模拟信号与数字信号.ppt

1,现代电子技术基础 1 (实用电子电路设计与制作1),2,1.本课程含概：模拟电路、数字电路 2.课时安排：现代电子技术基础知识 本学期总学时99学时（总学时180） 理论70学时 实验24学时 课程设计4学时（其余在课下完成） 机动1学时 3.参考书： 胡晏如编模拟电子技术 杨志忠编数字电子技术,绪论,3,1.1 模拟信号与数字信号,学习要点 模拟信号、数字信号的描述 数制间的相互转换,第1章 现代电子技术基础知识,4,电信号分类如下图:,电 信 号-如电压、电流等电类物理量； 非电信号-如声音、重量、温度等物理量。,5,1.1.1 模拟量与模拟信号,模拟量瞬时值的变化是连续的，即取值为无限 多个，但时间变化可以是连续的，也可 以是离散的。 模拟信号指特定的模拟量，如电压、电流等， 即：电压、电流等值的变化是连续 的，其取值有无穷多个。,6,模拟信号波形举例：,模拟信号的描述 常用模拟信号为“正弦交流信号”（周期性的），用下式表示： u(t)Umsin(t) 如果是非正弦周期信号，用傅立叶级数展开式： u(t)U0Um1sin(1t1) Um2sin(2t2) 模拟电路研究模拟信号放大、传输、转换等的电路。,7,1.1.2 数字量与数字信号,数字量瞬时值随时间变化是离散的，即：其取值 为有限个数值。 数字信号表示数字量的电信号称为数字信号.通常 又称为“脉冲信号”。,8,一、 数制 数制就是记数的方法。 1.几种常用的数制 （1） 十进制 逢十进一 十进制有0、1、2、9十个数字符号，这些数字符号称为数码。,1.1.3 逻辑代数基础(与教材不同)P5,9,一个十进制数 234.56 可表示成： (234.56)10 = 2102 + 3101 + 4100 + 5101 + 6102 一种进位制所具有的数码的个数称为该进位制的基数。 十进制的基数是10 上式中102、101、100、101 、102表示数码在数中的位置，称为位权或权。 十进制数各数码的位权值是10的n次幂。,10,（2）二进制 逢二进一 有0和1两个数码,即基数为2,各数位的位权为2的幂。 例如：二进制数1101.01可按位权展开为： (1101.01)2 =123 +122 +021 +120 +02-1 +12-2 = (13.25)10 二进制数的算术运算规则为： 加法规则：0 + 0 = 0，0 +1= 1， 1 + 0 = 1，1 + 1 = 10 减法规则：0-0=1-1=0 1-0=1 10-1=1 乘法规则：00 = 0，01 = 0， 10 = 0，11 = 1,11,（3）八进制,有0、1、2、3、4、5、6、7八个数码，它的基数为8，各数位的位权为8的幂。,(257.4)8 = 282 +581 +780 +481 = (175.5)10,（4）十六进制,共有十六个数码，分别用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F来表示，其中A、B、C、D、E、F分别代表10、11、12、13、14、15。其基数为16，各数位的位权是16的幂。,(5AF.C8)16 = 5162 + 10161 +15160 +12161 +8162,= (1456.78125)10,12,2、不同进制间的转换 （1）各种数制转换成十进制 将它们按位权展开，求出各项和即可。,13,（2）十进制转换为二进制 十进制数分整数部分和小数部分，需分别进行转换，再将结果排列在一起，得出完整的结果。 整数部分：采用“除2取余法”，即将整数部分逐次除 以2（基数），依次记下余数，直至商为 0。第一个余数为二进制的最低位，最后 一个余数为最高位。 小数部分：采用“乘2取整法”，即将小数部分连续乘 以2（基数），取积的整数部分作为二进 制的小数。,14,例1：将十进制数(33.375)10转换成二进制数。,(33.375)10 = (100001.011)2,*（3）十进制数转换为八进制数、十六进制数,例2：将十进制数(84.6875)10转换成八进制数。,(84.6875)10 = (124.54)8,例3：将十进制数(286.48)10转换成十六进制数(小数 点后保留三位)。,(286.48)10 (11E.7AE)16,15,（4）二进制数与八进制数、十六进制数间的转换,方法：二八：从小数点开始左、右同时三位一 组。最高、最低位不足用0补齐. 再把每组写成对应的八进制。 二十六：四位一分组，其它同上。,（5）八、十六二进制 方法：八二：将八进制数的每一位，写成对应的 三位二进制数。最高、最低位0不起 作用。 十六二：将十六进制数的每一位，写成对 应的四位二进制数。最高、最低 位的0不起作用。,16,例4：将二进制数(11100101.1110101)2转换成八进制数。,(11100101.1110101)2 = (345.724)8,例5：将八进制数(745.361) 8转换成二进制数。,(745.361)8 = (111100101.011110001)2,例7：将十六进制数(2BD5.9AE)16转换成二进制数。,例6：将二进制数(10011011001.101011)2转换成十六进 制数。,(10011011001.101011)2 = (4D9.AC)16,(2BD5.9AE)16 = (10101111010101.100110101110)2,17,二、 码制,码制即编码的方式。编码就是用按一定规则组成的二进制码去表示文字、数字、符号等。,18421 BCD码,取四位自然二进制数的前十种组合，即 0000 1001。 四位二进制数码表示一位十进制数。 每一位的权是固定的即：8、4、2、1,25421BCD码和2421BCD码,3余3码,4 格雷码,18,19,小结,1模拟信号-瞬时值的变化是连