模拟信号与数字信号课件

§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

第一章现代电子技术基础知识§1-1模拟信号与数字信号学习要点：第一章现代电子1模拟信号与数字信号1-1-1模拟量与模拟信号1-1-2数字量与数字信号1-1-3逻辑代数基础1-1-4码制简介退出模拟信号与数字信号1-1-1模拟量与模拟信号1-121.本课程含概：低频、数字电路2.课时安排：本学期总学时——76学时（在两学期内完成）理论——50学时实验——22学时课程设计——2学时（其余在课下完成）机动——2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1.本课程含概：低频、数字电路绪论3电信号分类如下图1-1-1模拟量与模拟信号(连续频谱)电信号直流正弦交流非正弦非周期性周期性(离散频谱)(单一频谱)模拟量——任何一个量的变化在时间上是连续的，即：其取值有无穷多个。模拟信号——指特定模拟量，如电压、电流等，即：电压、电流等值的变化是连续的，其取值有无穷多个电信号分类如下图1-1-1模拟量与模拟信号(连续频谱)4模拟信号波形举例：uuu……Uou1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(ωt＋ψ)如果是非正弦周期信号，用傅立叶级数展开式：

u(t)＝U0＋Um1sin(ω1t＋ψ1)＋Um2sin(ω2t＋ψ2)＋…模拟电路——研究模拟信号放大、传输、转换等的电路。模拟信号波形举例：uuu……Uou1模拟信号的描述——51-1-2数字量与数字信号数字量——任何一个量的值随时间变化是离散的，即：其取值是有限的。数字信号——指特定的数字量，如电压、电流等。并且电压、电流等瞬时值的取值是有限。通常又称“脉冲信号”。常见脉冲波形(a)尖脉冲(b)矩形波(c)方波(d)锯齿波(e)三角波(f)阶梯波1-1-2数字量与数字信号数字量——任何一个量的值随61-1-3逻辑代数基础在数字电路中常采用的数制有——十、二、八、十六进制。它们的特点见下表：字符进位规则按权展开十进制（0~9）十个数逢十进一、借一当十136=1×102+3×101+6×100二进制（0、1）两个数逢二进一、借一当二10.01=1×21+0×20+0×2─1+1×2─2八进制（0~7）八个数逢八进一、借一当八37.2=3×81+7×80+2×8─1十六进制（0~9、A~F）十六个数逢十六进一1A0.C=1×162+10×161+12×16─11-1-3逻辑代数基础在数字电路中常采用的数制有——十、71.二、十六→十进制——方法：按“位权”展开，见表格内。2.二→八、十六进制——方法：二→八：从小数点开始左、右同时三位一分组。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。3.八、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。1.二、十六→十进制——方法：按“位权”展开，见表格内。8例1.（1110011.1011）2=（001110011.101100）2=（163.54）8=（01110011.1011）2=（73.A）16（51.03）8=（101001.000011）2（F7.14）16=(11110111.00010100)2=(11110111.000101)24.十→二进制——

方法：整数部分——除2取余；小数部分——乘2取整例2.把十进制数(234.6875)10转换为二进制数。解：1）首先把整数部分用“除2取余法”转换成二进制整数：例1.（1110011.1011）2=（0011109过程引导学生完成：得到：(234)10＝(11101010)2

注意：余数要倒着写，高位在下面。2）把小数部分用“乘2取整法”转换成二进制整数：过程引导学生完成：得到：(0.6875)10＝(0.1011)2

注意：整数要正着写，高位在上面最终转换结果：(234.6875)10＝(11101010.1011)2。学生练习：将0—15（十进制数）写成四位二进制数，并熟记结果例3.常用一位二进制数的运算。加法：0+0=00+1=1+0=11+1=1减法：0-0=1-1=01-0=110-1=1乘法：0×0=1×0=0×1=01×1=1过程引导学生完成：2）把小数部分用“乘2取整法”转换成二进制101-1-4码制简介——是指编码的规则在数字电路中，二进制数码不仅可以用来表示数值，而且还常用来表示特定的信息。如将十进制的0~9十个数字用二进制数代码表示——二—十进制码(BCD码)。由于十进制数有十个不同的数码，所以需要4位二进制数来表示。而4位二进制代码可以有24＝16种不同的组合，从中取出10种组合可有许多方案。下表列出了几种BCD码。1-1-4码制简介——是指编码的规则在数11有权码无权码十进制数8421码5421码2421A码2421B码余3码格雷码０００００００００００００００００００１１００００１０００１０００１０００１０００１０１０００００１２００１０００１０００１０００１００１０１００１１３００１１００１１００１１００１１０１１０００１０４０１０００１０００１０００１０００１１１０１１０５０１０１１００００１０１１０１１１００００１１１６０１１０１００１０１１０１１００１００１０１０１７０１１１１０１００１１１１１０１１０１００１００８１０００１０１１１１１０１１１０１０１１１１００９１００１１１００１１１１１１１１１１００１１０１有权码无权码十进制数8421码5421码2421A码242112常用的码制有8421BCD码和余3码。(1)8421BCD码——一种有权码（恒权码），从高位到低位的权分别是8、4、2、1。例如1001按位权展开即得到相应的十进制数9。(2)余3码——一种无权码，其特点是比8421码多余3(0011)。课后小结——见黑板常用的码制有8421BCD码和余3码。课后小结——见黑13思考题：1.解释：（1）电信号，(2)模拟量，(3)数字量，(4)模拟信号(5)数字信号，(6)模拟电路，(7)数字电路。2.常用数字信号主要有哪两种形式?二者的区别是什么?3.模拟信号的描述方法？作业题：P95、6P261-2、3思考题：14

§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

第一章现代电子技术基础知识§1-1模拟信号与数字信号学习要点：第一章现代电子15模拟信号与数字信号1-1-1模拟量与模拟信号1-1-2数字量与数字信号1-1-3逻辑代数基础1-1-4码制简介退出模拟信号与数字信号1-1-1模拟量与模拟信号1-1161.本课程含概：低频、数字电路2.课时安排：本学期总学时——76学时（在两学期内完成）理论——50学时实验——22学时课程设计——2学时（其余在课下完成）机动——2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1.本课程含概：低频、数字电路绪论17电信号分类如下图1-1-1模拟量与模拟信号(连续频谱)电信号直流正弦交流非正弦非周期性周期性(离散频谱)(单一频谱)模拟量——任何一个量的变化在时间上是连续的，即：其取值有无穷多个。模拟信号——指特定模拟量，如电压、电流等，即：电压、电流等值的变化是连续的，其取值有无穷多个电信号分类如下图1-1-1模拟量与模拟信号(连续频谱)18模拟信号波形举例：uuu……Uou1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(ωt＋ψ)如果是非正弦周期信号，用傅立叶级数展开式：

u(t)＝U0＋Um1sin(ω1t＋ψ1)＋Um2sin(ω2t＋ψ2)＋…模拟电路——研究模拟信号放大、传输、转换等的电路。模拟信号波形举例：uuu……Uou1模拟信号的描述——191-1-2数字量与数字信号数字量——任何一个量的值随时间变化是离散的，即：其取值是有限的。数字信号——指特定的数字量，如电压、电流等。并且电压、电流等瞬时值的取值是有限。通常又称“脉冲信号”。常见脉冲波形(a)尖脉冲(b)矩形波(c)方波(d)锯齿波(e)三角波(f)阶梯波1-1-2数字量与数字信号数字量——任何一个量的值随201-1-3逻辑代数基础在数字电路中常采用的数制有——十、二、八、十六进制。它们的特点见下表：字符进位规则按权展开十进制（0~9）十个数逢十进一、借一当十136=1×102+3×101+6×100二进制（0、1）两个数逢二进一、借一当二10.01=1×21+0×20+0×2─1+1×2─2八进制（0~7）八个数逢八进一、借一当八37.2=3×81+7×80+2×8─1十六进制（0~9、A~F）十六个数逢十六进一1A0.C=1×162+10×161+12×16─11-1-3逻辑代数基础在数字电路中常采用的数制有——十、211.二、十六→十进制——方法：按“位权”展开，见表格内。2.二→八、十六进制——方法：二→八：从小数点开始左、右同时三位一分组。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。3.八、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。1.二、十六→十进制——方法：按“位权”展开，见表格内。22例1.（1110011.1011）2=（001110011.101100）2=（163.54）8=（01110011.1011）2=（73.A）16（51.03）8=（101001.000011）2（F7.14）16=(11110111.00010100)2=(11110111.000101)24.十→二进制——

方法：整数部分——除2取余；小数部分——乘2取整例2.把十进制数(234.6875)10转换为二进制数。解：1）首先把整数部分用“除2取余法”转换成二进制整数：例1.（1110011.1011）2=（00111023过程引导学生完成：得到：(234)10＝(11101010)2

注意：余数要倒着写，高位在下面。2）把小数部分用“乘2取整法”转换成二进制整数：过程引导学生完成：得到：(0.6875)10＝(0.1011)2

注意：整数要正着写，高位在上面最终转换结果：(234.6875)10＝(11101010.1011)2。学生练习：将0—15（十进制数）写成四位二进制数，并熟记结果例3.常用一位二进制数的运算。加法：0+0=00+1=1+0=11+1=1减法：0-0=1-1=01-0=110-1=1乘法：0×0=1×0=0×1=01×1=1过程引导学生完成：2）把小数部分用“乘2取整法”转换成二进制241-1-4码制简介——是指编码的规则在数字电路中，二进制数码不仅可以用来表示数值，而且还常用来表示特定的信息。如将十进制的0~9十个数字用二进制数代码表示——二—十进制码(BCD码)。由于十进制数有十个不同的数码，所以需要4位二进制数来表示。而4位二进制代码可以有24＝16种不同的组合，从中取出10种组合可有许多方案。下表列出了几种BCD码。1-1-4码制简介——是指编码的规则在数25