数制和码制课件.ppt

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1、数制和码制第1页，此课件共43页哦一、什么是一、什么是电子技子技术是研究是研究电子器件子器件及及电子器件子器件应用用的一的一门学科学科通过控制器件中电子的运动而进行工作1.1 概述概述第2页，此课件共43页哦 47年年贝尔实验室制成第一只晶体管室制成第一只晶体管 58年年集成集成电路路 69年年大大规模集成模集成电路路 75年年超大超大规模集成模集成电路路SSI MSI LSI VLSI SOC第一片集成第一片集成电路只有路只有4个晶体管，而个晶体管，而97年一片集年一片集成成电路上有路上有40亿个晶体管。科学家个晶体管。科学家预测集成度按集成度按10倍倍/6年的速度年的速度还将将继续到到20

2、15或或2020年，将年，将达到达到饱和。和。EDA技术1.1 概述概述二、二、电子技子技术的的发展展第3页，此课件共43页哦EDA，Electronic Design Automation Design Automation -以以计算算机机为工工具具，通通过软件件实现从从早早期期的的计算算机机辅助助设计（CAD）逐逐步步到到代代替替人人完完成成电路路系系统的的逻辑综合合、布布局局布布线和和设计仿真等工作仿真等工作1.1 概述概述第4页，此课件共43页哦EDA技技术的几个的几个发展展阶段：段：第一第一阶段：段：70年代年代 第二第二阶段：段：80年代年代 第三第三阶段：段：90年代年代广度：

3、广度：EDA 软件的普及深度：深度：CAD EDA ESDA(Electronic System Design Automation)1.1 概述概述第5页，此课件共43页哦数字量和模数字量和模拟量量数字量：数字量：变化在化在时间上和数量上都是不上和数量上都是不连续的。（存的。（存在一个最小数量在一个最小数量单位位）模模拟量：数字量以外的物理量。量：数字量以外的物理量。数字数字电路和模路和模拟电路：工作信号，研究的路：工作信号，研究的对象，分象，分析析/设计方法以及所用的数学工具都有方法以及所用的数学工具都有显著的不同著的不同1.1 概述概述第6页，此课件共43页哦数字量和模数字量和模拟量量电

4、子子电路的作用：路的作用：处理信息理信息模模拟电路：用路：用连续的模的模拟电压/电流流值来表示信息来表示信息1.1 概述概述第7页，此课件共43页哦1.1 概述概述电子子电路的作用：路的作用：处理信息理信息数字数字电路：用一个离散的路：用一个离散的电压序列来表示信息序列来表示信息数字量和模数字量和模拟量量第8页，此课件共43页哦数制：数制：每一位的构成每一位的构成从低位向高位的从低位向高位的进位位规则常用到的常用到的：十十进制，二制，二进制，八制，八进制，十六制，十六进制制1.2 几种常用的数制几种常用的数制第9页，此课件共43页哦 码制制用不同数用不同数码表示不同事物表示不同事物时遵循的遵循

5、的规则例如：例如：学号，身份学号，身份证号，运号，运动员号号 目前，数字目前，数字电路中都采用二路中都采用二进制制 表示数量表示数量时称二称二进制制 表示事物表示事物时称二称二值逻辑1.2 几种常用的数制几种常用的数制第10页，此课件共43页哦 例如：例如：810876 数制数制：表示数量的：表示数量的规则 码制：制：表示事物的表示事物的规则1.2 几种常用的数制几种常用的数制第11页，此课件共43页哦十十进制，二制，二进制，八制，八进制，十六制，十六进制制逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一1.2 几种常用的数制几种常用的数制第12页，此课件共43页哦十进制数二进制八进制十六进制0000000

6、0001000101102001002203001103304010004405010105506011006607011107708100010809100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F不同不同进制数的制数的对照表照表1.2 几种常用的数制几种常用的数制第13页，此课件共43页哦1.十十进制数制数十十进制数的数制数的数码有十个，有十个，为0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9。计数数规律是律是“逢十逢十逢十逢十进进一一一一”。1.2 几种常用的数制几种常用的数制第14

7、页，此课件共43页哦Ki第i位上的数码，即09中的任一个数10进位基数10i第i位的权可用下标D表示十进制任意一个十进制数任意一个十进制数可表示为可表示为 (按权展开式按权展开式)1.2 几种常用的数制几种常用的数制第15页，此课件共43页哦例例 (2568.43)10可表示为：可表示为：(2568.43)10=2103510261018 100410131021.2 几种常用的数制几种常用的数制第16页，此课件共43页哦 2.二二进制数制数 二二进制数的每一位数制数的每一位数码只有只有0 0或者或者或者或者1 1。计数数规则是是“逢二逢二逢二逢二进进一一一一”。二二进制数的制数的进位基数是位

8、基数是2，第，第i 位的位的权是是2i。1.2 几种常用的数制几种常用的数制第17页，此课件共43页哦Ki第i位上的数码，即0、1中的任一个数2进位基数2i第i位的权可用下标B表示十进制任意一个二进制数可表示为任意一个二进制数可表示为 1.2 几种常用的数制几种常用的数制第18页，此课件共43页哦(101101.01)2=125024123 122021120 02-112-2 1.2 几种常用的数制几种常用的数制例例(101101.01)2=125第19页，此课件共43页哦 八八进制制数数的的数数码有有8个个，为0、1、2、3、4、5、6、7，按按“逢逢八八进一一”的的规则计数数，即即基基数

9、数是是8，第，第i位的位的权是是8i。任一个八。任一个八进制数可表示制数可表示为 例例 (36.21)8=381680281182 3.八八进制和十六制和十六进制制1.2 几种常用的数制几种常用的数制第20页，此课件共43页哦 十六十六进制数制数的数的数码有有16个，个，为09和和A、B、C、D、E、F。按。按“逢十六逢十六进一一”的的规则计数，其数，其基数是基数是16，第，第i位的位的权是是16i，任一个十六，任一个十六进制数制数可表示可表示为 例例 (3AB.12)16=3162101611116011612162也可用下标也可用下标O、H表示八进制和十六进制。表示八进制和十六进制。1.2

10、 几种常用的数制几种常用的数制第21页，此课件共43页哦1.二二进进制数与十制数与十进进制数的制数的转换转换 （1 1）二进制数转换为十进制数）二进制数转换为十进制数 将将二二进进制制数数按按权权展展开开，将将各各乘乘积积项项的的积积算算出出来来，再再将将各各项项积积相相加加，就就得到等值的十进制数。得到等值的十进制数。1.3 数制间的转换数制间的转换第22页，此课件共43页哦 例例 将将(110101.011)2转换为十进制数。转换为十进制数。解解 (110101.011)2=125124023122021120021122123=（53.375）101.3 数制间的转换数制间的转换第23页

11、，此课件共43页哦（2 2）十进制数转换为二进制数。）十进制数转换为二进制数。十十进进制制整整数数转转换换为为二二进进制制整整数数是是将将十十进进制制数数逐逐次次除除以以2，并并依依次次记记录录余余数数，直直到到除除到到商商为为零零为为止止，然然后后将将余余数数从从下下往往上上排排列列，即即得从高位到低位的二进制数。得从高位到低位的二进制数。除2取余法1.3 数制间的转换数制间的转换第24页，此课件共43页哦232112 12 22 52 0余数余数 1 1 1 0 1低位低位高位高位例例 将十进制数整数（将十进制数整数（23）10转换成二进制数。转换成二进制数。即即 （23）10=（1011

12、1）21.3 数制间的转换数制间的转换第25页，此课件共43页哦 十十进制小数制小数转换为二二进制小数的方法是乘制小数的方法是乘2取取整法整法。是用。是用该小数乘小数乘2，第一次乘得，第一次乘得结果的整果的整数部分数部分为最高位，其小数部分再乘最高位，其小数部分再乘2，所得，所得结果的整数部分果的整数部分为次高位，依次次高位，依次类推，直至小推，直至小数部分数部分为0或达到要求精度或达到要求精度为止。止。1.3 数制间的转换数制间的转换第26页，此课件共43页哦例例 将十进制小数将十进制小数0.625转换成二进制数。转换成二进制数。0.625 2 1.250 1 高位高位 2 0.500 0

13、2 1.000 1 低位低位 即即 （0.625）10=（0.101）2 1.3 数制间的转换数制间的转换第27页，此课件共43页哦2.十六十六进进制数与二制数与二进进制数、十制数、十进进制数的制数的转换转换（1）十六进制数与二进制数的转换。）十六进制数与二进制数的转换。二二进进制制转转换换为为十十六六进进制制是是从从二二进进制制的的小小数数点点开开始始，分分别别向向左左、右右按按4位位分分组组，最最后后不不满满4位位的的，用用0补补齐齐。将将每每组组用用对对应应的的十十六六进制数代替，就是等值的十六进制数。进制数代替，就是等值的十六进制数。1.3 数制间的转换数制间的转换第28页，此课件共4

14、3页哦例例 将二进制数将二进制数1001101.100111转换为十六进制数。转换为十六进制数。（1001101.100111）2=（0100 1101.1001 1100）2=（4D.9C）16 十十六六进进制制数数转转换换为为二二进进制制数数，只只要要将将每每一一位位变成成4位二位二进制数，按位的高低依次排列即可。制数，按位的高低依次排列即可。1.3 数制间的转换数制间的转换第29页，此课件共43页哦（2 2）十六进制数与十进制数的转换。）十六进制数与十进制数的转换。十六进制转换为十进制十六进制转换为十进制时，也是按权展开求和时，也是按权展开求和 。十十进进制制数数转转换换为为十十六六进进

15、制制数数时时，可可参参照照十十进进制制数数转转换换为为二二进进制制数数的的方方法法进进行行，整整数数部部分分除除1616（或或小小数数部部分分乘乘1616），结结果果取取余余（或或取取整整）数数；也也可可以以把把十十进进制制数数转转换换成成二二进进制制数数，然然后后按按二二进进制制转转换换十十六六进制数的方法，间接将十进制数转换成十六进制。进制数的方法，间接将十进制数转换成十六进制。1.3 数制间的转换数制间的转换第30页，此课件共43页哦3.八八进进制数与二制数与二进进制数的制数的转换转换 二二进进制制转转换换为为八八进进制制是是从从二二进进制制的的小小数数点点开开始始，分分别别向向左左、右

16、右按按3位位分分组组，最最后后不不满满3位位的的，用用0补补齐齐。将将每每组组用用对对应应的的八八进进制数代替，就是等值的八进制数。制数代替，就是等值的八进制数。1.3 数制间的转换数制间的转换第31页，此课件共43页哦例例 将二进制数将二进制数1001101.100111转换为八进制数。转换为八进制数。（1001101.100111）2=（001 001 101.100 111）2=（115.47）81.3 数制间的转换数制间的转换第32页，此课件共43页哦 八八进进制制数数转转换换为为二二进进制制数数，只只要要将将每每一一位位变成成3位二位二进制数，按位的高低依次排列即可。制数，按位的高低

17、依次排列即可。例例 将八进制数将八进制数52.43转换为二进制数。转换为二进制数。（5 2 .4 3）8=（101 010 .100 011）21.3 数制间的转换数制间的转换第33页，此课件共43页哦1.4.1 二二进制算制算术运算的特点运算的特点算算术运算：运算：1：和十：和十进制算数运算的制算数运算的规则相同相同 2：逢二：逢二进一一 特特 点：加、减、乘、除点：加、减、乘、除 全部可以用移位和相全部可以用移位和相 加加这两种两种操作操作实现。简化了化了电路路结构构 所以数字所以数字电路中普遍采用二路中普遍采用二进制算数运算制算数运算1.4 二进制算术运算二进制算术运算第34页，此课件共

18、43页哦1.4.2 反反码、补码和和补码运算运算 二二进制数的正、制数的正、负号也是用号也是用0/1表示的。表示的。在定点运算中，最高位在定点运算中，最高位为符号位（符号位（0为正，正，1为负）+89,-89如如+89=（0 1011001）-89=（1 1011001）1.4 二进制算术运算二进制算术运算第35页，此课件共43页哦二二进制数的制数的补码：最高位最高位为符号位（符号位（0 0为正，正，1 1为负）正数的正数的补码和它的原和它的原码相同相同负数的数的补码=数数值位逐位求反位逐位求反(反反码)+1 1如如 +5=（0 01010 0101）-5=（1 10111 1011）通通过补

19、码，将减一个数用加上，将减一个数用加上该数的数的补码来来实现1.4 二进制算术运算二进制算术运算第36页，此课件共43页哦 10 5=5 10+7 12=5（舍弃（舍弃进位）位）7+5=12 产生生进位的模位的模 7是是-5对模数模数12的的补码 1.4 二进制算术运算二进制算术运算第37页，此课件共43页哦1011 1011 0111=0100 0111=0100 （11-7=4）1011+1001=1011+1001=1 101000100=0100（舍弃（舍弃进位）位）（11+916=4）0111+10010111+1001=2401110111是是-10011001对模模24（16）的

20、的补码1.4 二进制算术运算二进制算术运算第38页，此课件共43页哦两个两个两个两个补码补码表示的二表示的二表示的二表示的二进进制数相加制数相加制数相加制数相加时时的符号位的符号位的符号位的符号位讨论讨论例：用二例：用二进制制补码运算求出运算求出1310、131310 10、131310 10、13131010结论：将两个加数的符号位和来自最高位数字位的：将两个加数的符号位和来自最高位数字位的进位相加，位相加，结果就是和的符号果就是和的符号 解：解：1.4 二进制算术运算二进制算术运算第39页，此课件共43页哦一、十一、十进制代制代码几种常用的十几种常用的十进制代制代码十进制数8421码余3码

21、2421码5211码余3循环码0000000110000000000101000101000001000101102001001010010010001113001101100011010101014010001110100011101005010110001011100011006011010011100100111017011110101101110011118100010111110110111109100111001111111110101.5 几种常用的编码几种常用的编码第40页，此课件共43页哦二、格雷码特点：特点：1.每一位的状每一位的状态变化都按一定的化都按一定的顺序循序循环。

22、2.编码顺序依次序依次变化，按表中化，按表中顺序序变化化时，相，相邻代代码只有只有一位改一位改变状状态。应用：减少用：减少过渡噪声渡噪声 编码顺序二进制格雷码编码顺序二进制码格雷码000000000810001100100010001910011101200100011101010111130011001011101111104010001101211001010501010111131101101160110010114111010017011101001511111000第41页，此课件共43页哦三、美国信息交换标准代码（ASC）ASCASC是一是一是一是一组组七位二七位二七位二七位二进进

23、制代制代制代制代码码，共，共，共，共128128个个个个应用：用：计算机和通算机和通讯领域域 第42页，此课件共43页哦作业 1.11.11.3 1.3 （2 2），（），（），（），（4 4）1.4 1.4 （2 2），（），（），（），（4 4）1.6 1.6 （2 2），（），（），（），（4 4）1.8 1.8 （2 2），（），（），（），（4 4）1.10 1.10（2 2），（），（），（），（4 4）1.13 1.13（2 2），（），（），（），（4 4），（），（），（），（6 6），（），（），（），（8 8）1.14 1.14（2 2），（），（），（），（4 4），（），（），（），（6 6），（），（），（），（8 8）第一章第一章 数制和码制数制和码制第43页，此课件共43页哦