【正文】 數(shù)字電子技術(shù) 數(shù)字化已成為當(dāng)今電子技術(shù)的發(fā)展潮流。數(shù)字電路是數(shù)字電子技術(shù)的核心，是計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信的硬件基礎(chǔ)。 數(shù)字電子建立在模擬電子之上，沒(méi)有模電就沒(méi)有數(shù)電。 相對(duì)來(lái)說(shuō)，數(shù)電比模電好學(xué)。 21世紀(jì)是信息數(shù)字化的時(shí)代 ， 數(shù)字 電子 技術(shù)的是電類各專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課程之一 。 數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。 電視技術(shù) 雷達(dá)技術(shù) 通信技術(shù) 計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制 航空航天 數(shù)字 電子技術(shù) 數(shù)字邏輯基礎(chǔ) 邏輯門(mén)電路 組合邏輯電路 觸發(fā)器電路 時(shí)序邏輯電路 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換 數(shù) /模（ D/A）和模 /數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換 緒論 ? 數(shù)字信號(hào)及數(shù)字電路的基本概念 ? 數(shù)制和碼制 主要要求： 了解數(shù)字電路的特點(diǎn)和分類。 掌握各種進(jìn)制及它們之間的相互轉(zhuǎn)換。 掌握碼制。 模擬電路是 傳遞、處理模擬信號(hào)的電子電路 數(shù)字電路是傳遞、處理數(shù)字信號(hào)的電子電路 數(shù)字信號(hào) 時(shí)間上和幅度上都 不連續(xù) 變化的信號(hào) 模擬信號(hào) 時(shí)間上和幅度上都 連續(xù)變化的信號(hào) 數(shù)字電路中典型信號(hào)波形 一、 數(shù)字信號(hào) 數(shù)字信號(hào) 數(shù)字電路中只有兩種狀態(tài)，如真與假、開(kāi)與關(guān)、高與低、有與無(wú)等，這兩種狀態(tài)可分別用 0和 1來(lái)表示。 雙極型數(shù)字集成電路 單極型數(shù)字集成電路 根據(jù)半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型不同分為 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 二、數(shù)字電路 現(xiàn)代數(shù)字電路一般為集成電路 。 集成電路是將晶體管 、 電容 、 電阻等元器件和導(dǎo)線通過(guò)半導(dǎo)體制造工藝做在一塊硅片上而成為一個(gè)不可分割的整體電路 。 集成電路 分 類 集 成 度 電路規(guī)模與范圍 小規(guī)模集成 電路 SSI 1 10 門(mén) /片或10 100 個(gè)元件 /片 邏輯單元電路 包括：邏輯門(mén)電路、集成觸發(fā)器 中規(guī)模集成 電路 MSI 10 100 門(mén) /片或 100 1000 個(gè)元件 /片 邏輯部件 包括：計(jì)數(shù)器、 譯碼器、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器、寄存器、算術(shù)運(yùn)算器、比較器、轉(zhuǎn)換電路等 大規(guī)模集成電路 LSI 100 1000 門(mén) /片或 1000 100000 個(gè)元件/片 數(shù)字邏輯系統(tǒng) 包括：中央控制器、存儲(chǔ)器、各種接口電路等 超大規(guī)模集 成電路 VLSI 大于 1000 門(mén) /片或大于 10 萬(wàn)個(gè)元件 /片 高集成度的數(shù)字邏輯系統(tǒng) 例如：各種型號(hào)的單片機(jī)，即在一片 硅片上集成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī) 根據(jù)集成密度不同分為 便于高度集成化 工作可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 數(shù)字信息便于保存 集成電路成本低、通用性強(qiáng) 保密性好 數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn) 模擬信號(hào)： 在一定電壓范圍內(nèi) 連續(xù)變化的信號(hào)。 數(shù)字信號(hào)： 由離散電平組成的信號(hào)。 t1 5 V 1 5 VOt1 5 V 1 5 VO邏 輯 1邏 輯 0高 電 平低 電 平小結(jié) 不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換 十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù) 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 數(shù)制是計(jì)數(shù)的方法 一、 十進(jìn)制 (xxx)10 或 (xxx)D 例如 ()10 或 ()D 數(shù)碼： 0、 9 2 101 4 100 1 101 3 102 權(quán) 權(quán) 權(quán) 權(quán) 數(shù)碼所處位置不同時(shí)，所代表的數(shù)值不同 ()10 進(jìn)位規(guī)律：逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十 10i 稱十進(jìn)制的權(quán) 10 稱為基數(shù) 0 ~ 9 十個(gè)數(shù)碼稱系數(shù) 數(shù)碼與權(quán)的乘積，稱為加權(quán)系數(shù) 十進(jìn)制數(shù)可表示為各位加權(quán)系數(shù)之和，稱為 按權(quán)展開(kāi)式 ()10 = 2 102+ 4 101 +6 100 +1 101 + 3 102 + 4 103 數(shù)制的概念 例如 0 + 1 = 1 1 + 1 = 10 11 + 1 = 100 10 – 1 = 1 二、 二進(jìn)制 、八進(jìn)制和十六進(jìn)制 (xxx)2 或 (xxx)B 例如 ()2 或 ()B 數(shù)碼： 0、 1 進(jìn)位規(guī)律：逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二 權(quán) ： 2i 基數(shù) ： 2 系數(shù) ： 0、 1 按權(quán)展開(kāi)式表示 ()2 = 1 23 + 0 22 + 0 21 + 1 20 + 0 21 + 1 22 將按權(quán)展開(kāi)式按照十進(jìn)制規(guī)律相加，即得對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)。 = 8 + 0 + 0 + 1 + 0 + ()2 = ()10 = ()2 = 1 23 + 0 22 + 0 21 + 1 20 + 0 21 + 1 22 1. 二進(jìn)制 2. 八進(jìn)制 3. 十六進(jìn)制 進(jìn)制 數(shù)的表示 計(jì)數(shù)規(guī)律 基數(shù) 權(quán) 數(shù)碼 八進(jìn)制 (Octal) (xxx)8或 (xxx)O 逢八進(jìn)一 ,借一當(dāng)八 8 0 ~ 7 8i 十六進(jìn)制 (Hexadecimal) (xxx)16 或 (xxx)H 逢十六進(jìn)一 ， 借一當(dāng)十六 16 0 ~ A、 B、 C、 D、 E、 F 16i 例如 ()8 = 4 82 + 2 81 + 5 80 + 2 81 + 5 82 = 256 + 16 + 5 + + = ( 125)10 例如 ()16 = 3 162 + 12 161 + 1 160 + 12 161 + 4 162 = 768 + 192 + 1 + + = ( 625)10 二、不同數(shù)制間的關(guān)系與轉(zhuǎn)換 十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制對(duì)照表 不同數(shù)制之間有關(guān)系嗎？ 7 7 0111 7 6 6 0110 6 5 5 0101 5 4 4 0100 4 3 3 0011 3 2 2 0010 2 1 1 0001 1 0 0 0000 0 十六 八 二 十 F 17 1111 15 E 16 1110 14 D 15 1101 13 C 14 1100 12 B 13 1011 11 A 12 1010 10 9 11 1001 9 8 10 1000 8 十六 八 二 十 三、 不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 1. R進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制 按權(quán)展開(kāi)求和 ［例 1］ 將二進(jìn)制數(shù) ()2 轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) ()2 = 1 24 + 1 23 + 0 22 + 1 21 + 0 20 + 0 21 + 1 22 + 0 23 =16+8+0+2+0++=()10 ［例 2］ 將八進(jìn)制數(shù) ()8 轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) ()8 = 1 82 + 3 81 + 7 80 + 5 81 + 0 82 + 4 83 = 64 + 24 + 7 + +0 + = ( 125)10 ［例 3］ 將十六進(jìn)制數(shù) ()16 轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) ()16 = 1 163 +2 162 + 10 161 +15 160 + 11 161 + 4 162 =16+8+0+2+0++= ()10 2. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為 R進(jìn)制 整數(shù)和小數(shù)分別轉(zhuǎn)換 整數(shù)部分：除 R 取余法 ①將給定的十進(jìn)制整數(shù)除以 R，余數(shù)作為 R進(jìn)制數(shù)小數(shù)點(diǎn)前的最低位。 ②把前一步的商再除以 R，余數(shù)作為次低位。 ③重復(fù)步驟②，記下余數(shù)，直至商為 0，最后的余數(shù)即為 R進(jìn)制的最高位。 小數(shù)部分：乘 R 取整法 ①將給定的十進(jìn)制小數(shù)乘以 R，整數(shù)作為 R進(jìn)制數(shù)小數(shù)點(diǎn)后的最高位。 ②把前一步的積再乘以 R，余數(shù)作為次高位。 ③重復(fù)步驟②，記下整數(shù)，直至最后積為 0或達(dá)到一定的精度。 十進(jìn)制 二進(jìn)制 [例 4] （ 47） 10 ＝ （？） 2 47 2 1 23 2 11 1 2 5 1 2 2 1 2 1 0 2 0 1 最高位 MSB 最低位 LSB （ 47） 10 ＝ （ 101111） 2 (26)10 = (11010) 2 一直除到商為 0 為止 讀數(shù)順序 ［ 例 5］ 將十進(jìn)制數(shù) (26)10 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制 商 0 1 3 6 13 26 余數(shù) 1 1 0 1 0 247。 2 ［例 6］ 將十進(jìn)制數(shù) (26)10 轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù) 商 0 3 26 余數(shù) 3 2 247。 8 (26)10 = (32) 8 ()10 = ()2 一直乘到積為 0 或達(dá)到一定的精度 ［