【2017年整理】1数字逻辑基础.ppt

数字电路;第 一 章 数字逻辑基础 第 二 章 逻辑门电路 第 三 章 组合逻辑电路的分析与设计 第 四 章 常用组合逻辑功能器件 第 五 章 触发器 第 六 章 时序逻辑电路的分析与设计 第 七 章 常用时序逻辑功能器件 第 八 章 半导体存储器和可编程逻辑器件 第 九 章 脉冲波形的产生与变换 第 十 章 数模与模数转换器;绪 论;数字电路—— 进入数字化世界的基础知识 计算机硬件系列课第一门 计算机组成的物理实现;与数字逻辑类似的课程;数字技术与系统;学习数字逻辑电路的设计、分析和实现;如何学好这门课;教学基本要求： 掌握二进制数的原码、反码及补码的表示方法； 掌握常用的数制二进制、十进制、十六进制的相 互转换； 掌握常用的编码； 掌握逻辑代数的基本定律与规则; 掌握逻辑函数的表示方法及各种???示方法之间的 相互转换； 掌握代数法和卡诺图法化简逻辑函数。 ;模拟信号：;数字信号：;1.2 数字电路 数字电路可分为两类: 组合逻辑电路和时序逻辑电路 数字电路的发展: 电子管—半导体分立器件—集成电路 数字集成电路可分为: 小规模、中规模、大规模、超大规 模和甚大规模等五类 P10 表1.2.1列出了五类数字集成电路的分类依据;工作信号是不连续的数字信号，所以电路中的半导体器件工作在开关状态，即稳定时器件处于高电平或低电平，中间电压只是其过度状态。 数字电路既是开关电路又是逻辑电路,主要研究电路输入和输出间的逻辑关系。分析工具和方法与模拟电路完全不同，具有独立的基础理论。 逻辑代数是分析逻辑电路的数学工具 。;数字电路;数字电路领域的前沿问题;1.3 数 制; 在数字系统中采用二进制。因为二进制数的基数为2，只有0和1两个数码，其不仅运算简单，电路实现也容易，还可以利用逻辑代数；但表示同一数值的数比十进制需更多的位数，因此数字系统中又常用八进制和十六进制数。十、二、八、十六进制数的后缀分别为D、B、O、H。对十进制数常可省略下标或后缀。;二进制特点????????????????????????????????????????????? 二进制是以2为基数的计数体制，它仅采用2个数码0和1，并且“逢二进一”，即1+1=10； 不同数位上的权值不同，其相应的权为2i； 任意一个二进位制数均可写成按权展开式 ;十六进制特点;表 几种常用数制对照表;数制间的转换 同一个数可采用不同的计数体制来表示，各种数制表示的数一定可以相互转换 数制转换就是一个数从一种进位制表示形式转换成等值的另一种进位制表示形式，其实质为权值转换。 相互转换的原则：转换前后两个有理数的整数部分和小数部分必定分别相等。 ;例1： （81）10 = （?)2 ???????????????????????????????????????????????????; 小数部分的转换乘基取整法：用该小数乘以目标数制的基数（R=2），第一次相乘结果的整数部分为目的数的最高位K-1，将其小数部分再乘基数所得的结果的整数则为目的数的次高位K-2，反复执行上述过程，直到小数部分为“0”，或满足要求的精度为止（即根据设备字长限制，取有限位的近似值）。;由此综合两例结果得?? (81.65)10 = (1010001.10100)2 同理 可采用同样的方法将十进制数转成八进制、十六进制数，但由于八进制和十六进制的基数较大，做乘除法不是很方便，因此需要将十进制转成八进制、十六进制数时，通常是将其先转成二进制，然后在将二进制转成八进制、十六进制数。;二、非十进制数间的转换;2.二进制数和十六进制数间的转换 转换方法：与上述相仿，由于十六进制基数R=16=24，故必须用四位二进制数构成一位十六进制数码，同样采用分组对应转换法，所不同的是此时每四位为一组，不足四位同样用“0”补足。;机器数：机器中数的表示形式，数的符号（+/-）也数码化的数，即用“0”表示“+”，用“1”表示“-”。 机器数有字长限制，符号位通常是数的最高位。而尾数部分可采用不同的表示方法--原码 反码 补码 基本概念： 真值（原值）：由数符（+/-）和尾数（数值 的绝对值）两部分构成。表示的是数的真实值的大小。 若有两个带符号数，X1 = +1101101（真值），X2 = -1101101（真值），它们的字长为一字节（即8位二进制数），则在机器中表示如下：;原码[X]原　 原码表示法又称符号－数值表示法