数字逻辑第一章

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1、数字逻辑与数字系统2010-20112010-2011学年学年 第第1 1学期学期主讲: xxx 专业基础课专业基础课 为组成原理的学习做准备为组成原理的学习做准备课程安排课程安排课程安排考试方法：卷面笔答考试方法：卷面笔答 + + 作业作业 + +期中期中+ +实验实验 评分方法：卷面评分方法：卷面 6060%考试考试（作业、期中）（作业、期中） 2020% + +实验实验2020%上课时间：周二上课时间：周二 3-43-4节节周四周四 3-43-4节节( (双周双周) ) 地点：地点： 教三教三 - 535- 535教室教室教学教学 答疑时间：待定答疑时间：待定 地点：教三地点：教三 -

2、1017- 学时安排课时安排课时安排 课程讲授(1) 第一章 开关理论基础 (2) 第二章 组合逻辑 (3) 第三章 时序逻辑 (4) 第四章 存储逻辑器件 (5) 第五章 可编程逻辑 (6) 第六章 数字系统 学时数学时数7 7学时学时 1010学时学时 1212学时学时6 6学时学时7 7学时学时6 6学时学时4848学时学时(1) (1) 基本逻辑门实验 (2) (2) 三态门实验 (3) (3) 数据选择器和译码器 课程实验1616学时学时6464学时学时 学时数数字逻辑与数字系统数字逻辑与数字系统( (电子工业出版社电子工业出版社) ) 王永军王永军 李景华李景华 编著编著数字逻辑设

3、计数字逻辑设计( (人民邮电出版社人民邮电出版社) ) 李仁发李仁发 主编主编数字电子技术数字电子技术( (电子工业出版社电子工业出版社) ) 美美 Thomas Thomas L.FloydL.Floyd 编编数字逻辑实用教程数字逻辑实用教程( (清华大学出版社清华大学出版社) )王玉龙王玉龙 主编主编数字电路与逻辑设计教程数字电路与逻辑设计教程( (清华大学出版社清华大学出版社) ) 谢声斌谢声斌 主编主编参参 考考 书书 籍籍参参 考考 书书 籍籍参参 考考 书书 籍籍参考书籍参考书籍参考书籍http:/ http:/cn.ic-on- ispDesignEXPERTQuartus I

4、I 6.0演示设备P30 1、2、3、4、5、8作业第1章第 1章第一节 二进制系统第二节 数制与码制第三节 逻辑函数及描述方式第四节 布尔代数第五节 卡诺图第六节 数字集成电路开关理论基础开关理论基础二进制系统第一节第一节 二进制系统二进制系统 一、连续量和离散量连续量数字量的 取值只有0 、1离散量的取 值可以很多 1,3,5,42,模拟量是随时间连续变化的物理量数字量是不随时间连续变化的物理量离散量的一种u0tu0t0t数字量模拟量应 用模拟电子系统数字及模拟电子系统原始声音波形麦克风音频信号线性放大器重现声音波形放大的音频信号原始声音波形扬声器音频信号线性放大器重现声音波形放大的音频信

5、号CD盘 音乐声音 信号的模 拟再现线性放大器声音波形放大的音频信号D/A1 01 01 1 1 0 1数字信号扬声器 二、开关量开关量数字量的两个数字状态 1 和 0信号的有与无电平的高与低开关的通与断事情的真与假实际生活中相互对立 的两种状态，例如：都可以用1和0来表示。开关量用来表示 1 和 0 的电平逻辑电平 VVH(max)VH(min)VL(min)VL(max)00.852逻辑0区逻辑1区禁止区TTL电路V VH(max)VH(min)VL(min)VL(max)00.83.32 禁止区逻辑0区逻辑1区CMOS电路Transistor-Transistor Logic 晶体管晶体

6、管逻辑电路Complementary metal-oxide-semiconductor 互补金属氧化物半导体 三、数字波形数字波 形将数字量的两个状态 1 和 0用波形表示数字波形1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1正脉冲负脉冲上升沿下降沿上升沿下降沿理想脉冲波形非理想脉冲波形脉冲幅度脉冲宽度tW上升沿tftr下降沿非线性部分90%10%从低电平到高电平需要过程数字波形周期T =T1=T2=T3=T4=T5周期性波形非周期性波形T1T2T3T4T5三个重要参数脉冲周期 T脉冲频率 f频宽比 DTtW（占空比）P4 例1特点：波形不在固定的时间间隔内重复。特点：波形在固定的时

7、间间隔内重复。数制与码制第二节第二节 数制与码制数制与码制 一、数制数制人们对数量计数的一种统计规律计数制中所用到的数码个数 R一个数的大 小与什么有 关？进位计数的两个基本因素基数位权数码所处的位置逢R进 一 1、十进制（Decimal notation）逢十进一，借一当十有十个数码 0，1，2，96342是多少？(6342)8=(3298)103298101是多少？5(101)2=(5)10表达式：特点：K是任意进制数码所 允许数中的一个。进制表示 2、二进制 (Binary notation) 3、八进制 (Octal notation)逢二进一，借一当二有两个数码 0，1表达式：特点：

8、逢八进一，借一当八有八个数码 0，1，7表达式：特点：进制表示 4、十六进制 (Hexadecimal notation)逢十六进一，借一当十六有十六个数码 0，1，9，A,B,C,D,E,F表达式：特点： 二、进位计数制间的转换小结公式展开计算整数：除小数：乘2 8 16 2 8 16取余法取整法三位并一位四位并一位一位拆三位 一位拆四位二进制 八进制 十六进制十进制二进制 八进制 十六进制十进制八进制 十六进制二进制八进制 十六进制二进制转换类型转换方法例题CDAF例11466571 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1将二进制数转换为八进制和十六进制数例2例3在不同

9、进制的四个数中最小的一个数是_。a) (11011001)2b) (75)10c) (37)8d) (A7)16 a) 217b) 75c) 31d) 167c)(77.25)10=(1) (_)2 = (2) (_)8 = (3) (_)16 (1) (a) 10101011.1 (b)1001101.01 (c) 11010101.01 (d) 10001110.11(2) (a) 120.4 (b) 107.5 (c) 115.2 (d) 141.2(3) (a) 4D.4 (b) 5B.4 (c) 39.8 (d)5A.C (a )(c)(b)八进制十六进制例题与 11010101.1

10、101B相等的数有（ ）。A、 325.64 O B、B5.D H C、213.8125 DD、223.14 E、355.61OA、C3AF.E H =（ ）B。3AF.E H = 1110101111.1110 B。Octal notationDecimal notationBinary notationHexadecimal notation例4例5盘点全球最潮最酷的30款手表 例题例题设计一个钟表，用二进制表示时钟的时，二进制 表示时钟的分，请问各需要几位二进制数。例6码制 二、码制 可以表示不同大小的数值信息。以特定二进制代码表示十进制数值、字母、符号的过程。为了表示文字符号(包括控制

11、符)等被处 理的信息，需用一定位数的二进制数码 与每一项信息建立一一对应关系，这些 数码称为代码。数字系统包括两类信息数码代码若对N项信息进行编码，要求二进制代码的位数n应满足二进制编码 1、二进制码* 有权码* 无权码P8表1-1任何相邻的码字中，仅有一位代码不同，其他相同。循环码自然码 2、二 -十进制码BCD码（Binary Coded Decimal）用 4 位二进制数码来表示 1 位十进制数的09这10 个状态，这种关系称为二十进制编码。实质班级 2009211316 2009211201学号：091033常用BCD码十进进 制数8421 BCD码码2421 BCD码码5121 BC

12、D码码余3码码格雷码码000000000000000110000100010001000101000001200100010001001010011300110011011001100010401000100011101110110501011011100010001110601101100100110011010701111101101010101000810001110101110111100910011111111111001101常用BCD码BCD码* 8421码* 2421码* 5211码* 余3码* 格雷码P8表1-2有权码无权码“9” 1001=8+1“9” 1111=2+4+2

13、+1“9” 1111=5+2+1+1“9” 1100=8421码+0011“9” 1101 循环码字符编码用7位二进制数进行编码ASCII码例1用8421BCD码和余3码分别表示十进制数 276.8。(276.8)10= ( 0010 0111 0110.1000)8421BCD(276.8)10= ( 0101 1010 1001.1011)余3ASCII码表“T”“54”128种状态来表示128个字符，其中包括96个图形字符(大小写英 文字母各26个，数字符l0个，专用符号34个)和控制字符32个。ASCII提问1、十进制转换为十二进制的方法是什么？问题3、BCD码的实质是什么？有几种编码

14、方式？ 用5121码表示 “6”4、西文字符在机器内部存储并处理时采用的 编码是什么吗？输出显示是什么编码？5、汉字从输入到输出用到几部分编码？2、自己随便说出一个大于50的十进制数，再 将其表示为十六进制、二进制、八进制。代码存储并处理汉字 （汉字内码）输入汉字 （汉字输入码）输出汉字 （汉字字型码）7FH 08H08H08H08H西文字符在计算机中的处理过程存储并处理字符 （ASCII码）输入字符 （键盘直接敲入）输出字符 （点阵编码）T54H08H08H08H08H79点阵汉字字符在计算机中的处理过程01111111 000010000000100000001000000010000000100000001000 0000100000001000汉字编码存储并处理汉字 （汉字内码）输入汉字 （汉字外码）输出汉字 （汉字字型码）全拼 智能ABC 五笔区位 GB2312-80 “麻”区位码：34 73 区 位 34“4” 73“s”11b7 b6 b0b7 b6 b0 高字节低字节(34)10 (73)10汉字内码：C2 EA1616点阵 字节0：03H 字节1：00H 字节2：03H 字节3：00H 字节4：03H 字节5：00H 字节6：03H 字节7：04H 字节8：FFH 字