数制和码制ppt课件.ppt
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1、成都大学电信学院P17 1.4 (2)(4) 1.5 (2)(4) 1.6 (2)(4) P18 1.9 (2)(4) 1.10 (2)(4) 1.12 (2)(4) 1.14 (2)(4) (6)(8)1 概述概述2 几种常用的数制几种常用的数制3 不同数制间的转换不同数制间的转换4 二进制算术运算二进制算术运算5 几种常用的编码几种常用的编码 本章重点:本章重点: 1掌握常用进制间的相互转换掌握常用进制间的相互转换 2掌握二进制的补码运算掌握二进制的补码运算 3掌握掌握8421BCD码、循环码码、循环码 本章难点:本章难点: 二进制的补码运算二进制的补码运算1.1 概述概述一、数字电路的特
2、点一、数字电路的特点由于数字电路处理的是离散的数字信号,所以具有如下特点:由于数字电路处理的是离散的数字信号,所以具有如下特点: 1、在数字电路的基本单元电路中,、在数字电路的基本单元电路中,对元件的精度要求对元件的精度要求不高不高,只要能可靠地区分开,只要能可靠地区分开1和和0两种状态。两种状态。因为:数字电路是利用电路状态反映数字信号状态的,因为:数字电路是利用电路状态反映数字信号状态的,如开关的通与断,灯泡的亮与灭等。所以,常用二进制如开关的通与断,灯泡的亮与灭等。所以,常用二进制数码数码1和和0来表示信号的两种状态,反映在电路上则是高来表示信号的两种状态,反映在电路上则是高电平和低电平
3、两种状态。电平和低电平两种状态。3、数字电路研究的主要问题是输入信号的状态与输出、数字电路研究的主要问题是输入信号的状态与输出信号的状态之间的信号的状态之间的逻辑关系逻辑关系,所以也称为,所以也称为逻辑电路逻辑电路。4、分析数字电路的、分析数字电路的主要工具是逻辑代数主要工具是逻辑代数,研究方法主,研究方法主要是逻辑分析和逻辑设计,描述电路逻辑功能的主要方要是逻辑分析和逻辑设计,描述电路逻辑功能的主要方法是逻辑真值表、逻辑表达式、卡诺图、波形图等。法是逻辑真值表、逻辑表达式、卡诺图、波形图等。5、数字电路具有速度快、精度高、抗干扰能力强、易、数字电路具有速度快、精度高、抗干扰能力强、易于集成等
4、优点,已广泛应用于数控装置、数字测量、数于集成等优点,已广泛应用于数控装置、数字测量、数字通信及数字计算机等领域。字通信及数字计算机等领域。 2、数字电路的、数字电路的核心器件核心器件晶体管工作在饱和区或截止区,晶体管工作在饱和区或截止区,即即开关状态开关状态,所以数字电路常被称为,所以数字电路常被称为开关电路开关电路。1、按电路结构划分:、按电路结构划分:将晶体管、电阻、电容等元器件用导线在将晶体管、电阻、电容等元器件用导线在线路板上连接起来的电路。线路板上连接起来的电路。分立元件电路:分立元件电路:将上述元器件和导线通过半导体制造工艺将上述元器件和导线通过半导体制造工艺做做 在一块硅片上而
5、成为一个不可分割的整在一块硅片上而成为一个不可分割的整体电路。数字电路比模拟电路更容易高密体电路。数字电路比模拟电路更容易高密度集成。度集成。集成电路:集成电路:2、按照集成的密度划分:按照集成的密度划分:集成电路分类集成电路分类集成度集成度电路规模与范围电路规模与范围小规模小规模集成电路集成电路SSI110门门/片或片或10100个元件个元件/片片逻辑单元电路逻辑单元电路包括:逻辑门电路、集成触发器包括:逻辑门电路、集成触发器中规模中规模集成电路集成电路MSI10100门门/片或片或1001000个元件个元件/片片逻辑部件逻辑部件包括:计数器、译码器、编码器包括:计数器、译码器、编码器、数据
6、选择器、寄存器、算术运、数据选择器、寄存器、算术运算器、比较器、转换电路算器、比较器、转换电路大规模大规模集成电路集成电路LSI1001000门门/片或片或1000100000个元件个元件/片片数字逻辑系统数字逻辑系统包括:中央控制器、存储器、各包括:中央控制器、存储器、各种接口电路等种接口电路等超大规模超大规模集成电路集成电路VLSI大于大于1000门门/片或片或大于大于10万个元件万个元件/片片高集成度的数字逻辑系统高集成度的数字逻辑系统例如:各种型号的单片机,即在例如:各种型号的单片机,即在一片硅片上集成一个完整的微型一片硅片上集成一个完整的微型计算机计算机3、从应用的角度划分:从应用的
7、角度划分:通用型:通用型:4、根据、根据所用器件制作所用器件制作工艺的不同划分:工艺的不同划分:双极型电路:双极型电路:专用型:专用型:单极型电路:单极型电路:指已被定型的标准化、系列化的产品,适用指已被定型的标准化、系列化的产品,适用于不同的数字设备。于不同的数字设备。指为某种特殊用途专门设计,具有特定的复指为某种特殊用途专门设计,具有特定的复杂而完整功能的功能块型产品,只适用于专杂而完整功能的功能块型产品,只适用于专用的数字设备。用的数字设备。以双极型晶体管作为基本器件的数字集成以双极型晶体管作为基本器件的数字集成电路,如电路,如TTL、ECL集成电路等。集成电路等。以单极型以单极型MOS
8、管作为基本器件的数字集成管作为基本器件的数字集成电路,称为单极型数字集成电路,如电路,称为单极型数字集成电路,如NMOS、PMOS、CMOS集成电路等。集成电路等。多位数码中,每位的构成方法以及从低位到高位多位数码中,每位的构成方法以及从低位到高位的进位规则称为的进位规则称为数制数制。一、 十进制l数字符号(系数):0 09 9l计数规则:逢十进一l基数:1010l权:1010的幂 例例:将下列十进制数展开。将下列十进制数展开。 (143.75)10 =数码与权的乘积,称为数码与权的乘积,称为加权系数加权系数,如,如1102。 1102+4101+3100+710-1+510-2式中,式中,1
9、0称为计数的称为计数的基数。基数。102、101、100为为整数部分的权整数部分的权,10-1、10-2为为小数部分的小数部分的权权,它们都是基数,它们都是基数10的幂的幂。十进制数特点:十进制数特点:人们生活中习惯采用的是十进制,人们生活中习惯采用的是十进制,若在数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数码字电路中采用十进制,必须要有十个电路状态与十个数码相对应。这样将在技术上带来许多困难,而且很不经济。相对应。这样将在技术上带来许多困难,而且很不经济。二、 二进制l数字符号:0、1l计数规则:逢二进一l基数:2l权:2的幂(11011.01)2 =例例:将下列二进制数展开。将
10、下列二进制数展开。 124+123+022+121+120+02-1+12-2二进制的优点:二进制的优点:电路中任何具有的两个不同稳定状态的电路中任何具有的两个不同稳定状态的元件都可用来表示一位二进制数,数码的存储和传输简元件都可用来表示一位二进制数,数码的存储和传输简单、可靠。单、可靠。二进制的缺点:二进制的缺点:位数较多,不便于读数;不合人们的习位数较多,不便于读数;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。转换成十进制数。三、八进制v数字符号:07v计数规则:逢八进一v基数:8v权:8的幂(437.25)8
11、 =482+381+780+28-1+58-2例例:将下列八进制数展开。将下列八进制数展开。四、十六进制v数字符号:09、A、B、C、D、E、Fv计数规则:逢十六进一v基数:16v权:16的幂十六进制的特点十六进制的特点:书写程序方便。:书写程序方便。例例:将下列十六进制数展开。将下列十六进制数展开。(2BC.5E)16 = 2162+11161+12160+516-1+1416-2常用进制常用进制英文表英文表示符号示符号 数码符号数码符号进位规律进位规律 进位进位基数基数位权位权二进制二进制B0、1逢二进一逢二进一22i八进制八进制O0、1、2、3、4、5、6、7逢八进一逢八进一88i十进制
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