电子技术基础(数字部分)_数电_(第五版)康华光主编[1].ppt

1、1 .数字逻辑的基础，1.1数字电路和数字信号，1.2进制，1.3进制的算术运算，1.4进制代码，1.5二值逻辑变量和基本逻辑运算，1.6逻辑函数及其表现方法，1.1.1数字技术的发展及其应用，1.1.1.4数字信号的记述方法，1.4 1.1.1数字技术的发展及其应用，1.1数字电路和数字信号，90年代后半期到97年一块集成电路有40亿个晶体管。 将来高分子材料或生物材料制作密度更高、三维结构的电路，a )传统的设置修改方法：b )现代的设置修改方法：EDA技术以计算机为基本工具，通过软件设置修改平台，实现数字系统的模拟、逻辑整合、布局布线等最后下载到芯片上，实现系统功能。 把硬件设定订正软件

2、化。电路图设置修订、VerlogHDL语言设置修订、状态机设置修订和电子设计(EDA )技术可以根据电路的结构特征和对输入信号的响应规则分为-数字电路或组合逻辑电路和时序逻辑电路。 根据集成度的不同，数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、超大规模、非常大规模5种。 数字电路分为集成电路和离散电路，从设备来看，数字电路分为TTL和CMOS电路、1、数字集成电路的分类、1.1.2、数字集成电路的分类和特征、3、数字电路的分析、设定修正和测试(2)数字电路的设定修正方法、数据设定修正方式：分为以往的设定修正方式和使用EDA软件的设定修正方式。 分析工具：逻辑代数。 电路逻辑功能主要使用真值表、菜

3、单、逻辑式、波形图。 模拟信号-时间和数值连续变化的电信号，例如正弦波、三角波等，1.1.3数字信号和数字信号，数字信号-时间和数值上离散的信号，数字电路和模拟电路：动作信号，研究对象不同，分析、分析通常将模拟信号转换成数字信号1.1.4数字信号的描述方法包括： 1、二进制数字逻辑和逻辑电平，a、电路中0、1这两个逻辑状态用低、高电平表示，0、1数字-表示数量时用二进制、-。 数字波形-信号逻辑电平对于时间的图表表示。高电平、低电平、有脉冲。*非零复位型、*零复位型、比特率-每秒传输数据的比特数、无脉冲、解：任意，各数据的时间为例1.1.2周期性去除解：数字波形的脉冲宽度tw=6ms，周期T=

4、6ms 10ms=16ms。 不理想脉冲波形，(3)实际的脉冲波形及主要残奥仪表，几个主要残奥仪表：占空比Q -表示脉冲宽度占全周期的比例，上升时间tr和下降时间tf -从脉冲宽度的10%上升到90%的下降脉冲(4)时序图-表示各数字信号的时序关系的多路复用波形图，其中，时间跨越脉冲宽度的50%的两个时间的时间、周期(t)-相邻的两个脉冲间的时间间隔、(4)时序图-各数字信号的时序关系。 各信号的路径不同，因此这些信号之间不能严格保持同步关系。为了确保可靠的操作，总是允许各信号之间有某些时差，但是这些时差必须被限定在规定范围内并且在时序图中显示各信号的时序关系。 1.2.1十进制、1.2进制、

5、1.2.2进制、1.2.3二-十进制之间的转换、1.2.4十六进制和八进制、公式：1 . 另外，4587.29=410351028101710021019102、系数、比特权重，任意进制数的公式为：各比特的权重都是10的幂。1.2位、位以上的数字中，1位的构成和向低位的高位进位的规则、1.2.2进制、2进制的公式为：位权重、系数、2进制只有0、1这2位，进位规则为全部 (1)电路容易表现- 0，1的2、二进制的优点，(2)二进制数字装置使用的元件少，电路简单可靠性高。 (3)基本运算规则简单，运算操作简单。 (1)二进制串行传输，四，二进制传输，一)，十进制二进制转换：a .整数转换：1.2.

6、3二-十进制转换(自学)，指示“辗转”方法333660，解：根据上述原理，将(37)D转换为对应于二进制b7=1、b2=1、b0，因为如果十进制大，可以怎样简化转换过程：解： 27是128，133128=5=2220，示例1.2.3将(133)D转换为二进制可知，将十进制小数除以上次得到的乘积的整数，每次乘以2，从十进制小数变换为二进制小数，直到满足误差要求并“四舍五入”。 解的精度要求达到0.1%，因此二进制小数10位，即1/210=1/1024为止必须正确。 因此，十六进制数中只有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f十六进制数，进位规则为“全部”的大家的权利都是1

7、6的幂。1.16进制、公式：例如，在1.2.4进制和8进制中，各位的权重为16的幂。 2，2- 16进制之间的转换，二进制转换为16进制。 十六进制基数为16=24，因此四位二进制数可以表示十六进制数。 也就是说，00001111表示0-F。 另外，例子(111100010101110)B=，每16进制展开为4位的2进制，排列顺序不变即可。 例如(BEEF)H=、(78AE)H、(1011 1110 1110 1111)B、将十六进制数转换为二进制数：例如(111100010101110)B=、大家的权利都是8的幂。通式、八进制是以8为基数的改正数体制。 4、2-8进制之间的变换(自习)，只要

8、将各8进制展开为3位的2进制，排列顺序不变即可。 转换时从小数点开始，整数部分从右向左，小数部分从左向右，三位一组，如果不加上三位的零，每三位的二进制数表示一位八进制数。 中的组合图层性质变更选项。 由于八进制的基数8=23，所以三位二进制可以表示为一位八进制，即000111可以表示为07，示例(10110.011)B=，示例(752.1)O=，(26.3)O，2，)计数容量大于其他二进制。同样，如果采用4位数字，则二进制最多可以计数到(1111 ) b=(15 ) d；8进制最多可以计数到(7777)O=(2800)D。 十进制数可计数到(9999)D。十六进制数可计数到(FFFF)H=(6

9、5535)D，即64K。 其容量最大。 简洁地写。1.3二进制数学运算(自学)、1.3.1无符号二进制数学运算、1.3.2有符号二进制数学运算、1.3二进制数学运算(自学)、1、二进制相加、无符号二进制相加规则。 示例1.3.1对两个二进制数1010和0101之和进行校正。 1.3.1无符号数学运算、无符号二进制的减法规则：0-0=0、1010、1-0=1-1=11、二进制减法、例1.3、3、乘法和除法、例2进制1010和0101的积。 例2进制1010和111的商.1.3.2带符号的2进制的减法，2进制的最高位比特表示符号比特，0表示正数，1表示负数。 其佗部分以原代码的形式表示数值位。 带

10、符号的二进制数表示3360，1，1.2进制数的补数表示补数或反码的最高位为符号位，正数为0，负数为1。 在二进制数为正数的情况下，其补数、反转与原代码相同。 二进制数为负数时，使源代码的数值比特逐位反转，在最低位比特上加1得到补充代码。 (11)D=(0 1011) B (11)D=(1 1011) B，从减法原理：中减去正数相当于加上负数AB=A (B )，对(b )求补码，2 .二进制补码的减法，例1.3.7位二进制补码、自动丢弃、解： (52 )补充=(5)补充(2)由于补充=01011110=0011，52=3、例1.3.8试用4比特二进制补充代码校正运算5，3 .解决溢出、溢出的方法

11、：比特扩展.解： (5)补充=(5) 4、4 .为了判断溢出，在阻塞过程中，如何判断是否发生溢出？编码器：为了编码而遵循的规则二进制码的比特数(n )与需要编码的事件(或信息)的个数(n )之间，必须满足、2n-1N2n、1.20进制码二进制码(数值)的4位的二进制的16种代码每个方案都生成BCD代码。1.4二进制代码、1.4.12-10进制代码、1.4.2格雷代码、1.4.3 ASCII代码、(1)常用BCD代码、1.1、侑3代码循环代码：相邻的两个代码之间只有一位的状态不同如果计数器由三个佘码的循环代码组成，则每个变换过程只反转一个触发，解码时不会发生冲突风险。 另外，权利代码：在代码与所

12、表示的10进制之间的变换如(10010000) 8421BCD=(90 )容易，对于权利BCD码，能够确定由比特权展开代表的10进制。 例如，(4)需要求求出bcd码表示的10进制，对于一个多位的10进制，使得与10进制相同的一组bcd码表示。 例如，(3)十进制、1.4.2格雷码、格雷码用BCD代码表示没有权限的代码。 中的组合图层性质变更选项。 编码的特征是两个相邻代码之间只有一个不同。 该特征常用于类比量的转换。 模拟量稍微变化时，格雷码只变化1比特，因此与其他代码同时变化2比特以上的情况相比，可靠性更高，错误检测更容易。 1.4.3 ASCII代码(字符代码)、ASCII代码是美国标准

13、信息交换代码。 中的组合图层性质变更选项。 有128个代码，可以表示大写字母、小写字母、十进制、标点符号、运算符号、控制符号等，广泛用于计算机键盘命令输入和数据等。2 .熟悉逻辑代数和硬件描述语言基础，2.1逻辑代数2.2逻辑函数的卡诺图化简法2.3硬件描述语言Verilog HDL基础，教学基本要求，1，逻辑代数常用基本规律，常数公式和规则。3 .熟悉硬件描述语言Verilog HDL，2，掌握逻辑代数的变换和卡诺图化简法，2.1.1逻辑代数的基本规则和常数式，2.1逻辑代数，2.1.3逻辑函数的变换和代数化简法，2.1.2逻辑代数的基本规则，2.1逻辑代数，逻辑代数为布尔这是现代数字逻辑电

14、路分析和设置修订不可缺少的数学工具。 逻辑代数包括一系列定律、定理和规则，用于处理对数公式以完成逻辑电路的简化、转换、分析和设置修正。 逻辑关系是通过事件来判断条件和结果之间的因果关系。 在数字电路中，多将事物的条件作为输入信号，结果用输出信号表示。 条件和结果的两个对立状态分别用逻辑“1”和“0”表示。1、基本式、2.1.1逻辑代数的基本规则和常数式、吸收律、2、基本式的证明、等式、列举了右边的函数值的真值表、(真值表证明法)、2.1.2将该规则称为代入规则。 例如： B (A C)=BA BC，A D代替a，B (A D) C=B(A D) BC=BA BD BC，代入规则可以扩大所有基本公式或法则的适用范围，对于任何逻辑公式，原变量替换为逆变量，逆变量替换为原变量，将1替换为0 2 .反转规则：解：根据反转规则，对于