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1、 如何学习这门课程如何学习这门课程1 1、要抓住重点要抓住重点 掌握基本概念、基本电路和基本分析方法、设计方法掌握基本概念、基本电路和基本分析方法、设计方法 基本概念：概念是不变的，应用是灵活的，“万变不离其宗”。基本电路：构成的原则是不变的，具体电路是多样的。基本分析方法和设计方法：不同类型的电路有不同的性能指标和描述方法，因而有不同的分析方法和设计方法。2 2、要抓住外部特性要抓住外部特性 对各种数字电路器件，重点放在外部特性。熟悉工作原理及输入输出电路结构。不需记忆中、大规模集成电路内部的逻辑电路图。第1页/共22页 如何学习这门课程如何学习这门课程3 3、学会辩证、全面地分析电子电路中
2、的问题、学会辩证、全面地分析电子电路中的问题 根据需求，最适用的电路才是最好的电路。要研究利弊关系，通常“有一利必有一弊”。4 4、努力学好实验调试方法和努力学好实验调试方法和EDAEDA技术的应用技术的应用 5 5、要提高自学能力，注意读书方法、要提高自学能力，注意读书方法 很多内容需要自学。多读书，多看应用电路，扩展知识面。注意多了解国内外最新成果和发展动态。第2页/共22页 课程的目的课程的目的 通过本课程学习和实验训练,掌握数字电子技术的基本理论，熟悉其基本概念、基本原理，掌握数字电路的基本分析方法和设计方法，并具备进一步学习电子技术、计算机、自动控制理论等专业课的能力。建立起系统的观
3、念、工程的观念、科技进步的观念建立起系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识。和创新意识。第3页/共22页第一章 数制和码制（一次课）本章基本要求：本章基本要求：1、掌握数字电路的特点；2、掌握数字量和模拟量的区别；3、掌握几种常用的数制（二进制、八进制、十进制、十六进制）及数制之间的转换；4、掌握原码、补码及反码的概念；5、掌握几种常见的码制。第4页/共22页一、数字电路特点一、数字电路特点工作信号工作信号：离散信号。表示为：离散信号。表示为二进制二进制的的数字信号数字信号。元器件的工作状态元器件的工作状态：二极管：导通或截止；三极管：饱和或截止；二极管：导通或截止；三极管：饱和或截
4、止；场效应管：可变电阻区或夹断区（截止区）。场效应管：可变电阻区或夹断区（截止区）。代数基础代数基础：逻辑代数（布尔代数）。：逻辑代数（布尔代数）。数制数制：二进制：二进制：0，1 但但0或或1不是具体的数值，而是表示一定范围，或表示两不是具体的数值，而是表示一定范围，或表示两种不同的状态。例如：用种不同的状态。例如：用1表示高电平，用表示高电平，用0表示低电平。表示低电平。研究的主要问题研究的主要问题：逻辑问题，即输出与输入之间的因果：逻辑问题，即输出与输入之间的因果关系，即逻辑关系。关系，即逻辑关系。1.1 概述 第5页/共22页数字量：在时间上和数值上都离散的物理量。模拟量：在时间上和数
5、值上都连续的物理量。数字信号：用于表示数字量的信号。模拟信号：用于表示模拟量的信号。数字电路：工作在数字信号下的电子电路。模拟电路：工作在模拟信号下的电子电路。二、数字量和模拟量第6页/共22页1.2 几种常用的数制几种常用的数制常用的数制：常用的数制：十进制（十进制（Decimal），二进制（），二进制（Binary），），八进制（八进制（Octal），十六进制（），十六进制（Hexadecimal）逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一数制：数码每一位的构成从低位向高位的进位规则十进制：0、19二进制：0、1八进制：0、17十六进制：0、19、A、BF任意进制按十进制展开：N称为计数的基数，k
6、i为第i位的系数，N i称为第i位的权。第7页/共22页四种数制对应表四种数制对应表四种数制对应表四种数制对应表 05 14 241010020 9 1101001 09 15 251010121 A 120101010 13 231001119 8 1001000 08 12 221001018 7 0700111 07 11 211000117 6 0600110 06 10 201000016 500101 05 F 170111115 4 0400100 04 E 160111014 3 0300011 03 D 150110113 2 0200010 02 C 140110012 1
7、 0100001 01 B 130101111 0 0000000 00 H O B D H O B D二进制:八进制:十六进制:第8页/共22页1.31.3不同数制之间的转换不同数制之间的转换(自学掌握，考试内容自学掌握，考试内容)二十进制转换：将二进制数按权展开后，按十进制数相加。十二进制转换：整数部分：除以2，余数是二进制数的第0位系数K0，然后依次用所得的商除以2，余数依次是第1位系数K1、第2位系数K2、，直到商为0；小数部分：乘以2，取整数，依次为系数K-1、K-2、（27.125）10=（？）2（11011.001）2227222余1=K013余1=K16余0=K23余1=K31
8、20余1=K40.125 20.25整数0=K-11整数0=K-20.50.2520.52整数1=K-3=10.25第9页/共22页二十六进制：(F)H(1111)B即十六进制的一位对应二进制的四位。(10011100101101001000)B=从末位开始四位一组(1001 1100 1011 0100 1000)B()H84BC9=(9CB48)H十六二进制原理同样。小数部分，从高位开始四位一组第10页/共22页二八进制：(7)O(111)B即八进制的一位对应二进制的三位。(011110.010111)2=从末位开始三位一组(011 110.010 111 )2726.3八二进制原理同样。
9、()8从高位开始三位一组=(36.27)8第11页/共22页十六十进制：将十六进制数按权展开后，按十进制数相加。十十六进制：与十二进制原理类似。先将十进制数先转换为二进制数，然 后再转换为十六进制数。第12页/共22页1.4 二进制算术运算二进制算术运算1.4.1 二进制算术运算的特点二进制算术运算的特点 算术运算：算术运算：1、和、和“十进制十进制”算术运算的规则算术运算的规则相同相同 2、“逢二进一逢二进一”特特 点：加、减、乘、除点：加、减、乘、除 全部可以用全部可以用移移位位和和相加相加两种操作实现。简化了电路结构。两种操作实现。简化了电路结构。所以数字电路中普遍采用二进制算术运算1.
10、4.2 反码、补码和补码运算1、二进制数的正、负号的表示方法 最高位为符号位（最高位为符号位（0 0为正，为正，1 1为负）为负）如 +89=（0 1011001）-89=（1 1011001）（原（原码）码）第13页/共22页2、二进制数补码 对于有效数字（不包括符号位不包括符号位）为n位的二进制数N，其补码为：（N）INV=N（当N为正数）(2n-1)-N（当N为负数）正数的补码与原码相同；负数的补码等于2n-N；符号位保持不变。结论：3、二进制数反码（N）COMP=N（当N为正数）2n-N（当N为负数）正数的反码与原码相同；负数的反码等于原码的各位取反；符号位保持不变。结论：思考：补码与
11、反码关系？（N）COMP=（N）INV+1练习P11例1.4.1对于有效数字（不包括符号位不包括符号位）为n位的二进制数N，其反码为：第14页/共22页4、二进制的减法运算 在做减法运算时，如果两个数为原码，则首先要比较两数绝对值的大小，然后以绝对值大的作为被减数，绝对值小的作为减数，求出差值，最后再确定差的符号。（此过程较复杂）A-B=A+(B)COMP-2nA-B=A+(B)INV+1-2n思考：如何确定差的符号位？两数的减法运算可以转换为加法运算，A-B 的差的值等于A+(B)INV+1，若该差的值产生进位，则差的符号为正，否则为负。结论：练习P12例1.4.2第15页/共22页小结：采
12、用补码的解题方法与步骤（1）将两个带符号的加数写成补码形式；（2）将这两个补码按二进制加数相加，即得补码形式的和。符号位：两加数的符号位和来自数值部分的进位相加，所得的结果就是和的符号位。注意：（1）补码的相加仍为补码，当符号位为1时，和为负数，这时数值部分不是这个数的绝对值；（2）将两数写成补码时，数值部分所取的位数必须足以表示和的最大绝对值，否则结果将出现错误。第16页/共22页1.5 几种常用的编码数字系统的信息数值文字符号二进制代码编码为了表示字符 为了分别表示N个字符，所需的二进制数的最小位数n满足：最常见的编码4位二进制编码二十进制编码（BCD码）ASC码（自学了解）第17页/共2
13、2页1 1、四位二进制编码、四位二进制编码 8421码（自然编码）：即00001111。在这种代码中，从左到右每一位的权权分别为8、4、2、1，且每一位的权权是固定不变的，所以它也属于恒权代码。恒权代码。编码规律：按排列顺序逐个加1顺顺序序DCBA顺顺序序DCBA01234567000000010010001101000101011001118910111213141510001001101010111100110111101111第18页/共22页循环码（格雷码）循环码（格雷码）代码特点：逻辑相邻，即两个相临的代码之间只有一位发生变化。顺顺序序DCBA顺顺序序DCBA012345670000
14、00010011001001100111010101008910111213141511001101111111101010101110011000记忆特点：最低位：首末各1个0，然后2个1，2个0；次低位：首末各2个0，然后4个1，4个0，4个1；次高位：首末各4个0，中间8个1；最高位：8个0，8个1。第19页/共22页2 2、BCDBCD码：码：用四位二进制数中的任意十种组合来表示一位十进制数，即二十进制代码。8421 BCD码：即00001001，依次表示十进制数的09。余3码：将8421码的前三个和后三个代码去掉，用其余的代码00111100依次来表示09。余3循环码：将循环码的前三个和后三个代码去掉，用其余的代码依次来表示09。其余BCD码见课本P13页。第20页/共22页1、数字电路的特点；、数字电路的特点；2、各种数制及数制之间的相互转换；、各种数制及数制之间的相互转换；3、原码、补码及反码的概念；、原码、补码及反码的概念；4、常用码制（、常用码制（8421码、循环码；码、循环码；8421BCD码、码、余三码及余三循环码等）余三码及余三循环码等）小结课后练习：1.11.15 （自己通过练习掌握）第21页/共22页感谢您的观看。第22页/共22页