数电第一章 数制和码制.ppt

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1、第一章数制和码制1.1概述数字量和模拟量数字量：变化在时间上和数量上都是不连续的。（存在一个最小数量单位△）模拟量：数字量以外的物理量。数字电路和模拟电路：工作信号，研究的对象，分析/设计方法以及所用的数学工具都有显著的不同数字量和模拟量电子电路的作用：处理信息模拟电路：用连续的模拟电压/电流值来表示信息数字电路：用一个离散的电压序列来表示信息2.数字电路的学习方法（1）逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工具，应熟练掌握。（2）重点掌握各种常用数字逻辑电路的逻辑功能、外部特性及典型应用。对其内部电路结构和工

2、作原理不必过于深究。（3）掌握基本的分析方法。（4）本课程实践性很强。应重视习题、基础实验和综合实训等实践性环节。（5）注意培养和提高查阅有关技术资料和数字集成电路产品手册的能力。越来越大的设计越来越短的推向市场的时间越来越低的价格大量使用计算机辅助设计工具（EDA技术）多层次的设计表述大量使用复用技术IP（IntellectualProperty）3.当前数字电路设计的趋势1.2几种常用的数制数制：①每一位的构成②从低位向高位的进位规则常用到的：十进制，二进制，八进制，十六进制十进制，二进制，八进制，十六

3、进制逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一十进制数二进制八进制十六进制00000000001000101102001002203001103304010004405010105506011006607011107708100010809100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F不同进制数的对照表1.3不同数制间的转换一、二－十转换例：二、十－二转换整数部分:例：∟∟∟∟∟∟∟∟二、十－二转换小数部分:例：三、二－十六转换例：将(01

4、011110.10110010)2化为十六进制四、十六－二转换例：将(8FAC6)16化为二进制五、八进制数与二进制数的转换例：将(011110.010111)2化为八进制例：将(52.43)8化为二进制六、十六进制数与十进制数的转换十六进制转换为十进制十进制转换为十六进制：通过二进制转化1.4二进制运算1.4.1二进制算术运算的特点算术运算：1：和十进制算数运算的规则相同2：逢二进一特点：加、减、乘、除全部可以用移位和相加这两种操作实现。简化了电路结构所以数字电路中普遍采用二进制算数运算1.4二进制数运算

5、1.4.2反码、补码和补码运算二进制数的正、负号也是用0/1表示的。在定点运算中，最高位为符号位（0为正，1为负）如+89=（01011001）-89=（11011001）二进制数的补码：最高位为符号位（0为正，1为负）正数的补码和它的原码相同负数的补码=数值位逐位求反(反码)+1如+5=（00101）-5=（11011）通过补码，将减一个数用加上该数的补码来实现10–5=510+7－12=5（舍弃进位）7+5=12产生进位的模7是-5对模数12的补码1011–0111=0100（11-7=4）1011+1

6、001=10100=0100（舍弃进位）（11+9－16=4）0111+1001=240111是-1001对模24（16）的补码两个补码表示的二进制数相加时的符号位讨论例：用二进制补码运算求出13＋10、13－10、－13＋10、－13－10结论：将两个加数的符号位和来自最高位数字位的进位相加，结果就是和的符号解：1.5几种常用的编码一、十进制代码几种常用的十进制代码十进制数8421码余3码2421码5211码余3循环码00000001100000000001010001010000010001011020

7、0100101001001000111300110110001101010101401000111010001110100501011000101110001100601101001110010011101701111010110111001111810001011111011011110910011100111111111010二、格雷码特点：1.每一位的状态变化都按一定的顺序循环。2.编码顺序依次变化，按表中顺序变化时，相邻代码只有一位改变状态。应用：减少过渡噪声编码顺序二进制格雷码编码顺序二进制码格雷

8、码000000000810001100100010001910011101200100011101010111130011001011101111104010001101211001010501010111131101101160110010114111010017011101001511111000三、美国信息交换标准代码（ASCⅡ）ASCⅡ是一组七位二进制代码，共128个应用：计算机和通讯领域