电子技术基础与实训 教学课件 作者 黎兆林 第4章 数字电路基础.ppt

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1、第4章数字电路基础数字电路和模拟电路是电子技术的两个重要组成部分。现代计算机、通讯设备、数控系统、各种数码电器及设备等都以数字电路为基础。掌握数字电路的基本概念、原理以及典型应用电路，是学习电子技术的基本要求和任务。4.1数字电路基本概念知识点数字信号与数字电路的特点，数制、码制的基本概念。技能点掌握不同数制之间的数值转换。4.1.1数字信号与数字电路在工程上将电信号分为模拟信号和数字信号两大类（如图4-1所示）。模拟信号的幅度随时间连续变化，对模拟信号进行传输、处理的电路称为模拟电路；而数字信号在时间和幅度上都是离散（不连续）的，只有高

2、电平、低电平两种状态。处理数字信号的电路称为数字电路。在数字电路中，若规定用“1”（称为逻辑1）表示高电平状态、“0”（称为逻辑0）表示低电平状态，则称之为正逻辑；反之则称为负逻辑。本书采用正逻辑。a)模拟信号b)数字信号图4-1模拟信号与数字信号4.1.2数制及其转换1、数制数制是一种计数的方法，它是进位计数制的简称。（1）十进制日常生活中采用的是十进制数，它以10为基数，共有0～9十个数码，进位规则是“逢十进一”。如(1351.25)10=1×103＋3×102＋2×101＋1×100＋2×10-1＋5×10-2其中103、102、1

3、01、100、10-1、10-2称为千位、百位、十位、个位、十分位、百分位的权，它们都是基数10的幂。数码与权的乘积，称为加权系数，如上述的1×103、3×102、2×101、1×100、2×10-1、5×10-2。十进制数的值是各位加权系数之和。（2）二进制数字电路中应用最广泛的是二进制数，它以2为基数，共有0和1两个数码，它的进位规则是“逢二进一”。如(1011.01)2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋0×2-1＋1×2-2各位的权都是2的幂，以上6位二进制数所在位的权依次为23、22、21、20、2-1、2-2。2、二进制

4、数与十进制数的相互转换（1）二进制数转换成十进制数，只要将二进制数的各位加权系数求和即可。例4.1将(1101101.11)2转换成十进制数。解：(1101011.11)2=1×26＋1×25＋0×24＋1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-2=64＋32＋0＋8＋0＋2＋1＋0.5＋0.25=(107.75)10（2）十进制数转换成二进制数，整数部分用“除2取余数，后余先排”法、小数部分用“乘2取整，整数顺排”，分别转换后将结果相加即可。例4.2将(35.625)10转换成二进制数。解：整数部分的转换小数部分的转换

5、(35)10=(100011)2(0.625)10=(0.101)2所以(35.625)10=(100011.101)23、八进制和十六进制用二进制表示的数码串很长，书写和显示都不方便，在计算机上常用八进制和十六进制。八进制有0～7八个数码，进位规则是“逢八进一”，计数基数是8。如(252.4)8=2×82＋5×81＋2×80＋4×8-1=128＋40＋2＋0.5=(170.5)10十六进制有0～9、A（10）、B（11）、C（12）、D（13）、E（14）、F（15）十六个数码，进位规则是“逢十六进一”，计数基数是16。如(1AD1)1

6、6=1×163＋10×162＋13×161＋1×160=4096＋2560＋208＋1=(6865)10。八进制、十六进制数与十进制数之间的转换，方法和二进制数与十进制数之间的转换类似（从略）。4、二进制数与八进制、十六进制数之间的转换每3位二进制数可以表示一位八进制数码、4位二进制数可以表示一位十六进制数码。故将二进制数与八进制、十六进制数之间进行转换时，只要以小数点为界，整数部分从右至左每3位、4位为一组；小数部分从左至右每3位、4位为一组，最低有效位不足分组时补0；然后将每组二进制数转换为对应的八进制、十六进制数码，最后将结果顺序排

7、列即为所求。将八进制、十六进制数转换为二进制数的过程则相反，只要将八进制、十六进制数逐位用一组相应的3位、4位二进制数代替即可。由于二进制数与八进制、十六进制数的转换最为简便，所以八进制数与十六进制数之间的转换通常是先将原数转换为二进制数，然后再将该二进制数进行相应的转换。例4.3（1）将二进制数(11101101.10111)2分别转换为八进制、十六进制数。（2）将八进制数(351.6)8、十六进制数(4C8.2)16分别转换为二进制数。解：（1）二进制数(11101101.10111)2转换为八进制数(11101101.10111)2

8、=(11101101.101110)2=(355.56)8所以(11101101.10111)2=(355.56)8二进制数(11101101.10111)2转换为十六进制数(11101101