数字逻辑和数字系统.pdf

数字逻辑与数字系统 胡伟 邮箱：whu@ /~whu 一、目的要求 • 数字逻辑是电子计算机技术的基础课程之 一，通过本课程的学习，达到要求： 1. 掌握数字电子技术的基本理论，基础知识和基 本技能 2. 熟悉数字集成电路的工作原理，特性和功能 3. 具备正确运用数字集成电路的能力 4. 掌握逻辑电路的分析方法和设计方法 二、与其他课程的关系 • 本课程是计算机科学的一门重要的技术基 础课程，既需要普通数学知识，又用到离 散数学的知识 • 它为《计算机组成原理》，《微型计算机 应用》等课程打下了牢固的技术基础 三、特点 • 是一门理论和实践性均较强的专业基础课 四、教材 • 《数字逻辑与数字系统》 – 第四版·立体化教材 – 白中英 主编 –科学出版社 五、主要内容 1. 逻辑设计的数学知识——数制，布尔代数， 函数化简 2. 逻辑门电路 3. 组合逻辑电路的分析和设计方法 4. 同步和异步时序逻辑电路的基本规律及分 析，设计方法 5. 编程逻辑 第一章、开关理论基础 • 开关理论是描述逻辑电路的数学工具和图 形语言，以二进制数为基础 世界上只有10种人， 懂二进制的和不懂二进制的 1.1、二进制系统 • 电子电路分为模拟电路和数字电路两大类 –模拟量的特点是用连续量表示 – 数字量的特点是用离散量表示 – 二进制的0、1对应为开关量 –表示数字0和1 （低和高）的电平称为逻辑电平 • 数字系统中的0、1信息可用波形表示 – （0低1高） – （1低0 高） • P3 ，图1.6：波形图 1.2、数制与码制 • 数字系统所处理的信息是一种离散元素 （非连续 性），如数字，字母 • 数字系统中信息的离散元素用称为讯号的物理量 来表示，如电压，电流 • 离散元素通常以二进制的形式出现 • 对任意数N ，可表达成以r 为基数的r进制数 （逢r 进1），其中n 为整数位数，m 为小数位数 n1 1 0 1 m (N ) a (r) a (r) a (r) a (r) a (r) r n1 1 0 1 m – 例： 2 1 0 1 2 (743.56)10 7 (10) 4 (10) 3(10) 5(10) 6(10) • 常用二进制，八进制，十进制，十六进制 • 数字系统中，常用二进制来表示数字和进 行运算 –例： 110 110 1011 1101 × 101 1011 1001001 1011