数字逻辑与EDA设计.pptxVIP

数字系统概述;;数字系统设计方法简述;数字系统设计方法简述;EDA工具介绍;第1章数字逻辑基础;;本章内容;数字信号及模拟信号

数字抽象

数字信号传输时对“0”、“1”的处理;模拟量：这类物理量的变化在时间和数值上都是连续的

在一个指定的时间范围里，物理量的数值个数有无穷多个

物理量的数值本身的数目有无穷多个

如电压、频率、压力、温度等

模拟信号：表示模拟量的信号

模拟电路：处理模拟信号的电子电路;数字量：这类物理量的变化在时间和数值上都是离散的

在一个指定的时间范围里，物理量的数值个数是有限的

物理量的数值本身的数目是有限的

如产品的数量、学生的成绩、开关的状态等

数字信号：表示数字量的信号

数字电路：直接对数字量进行处理的电子线路;采样：以相等的时间间隔，将时间上连续的模拟信号截取成时间上离散的数字信号

量化：将采样得到的瞬间幅度值离散化，也就是用有限个幅度值近似表示原来连续变化的幅度值

编码：按照一定的规律，把量化后的值用二进制数字表示。;大部分数字系统使用二进制处理信息，这是由于：

（1）电路容易实现：

只有两个数码（两种状态）

高、低电平分别表示“1”和“0”

（2）物理上容易实现存储：

磁极的取向、表面的凹凸

（3）便于运算

（4）便于逻辑判断：

与“真(True)”、“假(False)”相对应;数字信号：;用自然二进制（高电平“1”，低电平“0”）编码的数字信号不适合于在信道中直接传输：

①这种类型的数字信号往往存在直流分量和低频分量，而具有电容耦合电路的设备或频带低端受限的信道会过滤掉这些分量；

②当出现连续的“0”或“1”数据时，数字信号会出现长时间的低电平或高电平，接收端无法获取定时信息(即同步信息)；

③接收端无法判断是否包含错码。;数字信号在传输时需要选择其他的编码方式，常用的有以下四种：

1．不归零编码(NRZ)

正电平表示“1”负电平表示“0”

无中性状态、其他状态

发送能量大，直流分量小，抗干扰能力比较强

需要另外传输同步信号;2．NRZ-Inverted(NRZI)翻转不归零编码

输入为0：输出保持

输入为1，输出翻转

需要另外传输同步信号;3．归零编码

整个码元分两部分

前半部分为数据：高电平--“1”，低电平--“0”

后半部分归零位

自带了同步信号，但当出现长串“0”时，将丢失同步信号;4．曼彻斯特编码

每一位的中间有一电平的跳变

从高到低跳变表示“0”

从低到高跳变表示“1”

位中间的跳变

作时钟信号

作数据信号;差分曼彻斯特编码

每位开始时：

有跳变：“0”

无跳变：“1”

位中间的跳变

仅作时钟信号;数制

十进制数，二进制数，八进制数，十六进制数，数制之间的转换

码制

数字的存储形式，原码，反码，补码

常用编码

顺序二进制编码，格雷码（循环码），独热码，二—十进制编码（BCD码），ASCII码

;1.2.1数制;1.2.1数制;1.2.1数制;1.2.1数制;1.2.1数制;任意一个N进制数的位权展开式为：;1.2.1数制;(2)十进制数转换成非十进制数。

①整数转换法：连除法，除以基数取余数，从下到上读取余数。

【例】;②小数转换法：连乘法，乘以基数取整数，从上到下读取整数，直到满足精度要求为止。

【例】;(3)二进制数转换成八(十六)进制数：以小数点为界，分别向左、右两个方向按3(4)位进行分组，两端不足3(4)位的，用0补够3(4)位，再将每组二进制数转换为对应的八(十六)进制数。

【例】(11010101001101.11001)2

二进制数 011010101001101.110010

八进制数 32515.6 2

二进制数 0011010101001101.11001000

十六进制数 3 5 ?4 D?.C 8

结果：(11010101001101.11001)2=(32515.62)8=(354D.C8)16;(4)八(十六)进制数转换成二进制数：将八(十六)进制数中的每一位直接转换成3(4)位二进制数即可。

【例】(7301.24)8

八进制数 7301.24

二进制数111011000001.010100

;1.数字的存储形式:二进制

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