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1、数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础（第五版）（第五版）教学课件清华大学清华大学 阎石阎石 王红王红联系地址：清华大学联系地址：清华大学 自动化系自动化系邮政编码：邮政编码：100084100084电子信箱：电子信箱：wang_wang_联系电话联系电话：(010)62792973(010)62792973数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版第一章第一章 数制和码制数制和码制数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版1.1 概述数
2、字量和模拟量数字量：变化在时间上和数量上都是不连续的。（存在一个最小数量单位）模拟量：数字量以外的物理量。数字电路和模拟电路：工作信号，研究的对象，分析/设计方法以及所用的数学工具都有显著的不同数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字量和模拟量电子电路的作用：处理信息电子电路的作用：处理信息模拟电路：用连续的模拟电压模拟电路：用连续的模拟电压/ /电流值来表示信息电流值来表示信息数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字量和模拟量电子电路的作用：处理信息电子电路的作用：处理信息数字电路：用一个
3、离散的电压序列来表示信息数字电路：用一个离散的电压序列来表示信息数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版1. 2 几种常用的数制数制：每一位的构成从低位向高位的进位规则常用到的：十进制，二进制，八进制，十六进制数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版十进制，二进制，八进制，十六进制逢二进一逢二进一逢八进一逢八进一逢十进一逢十进一逢十六进一逢十六进一数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版十进制数十进制数二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制00000
4、000000000000 001010001000101011 102020010001002022 203030011001103033 304040100010004044 405050101010105055 506060110011006066 607070111011107077 708081000100010108 809091001100111119 91010101010101212A A1111101110111313B B1212110011001414C C1313110111011515D D1414111011101616E E1515111111111717F F不
5、同进制数的对照表不同进制数的对照表数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版1.3不同数制间的转换一、二一、二十转换十转换例：例：数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、十二、十二二转换转换整数部分整数部分: :例：例：数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、十二、十二二转换转换小数部分小数部分: :例：例：数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三、二十六转换例：将例：将(01011110.101
6、10010)(01011110.10110010)2 2化为十六进制化为十六进制四、十六二转换例：将例：将(8FAC6)(8FAC6)1616化为二进制化为二进制数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版五、八进制数与二进制数的转换例：将例：将(011110.010111)(011110.010111)2 2化为八进制化为八进制例：将例：将(52.43)(52.43)8 8化为二进制化为二进制数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版六、十六进制数与十进制数的转换 十六进制转换为十进制十六进制转换为十进
7、制 十进制转换为十六进制：通过二进制转化十进制转换为十六进制：通过二进制转化 数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版1.4二进制运算1.4.1 1.4.1 二进制算术运算的特点二进制算术运算的特点算术运算：算术运算：1 1：和十进制算数运算的规则相同：和十进制算数运算的规则相同 2 2：逢二进一：逢二进一 特特 点：加、减、乘、除点：加、减、乘、除 全部可以用移位和相全部可以用移位和相 加这两种操作实现。简化了电路结构加这两种操作实现。简化了电路结构 所以数字电路中普遍采用二进制算数运算数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技
8、术基础第五版第五版第五版第五版1.4二进制数运算1.4.2 反码、补码和补码运算、补码和补码运算 二进制数的正、负号也是用二进制数的正、负号也是用0/10/1表示的。表示的。在定点运算中，最高位为符号位（在定点运算中，最高位为符号位（0 0为正，为正，1 1为负）为负）如如 +89 = +89 = （0 0 1011001 1011001） - -89 = 89 = （1 1 10110011011001）数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二进制数的补码：二进制数的补码：最高位为符号位（最高位为符号位（0 0为正，为正，1 1为负）为负）正
9、数的补码和它的原码相同正数的补码和它的原码相同负数的补码负数的补码 = = 数值位逐位求反数值位逐位求反( (反码反码) + ) + 1 1如 +5 = （0 0101） -5 = （1 1011）通过补码，将减一个数用加上该数的补码来实现通过补码，将减一个数用加上该数的补码来实现数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版 10 5 = 510 5 = 5 10 + 7 10 + 7 12= 5 12= 5 （舍弃进位）（舍弃进位） 7+5=12 7+5=12 产生进位的模产生进位的模 7 7是是-5-5对模数对模数1212的补码的补码 数字电子技
10、术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版1011 0111 = 01001011 0111 = 0100 （11 - 7 = 411 - 7 = 4）1011 + 1001 = 1011 + 1001 = 1 101000100 =0100=0100（舍弃进位）（舍弃进位） （11 + 911 + 916 = 416 = 4）0111 + 10010111 + 1001 =2 =24 401110111是是- - 10011001对对模模2 24 4 （1616） 的补码的补码数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五
11、版第五版 两个补码表示的二进制数相加时的符号位讨论两个补码表示的二进制数相加时的符号位讨论例：用二进制补码运算求出1310 、131310 10 、131310 10 、13131010结论：将两个加数的符号位和来自最高位数字位的进位相加，结果就是和的符号 解：数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版1.5几种常用的编码一、十进制代码一、十进制代码 几种常用的十进制代码几种常用的十进制代码十进十进制数制数84218421码码余余3 3码码24212421码码52115211码码余余3 3循环循环码码0 0000000000011001100000
12、00000000000001000101 100010001010001000001000100010001011001102 200100010010101010010001001000100011101113 300110011011001100011001101010101010101014 401000100011101110100010001110111010001005 501010101100010001011101110001000110011006 601100110100110011100110010011001110111017 701110111101010101101
13、110111001100111111118 810001000101110111110111011011101111011109 91001100111001100111111111111111110101010数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、格雷码特点：1.每一位的状态变化都按一定的顺序循环。 2.编码顺序依次变化，按表中顺序变化时，相邻代码只有一位改变状态。应用：减少过渡噪声 编码顺编码顺序序二进制二进制格雷码格雷码编码顺序编码顺序二进制码二进制码格雷码格雷码0 000000000000000008 810001000110011
14、001 100010001000100019 910011001110111012 20010001000110011101010101010111111113 30011001100100010111110111011111011104 40100010001100110121211001100101010105 50101010101110111131311011101101110116 60110011001010101141411101110100110017 7011101110100010015151111111110001000数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三、美国信息交换标准代码（ASC）ASCASC是一组七位二进制代码，共是一组七位二进制代码，共128128个个应用：计算机和通讯领域
