數字電子技術概論第1頁，課件共22頁，創作于2023年2月

概述第1章緒論數制與碼制本章小結第2頁，課件共22頁，創作于2023年2月主要要求：

了解數字電路的特點和分類。了解脈沖波形的主要參數。1.1概述第3頁，課件共22頁，創作于2023年2月模擬電路電子電路分類數字電路

傳遞、加工和處理模擬信號傳遞、加工和處理數字信號數字信號時間上和幅度上都斷續變化的信號

模擬信號時間上和幅度上都連續變化的信號數字電路中典型信號波形一、數字電路與數字信號

第4頁，課件共22頁，創作于2023年2月輸出信號與輸入信號之間的對應邏輯關系邏輯代數只有高電平和低電平兩個取值導通(開)、截止(關)便于高度集成化、工作可靠性高、數字信息便于保存、抗干擾能力強、保密性好等研究對象分析工具信號電子器件工作狀態主要優點二、數字電路特點

第5頁，課件共22頁，創作于2023年2月將晶體管、電阻、電容等元器件用導線在線路板上連接起來的電路。將上述元器件和導線通過半導體制造工藝做在一塊硅片上而成為一個不可分割的整體電路。根據電路結構不同分分立元件電路集成電路根據半導體的導電類型不同分雙極型數字集成電路單極型數字集成電路以雙極型晶體管作為基本器件以單極型晶體管作為基本器件例如

CMOS例如

TTL、ECL三、數字電路的分類第6頁，課件共22頁，創作于2023年2月集成電路分類集成度電路規模與范圍小規模集成電路

SSI1~10門/片或10~100個元件/片邏輯單元電路包括：邏輯門電路、集成觸發器中規模集成電路

MSI10~100門/片或

100~1000個元件/片邏輯部件包括：計數器、譯碼器、編碼器、數據選擇器、寄存器、算術運算器、比較器、轉換電路等大規模集成電路

LSI100

~

1000

門/片或

1000

~100000

個元件/片數字邏輯系統包括：中央控制器、存儲器、各種接口電路等超大規模集成電路

VLSI大于

1000門/片或大于

10萬個元件/片高集成度的數字邏輯系統

例如：各種型號的單片機，即在一片硅片上集成一個完整的微型計算機根據集成密度不同分第7頁，課件共22頁，創作于2023年2月UmtrtfTtw

脈沖幅度Um：脈沖上升時間tr：脈沖下降時間tf：脈沖寬度tw

：脈沖周期T

：脈沖頻率f

：占空比q

：脈沖電壓變化的最大值

脈沖波形從

0.1Um上升到

0.9Um所需的時間脈沖上升沿

0.5Um到下降沿

0.5Um所需的時間脈沖波形從

0.9Um下降到

0.1Um所需的時間周期脈沖中相鄰兩個波形重復出現所需的時間1秒內脈沖出現的次數f=1/T

脈沖寬度

tw與脈沖周期

T的比值

q=tw/T

四、脈沖波形的主要參數

第8頁，課件共22頁，創作于2023年2月理解

BCD碼的含義，掌握

8421BCD碼，了解其他常用

BCD碼。主要要求：

掌握二進制、十進制、八進制和十六進制數及其相互轉換。1.2

數制和碼制第9頁，課件共22頁，創作于2023年2月計數的方法

(一)

十進制(Decimal)

(xxx)10或

(xxx)D

例如(3176.54)10

或(3176.54)D

數碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、91×1011×100

5×10-1

1×10-2權權權

權

數碼所處位置不同時，所代表的數值不同

(11.51)10

進位規律：逢十進一，借一當十10i

稱十進制的權

10稱為基數0~9

十個數碼稱系數數碼與權的乘積，稱為加權系數十進制數可表示為各位加權系數之和，稱為按權展開式

(3176.54)10=3×103+1×102+7×101+6×100+5×10-1+4×10-2一、數制

第10頁，課件共22頁，創作于2023年2月

例如0+1=11+1=1011+1=10010–1=1

(二)

二進制(Binary)

(xxx)2或

(xxx)B

例如(1011.11)2或(1011.11)B

數碼：0、1

進位規律：逢二進一，借一當二

權：2i

基數：2

系數：0、1

按權展開式表示

(1011.11)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2

將按權展開式按照十進制規律相加，即得對應十進制數。=8+0+2+1+0.5+0.25(1011.11)2=(11.75)10

=11.75(1011.11)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2第11頁，課件共22頁，創作于2023年2月

(三)

八進制和十六進制

進制數的表示計數規律

基數

權

數碼八進制

(Octal)(xxx)8

或(xxx)O逢八進一，借一當八

80~78i

十六進制(Hexadecimal)

(xxx)16

或(xxx)H

逢十六進一，借一當十六160

~

9、A、B、C、D、E、F

16i例如(437.25)8=4×82+3×81+7×80+2×8-1+5×8-2=256+24+7+0.25+0.078125=(287.328125)10

例如(3BE.C4)16=3×162+11×161+14×160+12×16-1+4×16-2=768+176+14+0.75+0.015625=(958.765625)10

第12頁，課件共22頁，創作于2023年2月二、不同數制間的關系與轉換

對同一個數的不同計數方法

(一)

不同數制間的關系

二、不同數制間的關系與轉換

不同數制之間有關系嗎？十進制、二進制、八進制、十六進制對照表77011176601106550101544010043300113220010211000110000000十六八二

十F17111115E16111014D15110113C14110012B13101111A121010109111001981010008十六八二

十第13頁，課件共22頁，創作于2023年2月1.500

1

整數0.750

0

(二)

不同數制間的轉換

1.各種數制轉換成十進制2.十進制轉換為其它進制［例］將十進制數

(26.375)10轉換成二進制數

26

6

1

3

01

10

12(26)10=(11010)2

×2×21.000

1.37522220.375×2一直除到商為

0為止

余數13

0按權展開求和整數和小數分別轉換整數部分：除

N取余法

小數部分：乘

N取整法讀數順序讀數順序

.011第14頁，課件共22頁，創作于2023年2月

每位八進制數用三位二進制數代替，再按原順序排列。八進制→二進制3.二進制與八進制間的相互轉換

二進制→八進制(11100101.11101011)2=(345.726)8

(745.361)8=(111100101.011110001)2

補0(11100101.11101011)2=(?)8

11100101.11101011

00

345726

從小數點開始，整數部分向左

(小數部分向右)

三位一組，最后不足三位的加0補足三位，再按順序寫出各組對應的八進制數。補01110010111101011第15頁，課件共22頁，創作于2023年2月

一位十六進制數對應四位二進制數，因此二進制數四位為一組。4.

二進制和十六進制間的相互轉換

(10011111011.111011)2=(4FB.EC)16

(3BE5.97D)16=(11101111100101.100101111101)2

補0(10011111011.111011)2=(?)16

10011111011.11101100

4FBEC0

十六進制→二進制:每位十六進制數用四位二進制數代替，再按原順序排列。二進制→十六進制:

從小數點開始，整數部分向左(小數部分向右)

四位一組，最后不足四位的加0補足四位，再按順序寫出各組對應的十六進制數。補010011111011111011第16頁，課件共22頁，創作于2023年2月例如：用四位二進制數碼表示十進制數0~90000→00001→10010→20011→30100→40101→50110→60111→71000→81001→9將若干個二進制數碼0和1按一定規則排列起來表示某種特定含義的代碼稱為二進制代碼，或稱二進制碼。用數碼的特定組合表示特定信息的過程稱編碼

三、二進制代碼

常用二進制代碼自然二進制碼二-

十進制碼格雷碼奇偶檢驗碼

ASCII碼

(美國信息交換標準代碼)

第17頁，課件共22頁，創作于2023年2月例如：用三位自然二進制碼表示十進制數0~7：

000→0001→1010→2011→3100→4101→5110→6111→7

(一)

自然二進制碼

按自然數順序排列的二進制碼

(二)

二-十進制代碼

表示十進制數

0~

9十個數碼的二進制代碼(又稱BCD碼

即

BinaryCodedDecimal)

1位十進制數需用4位二進制數表示，故BCD碼為4位。4位二進制碼有16種組合，表示0~

9十個數可有多種方案，所以BCD碼有多種。第18頁，課件共22頁，創作于2023年2月常用二-

十進制代碼表9876543210

十進制數余3碼2421(B)2421(A)5421碼8421

碼無權碼

有權碼格雷碼100110000111011001010100001100100001000011111111110011101110101111010111101011000110100110110101100001000100010000110011001100100010001000010001000100000000000011001011101010011000011101100101010000111000110001000101011101100010001100010000權為

8、4、2、1比8421BCD碼多余3取四位自然二進制數的前10種組合，去掉后6種組合1010~1111。第19頁，課件共22頁，創作于2023年2月格雷碼(Gray碼，又稱循環碼)

0110最低位以

0110為循環節次低位以

00111100為循環節第三位以

0000111111110000為循環節…….0110011001100011110000111100000011111111000000000