[工学]CH1 数字逻辑基础孔敏.ppt

作者：清华大学电子工程系 罗嵘 课程特点: 2．反码 正数的反码与原码相同；负数的反码为其原码除符号位外的各位按位取反（0变1，而1变0）。 例：[+57]反=（0011 1001）2 [-57]反=（1100 0110）2 实训1 信号灯的逻辑控制 1． 实训目的 (1） 了解逻辑控制的概念。  (2) 掌握表示逻辑控制的基本方法。  2． 实训设备和器件 实训设备和器件: 直流电源、发光二极管、限流电阻、 继电器两个、导线若干。  3． 实训电路图 图1.1为实训电路图。这是一个楼 房照明灯的控制电路。设A、B分别代 表上、下楼层的两个开关， 发光二极 管代表照明灯。在楼上闭合开关A， 可以将照明灯打开，在楼下闭合开关 B，又可以将灯关掉；反过来，也可 以在楼下开灯， 楼上关灯 。 4． 实训步骤与要求 1）连接电路 按图1.1连接好电路，注意不要将两个继电器接错。 2）试验开关和发光二极管的逻辑关系 接通电源，分别将开关A、B按表1.1的要求闭合或者 断开，观察发光二极管F的亮、灭情况，并填入表1.1中。 5． 实训总结与分析 通过上述实训，可做如下总结：  (1)实训图中，JA和JB分别代表继电器的两个线圈，JAK1、JBK1代表继电器的常开触点，电器的常闭触点。在实训图所示的状态下开关A、B均断开），由于没有通路给发光二极管供电，所以发光二极管灭。开关A闭合，继电器线圈JA通电，其JAk1闭合，常闭触点JAK2断开，JBK1、JBK2则维持原来状态，此时图1.1最上面的一条电路连通，通过电源给发光二极管供电，发光二极管亮。同样道理， 如果只闭合开关B，也将给发光二极管提供供电通路使之点亮。当开关A、B均闭合时，由于没有通路，所以发光二极管灭，读者可自行分析。  二、 格雷码（循环码） 4.采用格雷码，位数变化小，可大大减少错码的可能性 请观察如下格雷码的特点？ 1.每两个相邻代码中的数码仅有一位不同，其余各位均相同 2.首尾(0和15)两个代码也仅有一位不同，构成“循环” 3.无权码 为了方便运算，计算机中对有符号数常采用3种表示方法，即原码、补码和反码。下面的例子均以8位二进制数码表示。 1．原码 最高位为符号位，用0表示正数，用1表示负数；数值部分用二进制数的绝对值表示。 例：[+57]原=（0011 1001）2 [-57]原=（1011 1001）2 三、带符号数的表示 3．补码 正数的补码与其原码相同；负数的补码为其绝对值按位求反后在最低位加1，即反码加1 。 例：[+57]补=（0011 1001）2 [-57]补=（1100 0111）2 四、带符号数的运算 例：利用二进制补码运算求（107）10－（79）10的值。 解： (－79)10 = (－1001111)2 [－79]补 = (1 0110001)2 (107)10 = (1101011)2 [107]补 = (0 1101011)2 [107－79] 补 = [107]补 + [－79] 补 = 2 + 2 0 1 1 0 1 0 1 1 ＋ 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 自动丢弃 = (0 0011100)2 107－79 = 补 = 原 = (+28)10 按位取反 原码 反码 按位取反加1 原码 补码 负数： 正数：原码＝反码＝补码 1．5 逻辑代数基本知识 逻辑代数（布尔代数），是用来研究数字电路中的输入、输出之间逻辑关系的工具。 在逻辑代数中，逻辑变量只能取两个值（二值变量），即0和1，中间值没有意义，这里的0和1只表示两个对立的逻辑状态，如电位的低高（0表示低电位，1表示高电位）、开关的开合等。 基本逻辑运算：与、或、非 逻辑代数基本表达方式：逻辑表达式，真值表，逻辑符号（逻辑电路） 1 . “与