数字电路第一章基础知识

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1、数字电路信科111、1121成绩计算平时成绩30%作业（写明班级、学号、姓名）考勤期末考试成绩70%2参考书目秦曾煌主编，《电工学》第六版下册，高等教育出版社康华光主编，《电子技术基础》数字部分第五版，高等教育出版社Digitalfundamentals,NinthEdition.数字电子技术（第9版）（英文改编版）——国外电子与通信教材系列,[美]ThomasL.Floyd著余璆改编3第一章数制和码制数字电路4什么是电子技术是研究电子器件及电子器件应用的一门学科。通过控制器件中电子的运动而进行工作5数字技术的发展及其应用电子技术是20世纪发展最迅速、应用最广泛的技术。以电子器件发展为基

2、础20世纪初~中叶电子管1947年贝尔实验室制成第一只晶体管58年模拟和数字集成电路69年大规模集成电路75年超大规模集成电路67数字技术的发展及其应用第一片集成电路只有4个晶体管，而97年一片集成电路上有40亿个晶体管。科学家预测集成度按翻番/18月的速度还将继续到2015或2020年，将达到饱和。2010年澳大利亚科学家展示了世界上最小的晶体管，其规格仅有七个原子组成，大小为一米的40亿分之一，嵌于单晶硅上。这一发明将会使微型处理器尺寸大幅减小，会给计算速度带来革命性变化。8典型代表：电子计算机电子管晶体管集成电路大规模集成电路人工智能计算机生物计算机9应用举例照相机交通灯控制系统自

3、动售票机101.1.1数字信号和模拟信号电子电路中的信号模拟信号数字信号随时间连续变化的信号时间和幅度都是离散的§1.1数字电路的基础知识11模拟信号：tu正弦波信号t锯齿波信号u1213研究模拟信号时，我们注重电路输入、输出信号间的大小、相位关系。相应的电子电路就是模拟电路，包括交直流放大器、滤波器、信号发生器等。在模拟电路中，晶体管一般工作在放大状态。14数字信号：数字信号产品数量的统计。数字表盘的读数。数字电路信号：tu15产品自动装箱计数生产线16研究数字电路时注重电路输出、输入间的逻辑关系，因此不能采用模拟电路的分析方法。主要的分析工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式

4、或波形图表示。在数字电路中，三极管工作在开关状态下，即工作在饱和状态或截止状态。171.1.2数制（1）十进制：以十为基数的记数体制表示数的十个数码：遵循逢十进一的规律157=18一个十进制数数N可以表示成：若在数字电路中采用十进制，必须要有十个电路状态与十个记数码相对应。这样将在技术上带来许多困难，而且很不经济。19（2）二进制：以二为基数的记数体制表示数的两个数码：遵循逢二进一的规律（1001)B==(9)D20优缺点用电路的两个状态---开关来表示二进制数，数码的存储和传输简单、可靠。位数较多，使用不便；不合人们的习惯，输入时将十进制转换成二进制，运算结果输出时再转换成十进制数。2

5、1（3）十六进制和八进制：十六进制记数码：(4E6)H=4162+14161+6160=(1254)D22十六进制与二进制之间的转换：(01011001)B=[027+126+025+124+123+022+021+120]B=[(023+122+021+120)161+(123+022+021+120)160]B=(59)H每四位2进制数对应一位16进制数23十六进制与二进制之间的转换：(10011100101101001000)B=从末位开始四位一组(10011100101101001000)B=()H84BC9=(9CB48)H24八进制与

6、二进制之间的转换：(10011100101101001000)B=从末位开始三位一组(10011100101101001000)B=()O01554=(2345510)O3225十进制与二进制之间的转换，可以用二除十进制数，余数是二进制数的第0位，然后依次用二除所得的商，余数依次是K1、K2、……。转换方法（4）十进制与二进制之间的转换：26225余1K0122余0K162余0K232余1K312余1K40整数部分转换过程：(25)D=(11001)B除2倒取余27小数部分转换过程：乘2正取整281.1.3二进制运算(1)二进制算术运算的特点算术运

7、算：1：和十进制算数运算的规则相同2：逢二进一特点：加、减、乘、除全部可以用移位和相加这两种操作实现。简化了电路结构所以数字电路中普遍采用二进制算术运算29(2)反码、补码和补码运算二进制数的正、负号也是用0/1表示的。在定点运算中，最高位为符号位（0为正，1为负）如+89=（01011001）-89=（11011001）30二进制数的补码：最高位为符号位（0为正，1为负）正数的补码、反码和原码相同负数的补码=数值位逐位求反(即其反