概述第1章緒論數(shù)制與碼制本章小結(jié)主要要求：

了解數(shù)字電路的特點(diǎn)和分類(lèi)。了解脈沖波形的主要參數(shù)。1.1概述模擬電路電子電路分類(lèi)數(shù)字電路

傳遞、處理模擬信號(hào)的電子電路

傳遞、處理數(shù)字信號(hào)的電子電路數(shù)字信號(hào)時(shí)間上和幅度上都斷續(xù)變化的信號(hào)

模擬信號(hào)時(shí)間上和幅度上都連續(xù)變化的信號(hào)數(shù)字電路中典型信號(hào)波形一、數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)

輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)邏輯關(guān)系邏輯代數(shù)只有高電平和低電平兩個(gè)取值導(dǎo)通(開(kāi))、截止(關(guān))便于高度集成化、工作可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)和保密性好等研究對(duì)象分析工具信號(hào)電子器件工作狀態(tài)主要優(yōu)點(diǎn)二、數(shù)字電路特點(diǎn)

將晶體管、電阻、電容等元器件用導(dǎo)線在線路板上連接起來(lái)的電路。將上述元器件和導(dǎo)線通過(guò)半導(dǎo)體制造工藝做在一塊硅片上而成為一個(gè)不可分割的整體電路。根據(jù)電路結(jié)構(gòu)不同分分立元件電路集成電路根據(jù)半導(dǎo)體的導(dǎo)電類(lèi)型不同分雙極型數(shù)字集成電路單極型數(shù)字集成電路以雙極型晶體管作為基本器件以單極型晶體管作為基本器件例如

CMOS例如

TTL、ECL三、數(shù)字電路的分類(lèi)集成電路分類(lèi)集成度電路規(guī)模與范圍小規(guī)模集成電路SSI1~10門(mén)/片或10~100個(gè)元件/片邏輯單元電路包括：邏輯門(mén)電路、集成觸發(fā)器中規(guī)模集成電路MSI10~100門(mén)/片或100~1000個(gè)元件/片邏輯部件包括：計(jì)數(shù)器、譯碼器、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器、寄存器、算術(shù)運(yùn)算器、比較器、轉(zhuǎn)換電路等大規(guī)模集成電路

LSI100

~

1000

門(mén)/片或

1000

~100000

個(gè)元件/片數(shù)字邏輯系統(tǒng)包括：中央控制器、存儲(chǔ)器、各種接口電路等超大規(guī)模集成電路VLSI大于1000門(mén)/片或大于10萬(wàn)個(gè)元件/片高集成度的數(shù)字邏輯系統(tǒng)

例如：各種型號(hào)的單片機(jī)，即在一片硅片上集成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)根據(jù)集成密度不同分UmtrtfTtw

脈沖幅度Um：脈沖上升時(shí)間tr：脈沖下降時(shí)間tf：脈沖寬度tw

：脈沖周期T

：脈沖頻率f

：占空比q：脈沖電壓變化的最大值

脈沖波形從0.1Um上升到0.9Um所需的時(shí)間脈沖上升沿0.5Um到下降沿0.5Um所需的時(shí)間脈沖波形從0.9Um下降到0.1Um所需的時(shí)間周期脈沖中相鄰兩個(gè)波形重復(fù)出現(xiàn)所需的時(shí)間1秒內(nèi)脈沖出現(xiàn)的次數(shù)f=1/T

脈沖寬度

tw與脈沖周期

T的比值

q=tw/T

四、脈沖波形的主要參數(shù)

理解BCD碼的含義，掌握

8421BCD碼，了解其他常用BCD碼。主要要求：

掌握十進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)的表示及其相互轉(zhuǎn)換。了解八進(jìn)制和十六進(jìn)制。1.2

數(shù)制和碼制計(jì)數(shù)的方法

(一)十進(jìn)制(Decimal)

(xxx)10或(xxx)D

例如(3176.54)10

或(3176.54)D

數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、91×1011×100

5×10-1

1×10-2權(quán)權(quán)權(quán)

權(quán)

數(shù)碼所處位置不同時(shí)，所代表的數(shù)值不同

(11.51)10

進(jìn)位規(guī)律：逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十10i

稱(chēng)十進(jìn)制的權(quán)

10稱(chēng)為基數(shù)0~9十個(gè)數(shù)碼稱(chēng)系數(shù)數(shù)碼與權(quán)的乘積，稱(chēng)為加權(quán)系數(shù)十進(jìn)制數(shù)可表示為各位加權(quán)系數(shù)之和，稱(chēng)為按權(quán)展開(kāi)式

(3176.54)10=3×103+1×102+7×101+6×100+5×10-1+4×10-2一、數(shù)制

例如0+1=11+1=1011+1=10010–1=1

(二)

二進(jìn)制(Binary)

(xxx)2或(xxx)B

例如(1011.11)2或(1011.11)B

數(shù)碼：0、1

進(jìn)位規(guī)律：逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二

權(quán)：2i

基數(shù)：2系數(shù)：0、1

按權(quán)展開(kāi)式表示

(1011.11)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2

將按權(quán)展開(kāi)式按照十進(jìn)制規(guī)律相加，即得對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)。=8+0+2+1+0.5+0.25(1011.11)2=(11.75)10

=11.75(1011.11)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2(三)八進(jìn)制和和十六進(jìn)進(jìn)制進(jìn)制數(shù)的表示計(jì)數(shù)規(guī)律基數(shù)

權(quán)數(shù)碼八進(jìn)制

(Octal)(xxx)8

或(xxx)O逢八進(jìn)一，借一當(dāng)八

80~78i

十六進(jìn)制(Hexadecimal)

(xxx)16

或(xxx)H

逢十六進(jìn)一，借一當(dāng)十六160

~

9、A、B、C、D、E、F

16i例如(437.25)8=4××82+3××81+7××80+2××8-1+5××8-2=256+24+7+0.25+0.078125=(287.328125)10例如(3BE.C4)16=3××162+11×161+14×160+12×16-1+4××16-2=768+176+14+0.75+0.015625=(958.765625)10二、不同同數(shù)制間間的關(guān)系系與轉(zhuǎn)換換對(duì)同一個(gè)個(gè)數(shù)的不不同計(jì)數(shù)數(shù)方法

(一)不同數(shù)制間的關(guān)系

二、不同數(shù)制間的關(guān)系與轉(zhuǎn)換

不同數(shù)制制之間有有關(guān)系嗎嗎？十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制對(duì)照表77011176601106550101544010043300113220010211000110000000十六八二十F17111115E16111014D15110113C14110012B13101111A121010109111001981010008十六八二十1.5001整數(shù)0.7500(二)不同數(shù)制間的的轉(zhuǎn)換1.各各種數(shù)制轉(zhuǎn)換換成十進(jìn)制2.十十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為為二進(jìn)制［例］將十十進(jìn)制數(shù)(26.375)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制制數(shù)26613011012(26)10=(11010)2×2×21.0001.37522220.375×2一直除到商為為0為止余數(shù)130按權(quán)展開(kāi)求和和整數(shù)和小數(shù)分分別轉(zhuǎn)換整數(shù)部分：除除2取余法小數(shù)部分：乘乘2取整法讀數(shù)順序讀數(shù)順序.011每位八進(jìn)制數(shù)數(shù)用三位二進(jìn)進(jìn)制數(shù)代替，，再按原順序序排列。八進(jìn)制→二進(jìn)進(jìn)制3.二二進(jìn)制與八進(jìn)進(jìn)制間的相互互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制→八進(jìn)進(jìn)制(11100101.11101011)2=(345.726)8(745.361)8=(111100101.011110001)2補(bǔ)0(11100101.11101011)2=(?)811100101.1110101100345726從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始始，整數(shù)部分分向左(小數(shù)部分向向右)三位一組，最后不足三位的加加0補(bǔ)足足三位，再按順順序?qū)懗龈鹘M組對(duì)應(yīng)的八進(jìn)進(jìn)制數(shù)。補(bǔ)01110010111101011一位十六進(jìn)制制數(shù)對(duì)應(yīng)四位位二進(jìn)制數(shù)，，因此二進(jìn)制制數(shù)四位為一一組。4.二進(jìn)制和十六六進(jìn)制間的相相互轉(zhuǎn)換(10011111011.111011)2=(4FB.EC)16(3BE5.97D)16=(11101111100101.100101111101)2補(bǔ)0(10011111011.111011)2=(?)1610011111011.111011004FBEC0十六進(jìn)制→二進(jìn)制:每位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)代替，再按原順序排列。二進(jìn)制→十六進(jìn)制:從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始，整數(shù)部分向左(小數(shù)部分向右)

四位一組，最后不足四位的加0補(bǔ)足四位，再按順序?qū)懗龈鹘M對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。補(bǔ)010011111011111011例如：用四四位二進(jìn)制數(shù)數(shù)碼表示十進(jìn)進(jìn)制數(shù)0~90000→→00001→10010→20011→→30100→40101→→50110→60111→71000→→81001→9將若干個(gè)二進(jìn)進(jìn)制數(shù)碼0和1按按一定規(guī)則則排列起來(lái)表表示某種特定定含義的代碼碼稱(chēng)為二進(jìn)制制代碼，簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)二進(jìn)制碼。用數(shù)碼的特定定組合表示特特定信息的過(guò)過(guò)程稱(chēng)編碼三、二進(jìn)制代代碼常用二進(jìn)制代碼自然二進(jìn)制碼二-十進(jìn)制碼格雷碼奇偶檢驗(yàn)碼

ASCII碼

(美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼)

例如：用三位位自然二進(jìn)制制碼表示十進(jìn)進(jìn)制數(shù)0~7：000→0001→1010→2011→3100→4101→5110→6111→7(一)自然二進(jìn)制碼碼按自然數(shù)順序序排列的二進(jìn)進(jìn)制碼(二)二-十進(jìn)制代碼表示十進(jìn)制數(shù)數(shù)0~9十個(gè)數(shù)碼的二二進(jìn)制代碼(又稱(chēng)BCD碼即BinaryCodedDecimal)1位十進(jìn)制制數(shù)需用4位二進(jìn)制制數(shù)表示，故故BCD碼碼為4位位。4位二進(jìn)制制碼有16種組合，，表示0~9十個(gè)數(shù)可有多種方案案，所以BCD碼有有多種。常用二-十進(jìn)制代碼表表1111111111001110111010111101011110101100011010011011010110000100010001000011001100110010001000100001000100010000000000009876543210

十進(jìn)制數(shù)1100101110101001100001110110010101000011余3碼2421(B)2421(A)5421碼8421

碼無(wú)權(quán)碼

有權(quán)碼1001100001110110010101000011001000010000權(quán)為8、4、2、、1比8421BCD碼碼多余3取四位自然二二進(jìn)制數(shù)的前前10種種組合，去掉掉后6種種組合1010~1111。。用BCD碼碼表示十進(jìn)進(jìn)制數(shù)舉例：(36)10=()8421BCD(4.79)10=()8421BCD(01010000)8421BCD=()10注意區(qū)別BCD碼與與數(shù)制：(150)10=(000101010000)8421BCD=(10010110)2=(226)8=(96)1660110300114.0100.70111910010101500000(三)可靠性代碼奇偶校驗(yàn)碼組成

信

息

碼：需要傳送的信息本身。

1位校驗(yàn)位：取值為0或1，以使整個(gè)代碼

中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。

使“1”的個(gè)個(gè)數(shù)為奇數(shù)的的稱(chēng)奇校驗(yàn)，，為為偶數(shù)的稱(chēng)偶偶校驗(yàn)。8421奇偶校驗(yàn)碼01001110019110000100081011100111700110101106001011010151010000100400011100113100100001021000100001100000100000校驗(yàn)碼信息碼校驗(yàn)碼信息碼8421偶校驗(yàn)碼8421奇校驗(yàn)碼十進(jìn)制數(shù)格雷碼(Gray碼，又稱(chēng)循環(huán)碼)0110最低位以0110為循環(huán)節(jié)次低位以00111100為循環(huán)節(jié)第三位以0000111111110000為循環(huán)節(jié)…….011001100110001111000011110000001111111100000000000011111111特點(diǎn):相鄰項(xiàng)或?qū)ΨQ(chēng)稱(chēng)項(xiàng)只有一位不同典型格雷碼構(gòu)構(gòu)成規(guī)則：：本章小結(jié)數(shù)字電路是傳遞和處理理數(shù)字信號(hào)的的電子電路。。它有分立元件件電路和集成成電路兩大類(lèi)類(lèi)，數(shù)字集成電路發(fā)展展很快，目前前多采用中大大規(guī)模以上的集成電路路。數(shù)字電路的主主要優(yōu)點(diǎn)是便于高度集集成化、工作可靠性高、、抗干擾能力力強(qiáng)和保密性性好等。數(shù)字電路中的的信號(hào)只有高電電平和低電平平兩個(gè)取值，，通常用1表示高電平，，用0表示低電平，，正好與二進(jìn)制制數(shù)中0和1對(duì)應(yīng)，因此，，數(shù)字電路中中主要采用二二進(jìn)制。常用的計(jì)數(shù)進(jìn)進(jìn)制有十進(jìn)制制、二