清华数字电子技术.ppt

数字电子技术基本教程教学课件清华大学王红陈莉平阎石,联系地址：清华大学自动化系邮政编码：100084电子信箱：wang_hong联系电话：(010)62792973,第一章数制和码制,绪论,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,数字量和模拟量,电子电路的作用：处理信息数字电路：用一个离散的电压序列来表示信息,数字电路中0和1的表示方法,数字电路中采用二进制表示数量的大小，每一位只有1和0两种状态。正逻辑：高电平为1、低电平为0负逻辑：低电平为1、高电平为0,产生高、低电平的方法：通过控制半导体开关电路的开关状态实现。,只需一个开关功率损耗较大,功耗为0比较理想,1.1数制,数制：每一位的构成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,逢二进一,逢八进一,逢十进一,逢十六进一,1.1.1几种常用的数制十进制，二进制，八进制，十六进制,1.1.2不同数制间的转换,1.二十转换例：,2.十二转换,整数部分:,例：,2.十二转换,小数部分:例：,3.二十六转换,例：将(1001010.11)2化为十六进制数,4.十六二转换,例：将(B5.C7)16化为二进制,5.十十六及十六十转换,例：将十进制数(215)10转换为等值的十六进制数首先需要把(215)10转换成等值的二进制数,然后将其转换为对应的十六进制数,1.2编码,1.2.1十进制代码几种常用的十进制代码,1.2.2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。,1.2.3美国信息交换标准代码,美国信息交换标准代码（ASCII）是一组七位二进制代码，共128个应用：计算机和通讯领域,1.3二进制算术运算,当两个数码表示数量大小时，可进行加、减、乘、除等算术运算。当两个数表示不同事物或事物的不同状态时，可以进行逻辑运算。,1.3.1两数绝对值之间的运算,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.正负数的表示方法二进制数的正、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）这种表示方法称为二进制数的原码表示法。例如+53=（0110101）-53=（1110101）,1.3.2数字电路中正负数的表示法及补码运算,2.二进制补码运算,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）采用补码相加的方法实现带符号数的加法运算,115=6117126（舍弃进位）7512产生进位的模7是5对模数12的补码,111001101000（1468）11101010110001000（舍弃进位）（1410168）01101010241010是0110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：试用二进制补码计算149、149、149、149,结论：将两个加数的符号位和数值部分产生的进位相加，得到的就是两个加数代数和的符号位。,解：,本章小结,本章介绍的内容：常用数制是十进制、二进制、十六进制。不同进制表示的数之间可以相互转换。为了便于信息交换，制定了一些通用的标准代码。数字电路中两种不同的运算：算术运算指