数字电路与系统.ppt

1、1.数字电路和系统，第1章，数字系统和编码，2008，2，模拟电路和数字电路。模拟信号在时间上是连续的，或者在数值上是连续的，它们来自自然界客观存在的物理量。数字信号在时间和数值上是离散的，例如电子表的定时信号、装配线上的零件数量、数字电路、用于处理数字信号的电路、3、数字电路的特性、电路设计研究对象。电路功能的主要表达式有真值表、逻辑表达式和波形图。电路的工作信号是离散的，因此电路中工作的大部分半导体管工作在开关状态，例如二极管工作在导通和截止状态；三极管工作在饱和状态和截止状态。4、电路实现利用集成电路货架产品和各种小、中、大规模集成电路模块形成具有预定功能的逻辑电路；通过计算机语言描述和

2、电路的计算机辅助设计工具，利用可编程逻辑器件制作集成电路模块，从而形成一个复杂的电路系统。5、学习方法、知识结构、逻辑代数是基础，熟练；单元电路的逻辑功能、外部特性、功能扩展和使用方法。掌握数字电路的分析和设计方法。学习需要学习笔记；课后复习；将每个练习作为一个虚拟设计项目。结合电子电路实验和课程实践。6、考核方法，作业课考试期末考试，第7卷，第1章习题(第5版教材)，1.2-(4)；1.4-(2)；1.5-(4)；1.6-(2，3) 1.7-(1，4)；1.10-(2，4)；1.12-(3.5)，8，练习(如果采用第四版教材)，1.1-(2，4)；1.2-(2，3)；1.3-(1，4)；1.

3、4-(2，4)，9，10，第1章数字系统和编码，数字系统到十进制系统、二进制系统和十六进制系统的转换任意-10:按权重扩展2-10:将整数除以2以获得余数；纯小数乘以2取整2-16(8):分组对应16(8)-2:等价替换二进制码原码、补码和补码BCD码、循环码、检错/纠错码、字符码、11、数制和编码，这是一种计数方法，通常采用进位计数制。在有进位计数的多比特数中，数制是每个比特的合成方法，进位规则是从低比特到高比特。例如，在日常生活中，人们习惯于在十进制数字电路中按开关状态计数，但在二进制数字电路的分析和设计中，也使用八进制或十六进制)、12、数字和编码，十进制十进制是以10为基础的进位计数的

4、十进制。示例：(652.5)10=6102 5101 2100 510-1描述：左侧：位置符号右侧：重量膨胀。每个数字上的数字有不同的权重，从左到右从高到低排列。扩展公式：13，数字系统和编码。二进制是基于2的进位计数系统。二进制数由两位数字0和1以及小数点组成。进位规则是“每个二进制1”。示例：(101.11)2=122 021 120 12-1 12-2说明：左侧：位置符号右侧：重量膨胀。每个数字上的数字有不同的权重，从左到右的权重是从大到小，2的幂；数字从左到右从高到低排列。展开式：14、数制和编码，进位计数制基于R为任意R数，由0 R-1、R数和小数点组成。计数规则是“每R进一”位置计

5、数法：每个数字上的数字有不同的权重，从左到右从高到低排列，15，数字系统和编码，十六进制(1 12，13，14，15) (1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F)十六进制数和八进制数的展开式按权重排列：例如：(f8c)。b)16=f 162 8161 c 160 b 16-1(7016.5)8=783 082 181 680 58-1，16，几种常用数字系统对照表，17，数字系统和编码，数字转换值相等。本质：重量的转换；从任意系统到十进制系统的转换；通过使用任何十进制数的加权展开，可以将任意十进制数转换成等价的十进制数。18，数字系统和编码，数字系统转换中从任意十进制到十进

6、制的转换(续):(1011.01)2种情况：(8fa.c) 16，123 0 22 1 21 1 200 2-1 1 2-2=11.25，123 1 21 1 20 1 2-2=8162 f 161 10160 1216-1=2048 240 100.75=2298.75，19.K220K1/2，等等，“除以2得到余数”方法，20，数字系统和编码，示例(十进制整数到二进制):(173) 10，86，K0，(173) 10=(1010 1101)考虑数字系统转换的“十进制-二进制”转换：(d)10=k-12-1k-22-2k-(m-1)2-(m-1)k-m2-m2(d)10=k-m2 k-4示例

7、(十进制数转换为二进制):(219.723)10 整数部分和纯十进制部分，(219)10=(1101 1011)2，24，数字系统和编码，“2-16”二进制转换数字系统“分组对应”方法，因为4位二进制数恰好是11，(1011101.101001)2=(0101 1101.1010 0100)2=(0101.1010) 四个二进制运算；26、数字系统和编码；二进制正数和负数表示二进制原始码、补码和补码(有符号二进制数)；原始代码的最高位代表正信号和负信号；0表示正；1表示负数；其他数字的绝对值如下：(假设：8位有符号数)；正数的三种表示是相同的：27、数制和编码，负数的原码、补码和补码用原码表示

8、，负数的负码是正数(正数)编码的否定；注意：绝对值字段被反转，符号位为“1”；它也可以被视为逐位反转整个码字。补码计算方法“补码加1”，例子：-25 original=10011001，例子：-25 inverse=11100110，例子：-25补码=11100111，确切地说：相反的符号数(这里指的是“正数”，28，数字系统和编码，补码的例子：让8位存储一个有符号整数，最高有效位是寻找(-39)10补码的符号位，也就是说，(-39)10由补码表示，给定的补码是11101010补码，用十进制表示。解决方案1:绝对值的补码(原始)表示为：(39)10=0 010 0111。原始代码被反相：(-3

9、9)10反相=1 101 1000 反相代码加上1 (-39) 10补码=1 101 1001。解决方案2:“符号位”那么，相反符号数的补码(负数是正数)表示“补码加1”，答案是11101010补码=(-00010110 )2=(-22)10，29，数字系统和编码，补码3354。负数用补码表示后，您可以将减法转换为加法示例：39-22=39 (-22)=17注：(39)10 (-22)10来源(-22)10补码，原始代码：010 0111-001 0110 _ _ _ _ _ _ _ _=(17)10，补码：0010 0111 1110 1010 _ _ _ _ _ _ _ _ 1 0001

10、0001。注：补码的加减应在相应数字表示的数值范围内进行。30、数字系统与编码、补码的加减运算，减法被转换成加法“符号位”参与运算；进位(如果有)会自动丢失；手术的结果仍然是一个补充。补码取模，补码进位取模8位处理器后自动丢失数，最高加法进位是28，取模256；等等.日常示例：时钟模块12例：-5是7对模块12、31的补码(代码)，数字系统和编码，补码模块和补码(续)使用补码关系来查找补码，例如：-X补码=2n-X补码，其中n是字长补码V.S .二进制编码常用于数字系统，即二进制代码用于表示相关对象；代码不仅用来表示自然的二进制值，而且还不仅可以表示数量的大小；n位二进制代码有2n个状态，可以

11、代表2n个对象。代码系统：编译代码时要遵循的某些规则。二进制编码十进制循环码(格雷码)格雷码是一种循环码格雷码循环码校验/纠错码以奇偶码为例字符编码以ASCII码为例数字和编码十进制码的二进制编码(BCD码)编码方法由二进制码09二进制码等重码(右码)和变重码(右码)十个符号等重码每个数字码对应一个固定的权重。例如，8421代码代表十进制代码09，00001001由四个自然二进制代码编码。10101111是8421码的非法码。恒重，重量是2，8，4，2和1的幂。35，BCD码，36，数字系统和编码，未经授权的BCD码的每一位的1不代表不同码中的固定值。示例：如果剩余的3个码都被认为是4位二进制

12、数，那么37，数字系统和编码，循环码(格雷码)格雷码是包含所有2n个码字的循环码。根据某种编码规则，码字从0到2n-1循环。(这里，该值表示对应于4位二进制代码的自然二进制值。循环相邻：在任何两个相邻的码字中，只有一个比特符号不同，其他比特相同；并且0和(2n-1)也是“相邻的”。一种可变权重代码，其中每一位没有固定的权重。38，格雷码，39，数字系统和编码，循环码(格雷码)的特征只有一个比特不同于任何两个相邻的码字，其他比特是相同的。循环特性对于N位循环码，如果从第0个码字开始，最大范围是第(2n-1)个码字，并且(2n-1)的编码必须是(2n-1)个自然二进制码。如果反射特性以高阶0和1的界面为轴，则低阶代码是轴对称的；高位称为“反射位”；利用反射特性可以很容易地构造任意比特周期的格雷码。40、数字系统与编码、校验/纠错码增加监督符号示例：奇偶校验码奇偶校验码可以检测奇数的奇数错误校验码信息码，校验码中的数字“1”是奇数；偶数校验码信息码和校验码中的数字“1”是偶数。，41，数字系统和编码，字符编码示