數(shù)字電子技術基礎全套-1

1、精選課件精選課件-第 一 章數(shù)制和碼制數(shù)制和碼制精選課件精選課件1.1 概述電電子子電電路路中中的的信信號號模擬信號模擬信號數(shù)字信號數(shù)字信號幅度隨時間連續(xù)變化幅度隨時間連續(xù)變化的信號的信號例：正弦波信號、鋸齒波信號等。例：正弦波信號、鋸齒波信號等。幅度和時間都是離散的幅度和時間都是離散的. .精選課件精選課件tV(t)模擬信號模擬信號數(shù)字信號數(shù)字信號tV(t)低電平低電平上跳沿上跳沿下跳沿下跳沿高電平高電平精選課件精選課件數(shù)字信號的表示方式：數(shù)字信號的表示方式： 1) 1) 采用二值數(shù)字來表示，即采用二值數(shù)字來表示，即0 0、1 1數(shù)字。數(shù)字。0 0為為 邏輯邏輯0 0，1 1為邏輯為邏輯1

2、1；2) 2) 采用邏輯電平來表示，即采用邏輯電平來表示，即H H和和L L；3) 3) 采用數(shù)字波形來表示。采用數(shù)字波形來表示。tV(t)精選課件精選課件1.2 幾種常用的數(shù)制 表示數(shù)時，僅用一位數(shù)碼往往不夠用，表示數(shù)時，僅用一位數(shù)碼往往不夠用，必須用進位計數(shù)的方法組成多位數(shù)碼。多必須用進位計數(shù)的方法組成多位數(shù)碼。多位數(shù)碼每一位的構成以及從低位到高位的位數(shù)碼每一位的構成以及從低位到高位的進位規(guī)則稱為進位計數(shù)制，簡稱數(shù)制。進位規(guī)則稱為進位計數(shù)制，簡稱數(shù)制。數(shù)制：數(shù)制：精選課件精選課件 位位 權（位的權數(shù)）：權（位的權數(shù)）： 在某一進位制的數(shù)在某一進位制的數(shù)中，每一位的大小都對應著該位上的數(shù)碼乘

3、中，每一位的大小都對應著該位上的數(shù)碼乘上一個固定的數(shù)，這個固定的數(shù)就是這上一個固定的數(shù)，這個固定的數(shù)就是這 一位的權數(shù)。權數(shù)是一個冪。一位的權數(shù)。權數(shù)是一個冪?；?數(shù)數(shù)： 進位制的基數(shù)，就是在該進位制進位制的基數(shù)，就是在該進位制 中可能用到的數(shù)碼個數(shù)。中可能用到的數(shù)碼個數(shù)。精選課件精選課件數(shù)碼為：數(shù)碼為：0 09 9；基數(shù)是基數(shù)是1010。用字母。用字母D D表示表示運算規(guī)律：逢十進一，即：運算規(guī)律：逢十進一，即：9 91 11010。十進制數(shù)的權展開式：十進制數(shù)的權展開式：Dki10i一、十進制 (143.75)D =1102+4101+3100+710-1+510-2 若在數(shù)字電路中采用

4、十進制必須要有十個電路若在數(shù)字電路中采用十進制必須要有十個電路狀態(tài)與十個計數(shù)碼相對應。將在技術上帶來許多困狀態(tài)與十個計數(shù)碼相對應。將在技術上帶來許多困難，很不經濟難，很不經濟。精選課件精選課件數(shù)碼為：數(shù)碼為：0 0、1 1；基數(shù)是基數(shù)是2 2。用字母。用字母B B表示表示運算規(guī)律：逢二進一，即：運算規(guī)律：逢二進一，即：1 11 11010。二、二進制二進制數(shù)的權展開式：二進制數(shù)的權展開式：(101.11)(101.11)B B 1 12 22 2 0 02 21 11 12 20 01 12 21 11 12 22 2 (5.75)(5.75)D D各數(shù)位的權是的冪各數(shù)位的權是的冪精選課件精選

5、課件數(shù)碼為：數(shù)碼為：0 07 7；基數(shù)是；基數(shù)是8 8。用字母。用字母O O表示表示運算規(guī)律：逢八進一，即：運算規(guī)律：逢八進一，即：7 71 11010。八進制數(shù)的權展開式：八進制數(shù)的權展開式：Dki8i三、八進制(207.04)O 282 0817800814 82 (135.0625)D各數(shù)位的權是各數(shù)位的權是8 8的冪的冪精選課件精選課件數(shù)碼為：數(shù)碼為：0 09 9、A AF F；基數(shù)是；基數(shù)是1616。 用字母用字母H H來表示來表示運算規(guī)律：逢十六進一，即：運算規(guī)律：逢十六進一，即：F F1 11010。十六進制數(shù)的權展開式：十六進制數(shù)的權展開式：Dki16i四、十六進制(2A.7F

6、)(2A.7F)H H 2 216161 1101016160 07 716161 11516162 2(42.4960937)(42.4960937)D D各數(shù)位的權是各數(shù)位的權是1616的冪的冪精選課件精選課件 幾幾 種種 進進 制制 數(shù)數(shù) 之之 間間 的的 對對 應應 關關 系系 十十 進進 制制 數(shù)數(shù) D 二二 進進 制制 數(shù)數(shù) B 八八 進進 制制 數(shù)數(shù) O 十十 六六 進進 制制 數(shù)數(shù) H 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011

7、 1100 1101 1110 1111 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 精選課件精選課件一、二十轉換一、二十轉換方法：方法：將二進制數(shù)按權展開再相加，即可以轉換為十進制數(shù)。將二進制數(shù)按權展開再相加，即可以轉換為十進制數(shù)。1.3 不同數(shù)制間的轉換（1011.01）2 1 23 022 121120021122 （11.25）10精選課件精選課件二、十二轉換二、十二轉換方法方法 基數(shù)連除、連乘法基數(shù)連除、連乘法將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進行轉換。 整數(shù)部分-基數(shù)連除取余; 小數(shù)部分-基數(shù)

8、連乘取整。合并合并精選課件精選課件整數(shù)部分整數(shù)部分:基數(shù)連除，基數(shù)連除，取余數(shù)自下而上取余數(shù)自下而上. 2 44 余數(shù) 低位 2 22 0=K0 2 11 0=K1 2 5 1=K2 2 2 1=K3 2 1 0=K4 0 1=K5 高位 0.375 2 整數(shù) 高位 0.750 0=K1 0.750 2 1.500 1=K2 0.500 2 1.000 1=K3 低位小數(shù)部分小數(shù)部分:基數(shù)連乘，基數(shù)連乘，取整數(shù)自上而下取整數(shù)自上而下.所以：所以：(44.375)(44.375)D D(101100.011)(101100.011)B B精選課件精選課件采用基數(shù)連除、連乘法采用基數(shù)連除、連乘法

9、可將十進制數(shù)轉換為任意的可將十進制數(shù)轉換為任意的N N進制數(shù)。進制數(shù)。精選課件精選課件三、二十六轉換三、二十六轉換 將二進制數(shù)由小數(shù)點開始，整數(shù)部分向左將二進制數(shù)由小數(shù)點開始，整數(shù)部分向左, ,小小數(shù)部分向右，數(shù)部分向右，每每4 4位分成一組位分成一組，不夠，不夠4 4位補位補 零，則每組二進制數(shù)便是一位十六進制數(shù)。零，則每組二進制數(shù)便是一位十六進制數(shù)。( 1 0 1 1 1 1 0. 1 0 1 1 0 0 1 )200 =(5E.B2 )16精選課件精選課件=(1000 1111 1010.1100 0110)2 四、四、十六十六二二轉換轉換方法：將每位十六進制數(shù)用方法：將每位十六進制數(shù)用

10、4 4位二進制數(shù)表示。位二進制數(shù)表示。( 8 F A . C 6)16精選課件精選課件五、五、八進制數(shù)與二進制數(shù)的八進制數(shù)與二進制數(shù)的轉換轉換二進制數(shù)與八進制數(shù)的相互轉換，按照每二進制數(shù)與八進制數(shù)的相互轉換，按照每3 3位二進制數(shù)對應于一位八進制數(shù)進行轉換。位二進制數(shù)對應于一位八進制數(shù)進行轉換。（ 1 1 0 1 0 1 0 . 0 1 )1 1 0 1 0 1 0 . 0 1 )2 2 (152.2)(152.2)8 80 00( 3 7 4 . 2 6)8= = （ 011 111 100 . 010 110011 111 100 . 010 110）2 2精選課件精選課件六、六、十六進制

11、數(shù)與十進制數(shù)的十六進制數(shù)與十進制數(shù)的轉換轉換 將十六進制數(shù)轉換成十進制數(shù)時，按權展開將十六進制數(shù)轉換成十進制數(shù)時，按權展開再相加即可。再相加即可。 將十進制數(shù)轉換成十六進制數(shù)時，可先轉換將十進制數(shù)轉換成十六進制數(shù)時，可先轉換成二進制數(shù)，再將得到的二進制數(shù)轉換成等值成二進制數(shù)，再將得到的二進制數(shù)轉換成等值的十六進制數(shù)。的十六進制數(shù)。精選課件精選課件1.4 二進制算術運算一、二進制算術運算的特點一、二進制算術運算的特點 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0加法運算加法運算減法運算減法運算 二進制算術運算和十進制算術運算規(guī)則基本二進制算術運算

12、和十進制算術運算規(guī)則基本相同，區(qū)別是相同，區(qū)別是“逢二進一逢二進一”。精選課件精選課件 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 10 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 乘法運算乘法運算除法運算除法運算100101010 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1.1 1精選課件精選課件二、反碼、補碼和補碼運算二、反碼、補碼和補碼運算原碼最高位作為符號位,正數(shù)為0,負數(shù)為1.補碼最高位作為符號位,正數(shù)為0,負數(shù)為1.正數(shù)的補碼和它的原碼相同;負數(shù)的補碼需先將其原碼數(shù)值逐位求反,然后在最低位加1.精選課件

13、精選課件舍去計算(1001)2-(0101)2 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 補碼 補碼 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0二進制加、減、乘、除都可以用加法運算來實現(xiàn)。減法變加法例例1.4.1精選課件精選課件1.5 幾種常用的編碼 我們常用的數(shù)字1、2、39、0 通常有兩大用途： 表示大?。?10000（一萬）， 8848米。 表示編碼：000213班， 8341部隊。 我們習慣使用十進制，而計算機硬件是基于二進制的，因此需要用二進制編碼表示十進制的09十個碼元, 即BCD (Binary Coded Decimal) 碼。至少要用四位二進制數(shù)才能

14、表示09，因為四位二進制有16種組合. 現(xiàn)在的問題是要在16種組合中挑出10個，分別表示 09，怎么挑呢？不同的挑法構成了不同的BCD碼。 精選課件精選課件 用四位自然二進制碼中的前十個碼字來表示用四位自然二進制碼中的前十個碼字來表示十進制數(shù)碼，因各位的權值依次為十進制數(shù)碼，因各位的權值依次為8 8、4 4、2 2、1 1，故稱故稱8421 BCD8421 BCD碼碼。24212421碼碼的權值依次為的權值依次為2 2、4 4、2 2、1 1；余余3 3碼碼由由84218421碼加碼加00110011得到；得到；格雷碼格雷碼是一種循環(huán)碼，其特點是任何相鄰的是一種循環(huán)碼，其特點是任何相鄰的兩個碼字，僅有一位代碼不同，其它位相同。兩個碼字，僅有一位代碼不同，其它位相同。精選課件精選課件精選課件精選課件（100010010011）2（ ）10（100010010011）8421BCD（ ）102