数字电路逻辑设计第一章.ppt

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1、第1章绪论2常用BCD代码1数制及其转换11.1.1数字信号数字信号无论在时间上还是在数值上都是离散变化的，它表示那些离散变化的物理量，在数字电路中常常用电位的“高”和“低”、脉冲的“有”和“无”等完全对立的两种状态来表示。形式上表现为在极短的时间内发生极陡峭变化的电压或电流波形。21.1.1数字信号数字电路中数字信号的取值只有“0”和“1”两种，绝对没有第三种取值。数字信号一个“0”或“1”的持续时间称为一拍，即1比特（1bit)。用电位高和低表示“1”和“0”的数字信号称为电位型，也称为“不归零型”数字信号。用脉冲有和无表示“1”和“0”的数字信号称为脉冲型，也称为“归零型”

2、数字信号。3模拟信号的特点是信号参量的取值随连续时间的变化而保持其连续性，通常把工作在模拟信号下的电子电路称为模拟电路。数字信号与模拟信号相反，其参量取值是离散变化的。数字信号的特点是其强度的取值是有限个数。41.1.2数制及其转换数制是构成多位数码中每一位的方法和由低位向高位的进位规则，它也是人们在日常生活和科学研究中采用的计数方法。5从十进制数谈起—在十进制中，每一位有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，超过9的数应“逢十进一”，即用多位数表示，这种方法称为位置计数法任意进制数—基数R；R∈(2,3,4,5,…)—系数a；a∈(0,1,…R-1)—位权值（权）Ri

3、当R=2时即为二进制，此时a∈(0，1)数字系统中通常采用二进制及其与二进制有密切关系的八进制和十六进制6八进制和十六进制当R＝8时即为八进制此时a∈(0,1,2,3,4,5,6,7)当R＝16时即为十六进制此时a∈(0,1,2,…8,9,A,B,C,D,E,F)1.1.2数制及其转换7数字系统采用二进制的理由一、数字系统常采用具有两个稳定开关状态的开关元件的状态来表示“0”和“1”这两个计数符号；例如：继电器的通与断，触发器的饱和与截止等。在电路技术和工程实现上都非常容易获得这些元件，而且它们可靠性很高，抗干扰能力很强。二、二进制运算非常简单，只需定义“加”和“乘”两种基本运算

4、便能实现其它各种运算1.1.2数制及其转换8数字系统采用二进制的理由三、数字系统具有存储信息方便的优点，而存储二进制信息所需要的设备量接近最低；四、有已经非常成熟的布尔代数为分析和设计数字系统提供数学基础。（布尔代数始创于19世纪中叶，到20世纪30年代渐趋完备，它是利用数学方法研究人类思维规律的一个重要成果）；1.1.2数制及其转换9不同进制数之间的转换在本课程中只讨论二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换二进制、八进制、十进制和十六进制常用BIN（Binary）二进制OCT（Octal)八进制DEC（Decimal）十进制HEX（Hexadecimal）十六进制1.1.2

5、数制及其转换10R进制数转换成十进制数基数R（二、八、十六）进制数转换成十进制数的方法是：按位权展开求和（将二、八、十六进制数的各位位权值乘以系数后相加求和，即为与之等值的十进制数）1.1.2数制及其转换11十进制数转换成R进制数将被转换的十进制数分成整数和小数两部分分别进行转换将小数部分按一定方法转换成R（二、八、十六）进制数；将整数部分按一定方法转换成R（二、八、十六）进制数；再将整数部分和小数部分用小数点合成为完整的R（二、八、十六）进制数；1.1.2数制及其转换12十进制整数转换成R进制数以转换成二进制数为例，其方法是：以被转换之十进制整数作为被除数，以二进制的基数2为除

6、数做除法，得商和余数，所得之余数（0或1）即为转换所得二进制整数的最低位(LeastSignificantBit,LSB)；将所得之商再作为被除数，做相同的除法，又得商和余数，该余数（0或1）即为二进制整数的次低位；1.1.2数制及其转换13十进制整数转换成R进制数继续做相同的除法，直到商0为止，得到余数1，即为转换成的二进制整数的最高位(MostSignificantBit,MSB)；归纳上述转换过程，常将这一转换方法称为“连除取余”法；1.1.2数制及其转换14十进制小数转换成R进制数仍以转换成二进制数为例，其方法是：以被转换之十进制小数作为一个乘数，以二进制的基数2为另一个

7、乘数做乘法，得积；所得积之整数部分（0或1）即为转换所得二进制小数的最高位；将所得积之小数部分保留不变，而整数部分改写为0，再作为一个乘数，做相同的乘法，又得积；所得积之整数部分（0或1）即为转换所得二进制小数的次高位；1.1.2数制及其转换15十进制小数转换成R进制数继续做相同的乘法，直到积的小数部分等于0时为止，此时得到的积的整数部分1，即为转换成的二进制小数的最低位；归纳上述转换过程，常将这一转换方法称为“连乘取整”法；1.1.2数制及其转换16关于转换的说明整数部分转换时