数字逻辑第1章概论 ppt课件.ppt

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1、第1章数字逻辑概论第1章数字逻辑概论1.1概述1.2数制系统1.3有符号二进制数的编码表示1.4二进制编码1.5本章小结1.6习题1.1.1数字系统的发展简史第一次变革发生在以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。第二次变革的标志是代加工公司与IC设计公司的崛起。第三次变革发生在20世纪90年代初，1.1概述1.1.2数字系统1.数字信号平时所使用的数字信号是二值信号，即只有“0”和“1”两种状态的信号。1.1概述数字信号具有以下特点：（1）抗干扰能力强、无噪声积累。（2）便于加密处理。（3）便于存储、处理和交换。（4）设备便于集成化、微

2、型化。（5）占用信道频带较宽1.1概述2.数字系统处理模拟信号的系统是模拟系统，处理数字信号的是数字系统。数字系统具有如下几个优点：（1）数字系统具有较小的误差，有较强的稳定性、可靠性和抗干扰能力。（2）数字系统具有更高的精确性。（3）数字系统不但适用于数值性信息的处理，而且适用于非数值性信息的处理，而模拟系统只能处理数值型信息。（4）数字系统处理信息可将一项大任务划分为多项独立的子任务，并且这些子任务能被按顺序分别完成，这样可以形成模块化和成本较低的系统。（5）数字系统处理信息可以采用通用的信息处理系统（比如计算机）来处理不同的任务，从而

3、减少专门系统的成本。1.1概述3.数字系统的层次结构1.1概述第5级第4级第3级第2级第1级VLSI级MSI、LSI级SSI级元件级复杂系统、从第2级到第4级的功能部件功能逻辑单元，如加法器，计数器，乘法器更复杂的功能逻辑单元，如微处理器功能逻辑单元，如门，触发器等电子元件，如晶体管，二极管，电阻，电容1.1.3模拟信号的数字化处理(1)把模拟信号数字化，即模数转换（A/D），将原始的模拟信号转换为时间离散和值离散的数字信号；(2)进行数字方式处理、传输；(3)把数字信号还原为模拟信号，即数模转换（D/A）。1.1概述1.2.1数制的基本概

4、念1.数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号。例如，十进制有10个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。2.基数：数制所使用数码的个数。例如，二进制的基数为2；十进制的基数为10。3.位权：数制中某一位上的1所表示数值的大小（所处位置的价值）。例如，十进制的123，1的位权是100，2的位权是10，3的位权是1。1.2数制系统4.数制：计数的规则。在人们使用最多的进位计数制中，表示数的符号在不同的位置上时所代表的数的值是不同的。5.十进制:人们日常生活中最熟悉的进位计数制。在十进制中，数用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9这

5、十个符号来描述。计数规则是逢十进一。6.二进制:在计算机系统中采用的进位计数制。在二进制中，数用0和1两个符号来描述。计数规则是逢二进一。7.十六进制:人们在计算机指令代码和数据的书写中经常使用的数制。在十六进制中，数用0，1，…，9和A,B,…，F（或a，b，…，f）16符号来描述。计数规则是逢十六进一。1.2数制系统1.2.2进位计数制（前导课程已学，回顾）1.十进制计数制2.二进制计数制3.八进制计数制和十六进制计数制1.2.3数制转换（前导课程已学，回顾）1.二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数2.十进制数转换为二进制数3.

6、二进制、八进制和十六进制之间的转换1.2数制系统【例1】将十进制数(2001.9)10写成权表示的形式。解:(2001．9)10＝2×103+0×102+0×101+1×100+9×10-1【例2】将二进制数(1101.101)2写成权表示的形式。解:(1101.101)2=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3【例3】将八进制数(67.731)8写成权表示的形式。解:(67.731)8=6×81+7×80+7×8-1+3×8-2+1×8-3【例4】将十六进制数(8AE6)16写成权表示的形式。解:(8A

7、E6)16=8×163+A×162+E×161+6×1601.2数制系统【例5】分别将二进制数(11010.101)2和十六进制数(B6F.C)16转换为十进制数。解:(11010.101)2=1×24+1×23+0×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=16+8+0+2+0+0.5+0+0.125=(26.625)10(B6F.C)16=11×162+6×161+15×160+12×16-1=2816+96+15+0.75=(2927.75)10【例7】把二进制数(1010101111.00101)2转换成对应的八

8、进制和十六进制数。解:(1010101111.00101)2＝(1257.12)8=(2AF.28)16。1.2数制系统【例6】将十进制数(25.638)10转换为二进制数。解: