《数字电路》课件 - 副本 (1).ppt

1、目录目录第第1 1章章 数字电路基础数字电路基础第第2 2章章 基本逻辑门电路基本逻辑门电路第第3 3章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第4 4章章 触发器触发器第第5 5章章 时序逻辑电路时序逻辑电路第第6 6章章 脉冲波形的产生和整形脉冲波形的产生和整形第章第章 数字电路基础数字电路基础v 随着信息时代的到来，“数字”二字正以越来越高的频率出现在各个领域，如数字手表、数字电视、数字通信、数字控制，数字化已成为当今电子技术的发展潮流。数字电路是数字电子技术的核心，是计算机和数字通信的硬件基础。v 本章首先介绍数字电路的一些基本概念及数字电路中常用的数制与码；然后讨论数字电路中二极管、三极管的工

2、作方式；最后介绍数字逻辑中的基本逻辑运算、逻辑函数及其表示方法。第章第章 数字电路基础数字电路基础v1.1 模拟与数字信号模拟与数字信号v1.1.1 模拟信号模拟信号v 电子技术中，被传送、加工和处理的信号有两类：一电子技术中，被传送、加工和处理的信号有两类：一类是模拟信号，另一类是数字信号。所谓模拟信号是类是模拟信号，另一类是数字信号。所谓模拟信号是指时间上连续、数值也连续的信号。模拟电路中的电指时间上连续、数值也连续的信号。模拟电路中的电压或电流信号就属于模拟信号，已知这些物理量在时压或电流信号就属于模拟信号，已知这些物理量在时间和数值上均是连续变化的。间和数值上均是连续变化的。第章第章

3、数字电路基础数字电路基础v 1.1 模拟与数字信号模拟与数字信号v1.1.2 数字信号数字信号v数字信号是指在数值和时间上都是离散的、突变的数字信号是指在数值和时间上都是离散的、突变的信号，常常被称作信号，常常被称作“离散离散”信号信号 1.二值数字逻辑、逻辑电平2.数字波形3.数字电路4.模拟信号与数字信号转换（A/D、D/A变换）第章第章 数字电路基础数字电路基础v 1.2 数制与码制数制与码制v121 十进制十进制1.基数、权 2.十进制的表达 第章第章 数字电路基础数字电路基础v 1.2 数制与码制数制与码制v1.2.2二进制二进制1.二进制的表达二进制的表达 2.二进制的波形二进制的

4、波形 3.八进制、十六进制八进制、十六进制 n-1i2ii=-m()2NaMSB 23 0 121 0 1 0 1 0 1 0 120 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1位值二值波形22 0 1 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15十进制图13 用二进制数表示015波形图LSB第章第章 数字电路基础数字电路基础v 1.2 数制与码制数制与码制v1.2.3 进制转换进制转换1.二进制转换成十进制二进制转换成十进制v例1-1 将二进制数10011.101转换成十进制数。v解：将每一位二进制数乘以位权，然后相加，可得v(100

5、11.101)212402302212112012-102-212-3 （19.625）第章第章 数字电路基础数字电路基础v 1.2 数制与码制数制与码制v1.2.3 进制转换进制转换2.十进制转换成二进制十进制转换成二进制v（1）用）用“除除2取余取余”法将十进制的整数部分转换成二进制。法将十进制的整数部分转换成二进制。v例例1-2 将十进制数将十进制数23转换成二进制数。转换成二进制数。v解：解：根据根据“除除2取余取余”法的原理，按如下步骤转换法的原理，按如下步骤转换:第章第章 数字电路基础数字电路基础v 1.2 数制与码制数制与码制v1.2.3 进制转换进制转换2.十进制转换成二进制十

6、进制转换成二进制v（2）用“乘2取整”法将十进制的纯小数部分转换成二进制。设二进制小数可写成v 0.b1b2b3bnv形式，现欲将十进制小数0.706转换成二进制数（要求误差2-10，即取n=10即可），转换方法如下：v 第一步对0.706作乘2运算有 0.7062=1.412 v取小数点前的整数部分1（简称“取整”）为二进制小数的第一位系数b1，即 令 vb1=1。v然后对第一步的结果做减1运算得 1.412-1=0.412v第二步再对0.412作乘2运算又有 0.4122=0.824v取小数点前的整数0为二进制小数的第二位系数b2，第章第章 数字电路基础数字电路基础v 1.2 数制与码制数

7、制与码制v1.2.3 进制转换进制转换2.十进制转换成二进制v即 取 b2=0。v 第三步再对0.824作乘2运算又有 0.8242=1.648v且取整后有 b3=1。v 如此反复“乘2取整”如下：v1.648-1=0.648 v 0.6482=1.296 b4=1v 0.2962=0.592 b5=0v 0.5922=1.184 b6=1v 0.1842=0.368 b7=0v 0.3682=0.736 b8=0第章第章 数字电路基础数字电路基础v 1.2 数制与码制数制与码制v1.2.3 进制转换进制转换3.二进制转换成十六进制 4.十六进制转换成二进制 第章第章 数字电路基础数字电路基础

8、v 1.2 数制与码制数制与码制v1.2.4 二进制编码二进制编码 1.有符号二进制数的编码有符号二进制数的编码 v1）原码v2）反码v3）补码第章第章 数字电路基础数字电路基础v1.2 数制与码制数制与码制v1.2.4 二进制编码二进制编码2.原码、补码、反码三者的比较原码、补码、反码三者的比较 对于正数，三种码的表示形式一样；对于负数，三种码的表示形式不一样。三种码最高位都是符号位，表示正数，表示负数。根据定义，原码和反码各有两种的表示形式，而补码表示有唯一的形式，即在n位字v长的定点整数表示中，三种码的有如下的表示形式：v原0000 (n个)v原1000 (n1个)v反0000 (n个)

9、v反1111 (n个1)v补补0000 (n个)第章第章 数字电路基础数字电路基础v1.2 数制与码制数制与码制v1.2.4 二进制编码二进制编码2.原码、补码、反码三者的比较原码、补码、反码三者的比较原码和反码表示的数的范围是相对于对称的，表示的范围也相同。而补码表示的数的范v围相对于是不对称的，表示的范围和原码、反码也不同。这是由于当字长为位时，它们都可以有2n个编码，但原码和反码表示用了两个编码，而补码表示只用了一个编码。于是，同样字长的编码，补码可以多表示一个负数，这个负数在原码和反码中是不能表示的。表12给出了字长n4时，二进制整数真值和原码、反码、补码的对应关系。第章第章 数字电路

10、基础数字电路基础v 1.2 数制与码制数制与码制v1.2.4 二进制编码二进制编码 3.二二十进制码（十进制码（BCD码）码）二十进制码是用四位二进制码表示一位十进制数的代码，简称为BCD码。这种编码的方法很多，常用的有8421码、5421码和余3码等。第章第章 数字电路基础数字电路基础v 1.2 数制与码制数制与码制v1.2.4 二进制编码二进制编码 3.二二十进制码（十进制码（BCD码）码）8421码 8421码是最常用的一种十进制数编码，它是用四位二进制数0000到1001来表示一位十进制数，每一位都有固定的权。从左到右，各位的权依次为：23、22、21、20，即8、4、2、1。余3码

11、余3码也是用四位二进制数表示一位十进制数，但对于同样的十进制数字，其表示比8421码多0011（3），所以叫余3码。5421码 ASCII码 第章第章 数字电路基础数字电路基础v 1.2 数制与码制数制与码制v1.2.4 二进制编码二进制编码 4.可靠性编码可靠性编码 循环码 循环码又叫格雷码（GRAY），具有多种编码形式，但都有一个共同的特点，就是任意两个相邻的循环码仅有一位编码不同。奇偶校验码 校验码是将有效信息位和校验位按一定的规律编成的码。校验位是为了发现和纠正错误添加的冗余信息位。在存储和传送信息时，将信息按特定的规律编码，在读出和接收信息时，按同样的规律检测，看规律是否破坏，从而判断是否有错。