01 数制与编码.ppt

1 数字电子技术 任课教师 郭曙光电工电子学教学中心 联系电话 86981813 426 地址 基础实验楼B426dzxgsg 2 课程特点与要求 1 课程特点 是一门专业基础课程 它是学习微机原理 单片机 数字信号处理等专业课程的分析和设计基础 数字电路的基本原理 基本概念 基本的分析和设计方法 2 几点要求 1 按时上课 不得无故迟到 早退 旷课 2 按时交作业 不交或迟交者 其相应的成绩记为0分 3 关闭通讯工具 3 参考书 电子技术基础 数字部分 第五版 康华光 成绩计算 总成绩 100 平时 30 期末 70 平时成绩由考勤 作业 实验组成 4 1 1 1数字信号与数字电路 自然界中的物理量 模拟量 数字量 时间和数值连续变化的物理量 时间和数值都是离散的物理量 如 温度 压力 速度 如 人数 物件 模拟电路 数字电路 1 1概述 第1章数制与编码 NumbersystemsandNumericcodes 5 数字电路的特点 数字电路易于实现各种控制和决策应用系统 抗干扰能力强 可靠性和准确性高 集成度高 通用性强 数字信号便于存储 1 1 本课程的任务与性质 数字电路的基本原理 基本概念 基本的分析和设计方法 6 数制 按进位规则进行计数称为进位计数制 数制 1 十进制 以10为基数的计数体制 表示数的十个数码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 遵循逢十进一 借一当十的规律 9 1 1010 1 9 1 2 1数制 NUMBERSYSTEMS 1 2数制与数制转换 7 一个十进制数数N可以表示成 若在数字电路中采用十进制 必须要有十个电路状态与十个记数码相对应 这样将在技术上带来许多困难 而且很不经济 157 103 102 101 100等称为十进制的权值 各数位的权值是10的幂 8 2 二进制 以2为基数的计数体制 表示数的两个数码 0 1 遵循逢二进一 借一当二的规律1 1 1010 1 1 1001 2 9 10 各数位的权值是 的幂 9 优缺点 用电路的两个状态 开关来表示二进制数 数码的存储和传输简单 可靠 位数较多 使用不便 不合人们的习惯 输入时将十进制转换成二进制 运算结果输出时再转换成十进制数 10 3 八进制和十六进制 八进制 0 1 2 3 4 5 6 7 46 8 4 81 6 80 38 10 十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 10 B 11 C 12 D 13 E 14 F 15 4E6 16 4 162 14 161 6 160 1254 10 11 二进制 Binary十进制 Decimal八进制 Octal十六进制 Hexadecimal 149 D 1101 B 435 O A46 H 12 1 将R进制数转换为十进制数将R进制数按权值展开求和 1001 B 4E6 H 4 162 14 161 6 160 1254 D 49 83 D 1101 101 B 35 72 O A6 FB H 1 2 2数制转换 46 O 4 81 6 80 38 D Conversionofnumbersystem 13 14 2 将十进制数转换为R进制数 十进制转换为二进制 需要将十进制数的整数部分和小数部分分别进行转换 对于整数部分可以用基数除法 对于小数部分可以用基数乘法 转换方法 以二进制为例 如 25 39 10 15 整数转换过程 基数除法 25 10 K4K3K2K1K0 11001 2 16 对于小数部分 是用基数乘法来实现的 0 39 2 0 78 0 0 78 2 1 56 1 0 56 2 1 12 1 0 12 2 0 24 0 0 24 2 0 48 0 0 48 2 0 96 0 0 96 2 1 92 1 0 92 2 1 84 1 精度达到2 8 0 39 10 0 01100011 25 39 10 11101 01100011 2 17 十进制数转换为八进制数 十进制数转换为十六进制数 基数为8 基数为16 十进制数转换为R进制数 基数为R 18 十六进制与二进制之间的转换 10011100101101001000 B 从末位开始四位一组 10011100101101001000 B 9CB48 H 3 二进制与八 十六进制之间的转换 InterchangeamongBinary OctalandHexadecimal 19 100111001011 01001 B 从小数点开始向右每四位一组 100111001011 01001000 B 9CB 48 H 20 八进制与二进制之间的转换 10011100101101001000 B 从末位开始三位一组 10011100101101001000 B 2345510 O 21 数字系统的信息 数值 文字符号 二进制代码 编码 数 数值的大小 不同的 事物 学号 邮编 1 3常用BCD代码 二 十进制代码 22 一位十进制数0 9的编码方式可以有多种 数字电路中所用的主要是二 十进制代码 BCD码 BCD Binary Coded Decimal 在BCD码中 用四位二进制数表示0 9十个数码 四位二进制数最多可以表示16个字符 因此0 9十个字符与这16个组合之间可以有多种情况 不同的对应便形成了一种编码 这里主要介绍 8421码 5421码 余3码 2421码 23 二进制数 自然码 8421码 2421码 5421码 余三码 24 25 若要用BCD码表示n位十进制数 则需用n个BCD码来表示 23 10 00100011 8421BCD 用8421BCD码和2421BCD码表示 1689 10 写为 1689 10 0001011010001001 8421BCD 1689 10 0001110011101111 2421BCD 反之 已知BCD码 可直接写成十进制数 如 010101101000 1001 8421BCD 568 9 10 26 1 4二进制算术运算 二进制算术运算与十进制算术运算的规则基本相同 但二进制运算是 逢二进一 和 借一当二 例如 两个二进制数A 1010和B 0101的算术运算有 27 加法A B 1001 0101 减法A B 1001 0101 乘法A B 1001 0101 除法A B 1001 011 0101 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0101101 1 1 0101 100 0 0101 0 1 0101 001 0 0 0 0 0 1 0011 0101 0 0 1 0 28 在数字系统中 二进制数的正负数有原码 Truecode 反码 ones complementcode 和补码 Complementalcode 三种表示法 将数的真值 绝对值 形式中的正负号用代码0或1来表示时 称为数的原码 对正数而言三种表示法都是一样的 首位0为表示正数的符号位 随后是二进制数的真值 例如 对正数9的原码 反码和补码都表示为 9 10 01001 29 负数的补码可由反码加1得到 负数补码表示 9 10 10111 补 对负数而言 三种表示法是不一样的 首位1为表示负数的符号位 随后是二进制数的真值 负数原码表示 9 10 11001 原 负数的反码可由原码的数值位逐位求反