4。通过：J1、K1;J2、K2输入数字量例如：时序逻辑电路：时钟输入第1章数字系统及其编码概述例如：微型计算机接口（主要课程）电路：接口是由组合逻辑电路、时序逻辑组成的，且被封装；学习接口电路时，是讲接口的外特性。因此，数字逻辑课程是重要的基础。第1章数字系统及其编码例如：嵌入式计算机：CPU,嵌入式计算机的接口第1章数字系统及其编码概述因此，《数字逻辑》课程是计算机应用专业一门骨

4、干课程。在《数字逻辑》课程课堂教学的同时，包括：1、四个《数字逻辑》课程的实验；2、多个《数字逻辑》课程的课程设计题目；第1章数字系统及其编码1.1数制系统：目的介绍数字系统中的数制1.1.1位置数制系统十进制计数表示数值，使用的是一种称为位置数制的表示数值方法。也就是每位十进制数符的数值与它的位置有关，一位数符的数值是该数符与它的进位基数幂的乘积。例如：759.2410=7×102+5×101+9×100＋2×10-1+4×10-2使用二进制计数表示数值，每位个数符的数值也是这位个数符与它的进位基数的幂的乘积。例如：1101.1012=1×23+1×

5、22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3在位置数制系统中，每位个数符在不同的位置有不同的意义，这个不同的意义即为“位权”。数符的位权是这个数值采用的进位基数的幂。采用这种表示数值的方法称为位置数制系统。位权：84210.5数值：84010.5第1章数字系统及其编码1.1数制系统1.1.1位置数制系统使用十六进制计数表示数值，每位个数符的数值也是这位个数符与它的进位基数的幂的乘积。例如：2F.A16=2×161+15×160+10×16-1=47.62510采用这种表示数值的方法称为位置数制系统。位权：1611/16数值：321510

6、/16第1章数字系统及其编码1.1数制系统1.1.1位置数制系统二进制数运算规则可以看到：1)二进制数运算比较简单；逢2进12)二进制数的物理实现容易；例如，可以用电子器件中的无脉冲和有脉冲表示二进制数的“0”和“1”。3)二进制数的物理实现比其它进位计数制的物理实现节省电子器件；例如：表示1000个数10000000000百位十位个位↑000210＝1024׃׃׃1111111111999210－1＝1023表示百位表示十位表示个位表示每位二进制数用1个10个元件10个元件10个元件元件，共需要10个元件共需要30个元件第1章数字系统及其编码1.1

7、数制系统1.1.1位置数制系统八进制数和十六进制数八进制数和十六进制数转换成数二进制数比较方便的缘故，因此八进制数和十六进制数常用于表示、书写数字系统中的输入、输出和显示的数值。自从PC机广泛使用以后，八进制数使用很少，只是作为一个知识学习。第1章数字系统及其编码1.1数制系统1.1.2数制转换1.二进制数与十进制数之间的转换(1)二进制数转换成十进制数二进制数转换成十进制数是采用多项式表示法进行。将二进制数使用位权展开成多项式，然后采用、在十进制数法则进行计算。例如：11010.1012=1×24+1×23+0×22+1×21+0×20+1×2-1+

8、0×2-2+1×2-3=16+8+0+2+0+0.5+0+0.125=26.16