《数字电子技术基础 教学课件 ppt 作者 潘明 潘松 第1章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电子技术基础 教学课件 ppt 作者 潘明 潘松 第1章（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章,数制与编码,1.1 模拟信号与数字信号,1.1.1 模拟信号与数字信号的概念,1.1.2 数字电路与模拟电路的区别,表1-1 数字电路与模拟电路的主要区别,1.1.3 数字电路的特点,(1) 稳定性好，抗干扰能力强。,(2) 容易设计，并便于构成大规模集成电路。,(3) 信息的处理能力强。,(4) 精度高。,(5) 精度容易保持。,(6) 便于存储。,(7) 数字电路设计的可编程性。,(8) 功耗小。,1.2 数字系统中的数制,1.2.1 十进制数表述方法,（1-1）,1.2.2 二进制数表述方法,（1-2）,如将 (11010.101)2 写成权展开式为：,1.2.2 二进制数表述方
2、法,二进制的加法规则是： 0 + 0 = 0 ，1 + 0 = 1 0 + 1 = 1 ，1 + 1 = 10,二进制的减法规则是： 0 0 = 0， 0 1 = 1（有借位） 1 0 = 1 ，1 1 = 0,二进制的乘法规则是： 0 0 = 0 ，1 0 = 0 0 1 = 0 ，1 1 = 1,二进制数除法： 11110 101 = 110 同样可以用算式完成：,1.2.3 十六进制数表述方法,（1-3）,(7F9)16 7162 + F161 + 9160,1.2.4 八进制数表述方法,八进制数的基数是8，它有 0、1、2、3、4、5、6、7共八个有效数码。,（1-4）,1.3 不同数
3、制间的转换,1.3.1 十六进制、二进制数与十进制数间的转换,从小数点开始向左按四位分节，最高位和低位不足四位时，添0补足四位分节，然后用一个等值的十六进制数代换。,将每个十六进制数用4位二进制来书写，其最左侧或最右侧的可以省去。,通常采用基数乘除法。,将对应的二、十六进制数按各位权展开，并把各位值相加。,1.3.1 十六进制、二进制数与十进制数间的转换,【例1-1】将二进制数(110101101)2转换为十进制数。 解：(110101101)2 125 + l24 + 023 + 122 + 021 + l20 + 12-1 + 02-2 + 12-3 32 + 16 + 0 + 4 + 0
4、 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125 (53625) D,【例1-2】 将十六进制数(4E5.8) H转换为十进制数。 解：(4E5.8) H 4(16)2 + E(16)1 + 5(16)0 + 8(16)-1 4256 + 1416 + 51 + 8(1/16) (1253.5) D,1.3.2 十进制数转换为二进制、十六进制数,【例1-3】 将(59.625)D转换为二进制数。,解：,整数部分 2 | 59 余数 2 | 29 1 低位 2 | 14 1 2 | 7 0 （反序） 2 | 3 1 2 | 1 0 0 1 高位,即 (59.625)D=（101011.101)B,1
5、.3.2 十进制数转换为二进制、十六进制数,【例1-4】 将十进制数（427.34357)D转换成十六进制数。,解：,整数部分 16 | 427 余数 16 | 26 11 低位 16 | 1 10 （反序） 0 1 高位,小数部分 0.34357 整数 16 5.50000 5 高位 0.50000 （顺序） 16 8.00000 8 低位,即 （427.34357)D=（1AB.58)16,1.3.3 二进制数与十六进制数之间的相互转换,【例1-5】 将二进制数（10110101011.100101)B转换成十六进制数。 解： 因为 10110101011.100101 = 0101 10
6、10 1011.1001 0100 5 A B 9 4,所以（10110101011.100101)B =（5AB.94)H,1.3.3 二进制数与十六进制数之间的相互转换,【例1-6】 将十六进制数（75E.C6)H转换成二进制数。 解： 将每位十六进制数写成对应的四位二进制数 （75E.C6 )H =（0111 0101 1110. 1100 0110)B =（111 0101 1110. 1100 011)B,1.3.3 二进制数与十六进制数之间的相互转换,【例1-7】将八进制数（5163)O转换成二进制数。 解：将每位八进制数码分别用三位二进制数表示，转换过程如下 (5163)O =
7、(101 001 110 011)2 = (101001110011)2,八进制转二进制规则是，将每位八进制数码分别用三位二进制数表示，并在这个0和1构成的序列去掉无用的前导0即得。,1.4 数字系统中数的表示方法与格式,1.4.1 十进制编码,1. 8421 BCD码,在这种编码方式中，每一位二进制代码都代表一个固定的数值，把每一位中的1所代表的十进制数加起来，得到的结果就是它所代表的十进制数码。由于代码中从左到右每一位中的1分别表示8、4、2、1（权值），即从左到右，它的各位权值分别是8、4、2、1。所以把这种代码叫做8421码。8421 BCD码是只取四位自然二进制代码的前10种组合。,
8、1.4.1 十进制编码,2. 2421码,从左到右，它的各位权值分别是2、4、2、1。与每个代码等值的十进制数就是它表示的十进制数。在2421码中，0与9的代码、1与8的代码、2与7的代码、3与6的代码、4与5的代码均互为反码。,3. 余3码,余3码是一种特殊的BCD码，它是由8421 BCD码加3后形成的，所以叫做余3码。,表1-2 三种常用的十进制编码,1.4.1 十进制编码,4. 格雷码, 二进制码到格雷码的转换 （1）格雷码的最高位（最左边）与二进制码的最高位相同。 （2）从左到右，逐一将二进制码的两个相邻位相加，作为格雷码的下一位（舍去进位）。 （3）格雷码和二进制码的位数始终相同。
9、 格雷码到二进制码的转换 （1）二进制码的最高位（最左边）与格雷码的最高位相同。 （2）将产生的每个二进制码位加上下一相邻位置的格雷码位，作为二进制码的下一位（舍去进位）。,1.4.1 十进制编码,1.4.1 十进制编码,【例1-8】 把二进制数1001转换成格雷码。 解：,二进制数到格雷码的转换,1.4.1 十进制编码,【例1-9】 把格雷码0111转换成二进制数。 解：,格雷码到二进制数的转换,1.4.2 十进制数的BCD码表示方法,【例1-10】 求出十进制数972.6510的8421 BCD码。 解：将十进制数的每一位转换为其相应的4位BCD码。 那么十进制数972.65就等于： 84
10、21 BCD码： 1001 0111 0010.0110 01018421BCD，即 972.6510 = 100101110010.011001018421BCD,十进制 9 7 2 . 6 5,1.4.2 十进制数的BCD码表示方法,【例1-11】 用余3码对十进制数 N = 567810进行编码。 解：首先对十进制数进行8421BCD编码，然后再将各的位编码加3即可得到余3码。,十进制 9 7 2 . 6 5,5 6 7 8 0101 0110 0111 1000 1000 1001 1010 1011 所以有：N =567810 = 1000 1001 1010 1011余3,1.4.
11、3 字母数字码,【例1-12】 一组信息的ASCII码如下，请问这些信息是什么？ 1001000 1000101 1001100 1010000 解： 把每组7位码转换为等值的十六进制数，则有： 48 45 4C 50 以此十六进制数为依据，查表1-4可确定其所表示的符号为：H E L P,1.4 数字系统中数的表示方法与格式,1.4.3 字母数字码,十进制 9 7 2 . 6 5,位765,位4321,1.4.4 码制,十进制 9 7 2 . 6 5,1. 原码表示法,十进制的+37和-37的原码可分别写成： 十进制数 + 37 - 37 二进制原码 0 100101 1 100101 符号
12、位 符号位 小数 +53.625和-53.625的原码可分别写成： 十进制数 + 53.625 -53.625 二进制原码 0 110101.101 1 1101010.101 符号位 符号位 因此，整数原码的定义为：,1.4.4 码制,2. 反码表示法,【例1-13】用四位二进制数表示十进制数+5和-5的反码。 解： 可以先求十进制数所对应二进制数的原码，再将原码转换成反码。 十进制数 + 5 5 二进制原码 0 101 1 101 二进制反码 0 101 1 010 符号位 符号位 即 +5反=0101 ，-5反= 1010。,1.4.4 码制,十进制 9 7 2 . 6 5,3. 补码表
13、示法,（1）整数补码的定义：,【例1-14】用四位二进制数表示+5和-5的补码。 解： 解题的过程三步：先求十进制数所对应二进制数的原码，再将原码转换成反码，然后将反码变为补码。 十进制数 + 5 5 二进制原码 0 101 1 101 二进制反码 0 101 1 010 二进制补码 0 101 1 010+1=1 011 符号位 符号位 即 +5补=0101 ，-5补= 1011。,（1）整数补码的定义：,十进制 9 7 2 . 6 5,（1）整数补码的定义：,3. 补码表示法,（1）整数补码的定义：,【例1-15】 求二进制数x = +1011，y = -1011在八位存贮器中的原码、反码
14、和补码的表示形式。 解： 无论是原码、反码和补码形式，八位存贮器的最高位为符号位，其它位则是数值部分的编码表示。在数值部分中，对于正数，原码、反码和补码各位相同，而对于负数，反码是原码的按位求反，补码则是原码的按位求反加1。所以，二进制数x和y的原码、反码和补码分别表示如下： x原码 = 00001011， x反码 = 00001011， x补码 = 00001011 y原码 = 10001011， y反码 = 11110100， y补码 = 11110101,（1）整数补码的定义：,【例1-16】求X=1001010的补码。 解： x补=28+(-1001010) =10000 0000-1001010 =1011 0110。,（1）整数补码的定义：,（2）定点小数(二进制小数)补码的定义,二进制小数的补码定义为,【例1-17】求X1=+0.101 1011和X2=0.101 1011的补码。 解： X1补=0.101 1011 X2补=2+(-0.101 1011) =10-0.101 1011 =1.010 0101,1.4.5 用补码进行二进制数计算,1.4.5 用补码进行二进制数计算,【例1-18】设X=+101 1101,Y=+001 1010,求Z=X-Y。 解：
