第1章 数字逻辑概论
第一章数字逻辑基础(F)

2 (N )d b 1 2 0 b 2 2 1 .. .b . (n . 1 ) .2 . (n 2 ) b n 2 (n 1 ) 2 2 (N )d b 2 2 0 b 3 2 1 .. .b . (n . 2 ). 2 . (n 3 ) b (n 1 ) 2 (n 2 )
算;也可用来表示对立的逻辑状态,这时的“0”和 “1”,不是数值,而是逻辑0和逻辑1。
逻辑“0”和逻辑“1”表示彼此相关又互相对立 的两种状态。例如,“是”与“非”、“真”与 “假”、“开”与“关”、“低”与“高”等等 。 两种对立逻辑状态的逻辑关系称二值数字逻辑,简 称为数字逻辑。
在电路中,可以方便地用电子器件的开关特 性来实现二值数字逻辑,即高、低电平。
周期性 T
① 周期T(频率f):两个相邻脉冲间的时间间隔。 ② 脉冲宽度tW:脉冲波形的宽度,表示脉冲的作用
时间。 ③ 占空比 q: 脉冲宽度占整个周期的百分比。
q(%)= (tW / T)×100%
占空比为50%矩形脉冲,称为方波。
(5)实际的数字信号波形:
O.9Um O.5Um O.1Um tr
第一章 数字逻辑概论 ——§1数字电路和数字信号
2、数字技术的应用
(1)数字技术应用的典型代表是电子计算机,“数字革命”: 从模拟到数字化,用在广播电视、通信、控制、仪表等
(2)照相技术 胶片成像技术到数字照相技术 JPEG——静止图象压缩编码标准
(3)视频记录设备 录像带 VCD (MPEG1压缩方式) DVD (MPEG2)
逻辑电平:表示在电路中,由电子器件的开关特性形成
的离散信号电压或数字电压。是物理量的相对表 示
CMOS器件逻辑电平与电压范围的关系
数字电路第1章 数字逻辑概论

H 16 例如:(349)16=3×162+4×161+9×160=(841)10 (3AB.11)16=3×162+A×161+B×160+1×16-1+1×16-2 =(939.0664)10 基数:16 进位:逢十六进一
写法:(H)16 或
( H )16
i i m i
n 1
三、几种常用的进制之间的转换
2 25 2 12 余1 2 6 余0 2 3 余0 2 1 余1 0 余1 ∴ (25)10=(11001)2
最高位
三、几种常用的进制之间的转换
2、十——二转换 (2) 小数部分的转换——乘2取整法(基数乘法)
0.6875 × 2 1.3750 × 2 0.750 × 2 1.50 × 2 1.0 最高位
三、几种常用的进制之间的转换
2、十——二转换 (2) 小数部分的转换——乘2取整法(基数乘法) 例如: (75.5)10=( 113.4 )8
8 75 8 9 8 1 0
余3 余1 余1
0.5 ×8 4.0
取4
三、几种常用的进制之间的转换 3、二——八转换
将二进制数的整数部分由小 数点向左,每三位分成一组。最 后不足三位的,前面补零。小数 部分的由小数点向右,每三位分 为一组。最后不足三位的,后面 补零。然后,把每三位二进制数, 用对应的八进制数码代替即可。 二进制数与对应的八进制数
三、几种常用的进制之间的转换
2、十——二转换 (2) 小数部分的转换——乘2取整法(基数乘法)
说明: (1)有些十进制的小数,不能用有限位的二进制小数表示 时,可根据需要,表示到一定位数。 (2)对于具有小数和整数两个部分的十进制数,可以分别 把整数和小数分别换算成二进制数的表示形式,然后相加起 来即可。 例:(215.6531)10≈(11010111.101001)2 (3)基数乘除法也适用于将十进制数转换成其它进制数。
《电子技术基础》第1章数字逻辑概论

101 100
第 i 位的位权为 10i
每一数码处于不同的位置(数位)时,它所代 表的数值不同,这个数值称为位权值 。
0.32 = 310-1 + 210-2 位权: 10-1 10-2
第 i 位的位权为 10i
任意十进制数可表示为:
+
(N)D = Ki · 10i
i =- 其中: i -- 第 i 位 (为 - 到 + 的整数) Ki -- 第 i 位 的系数 10i --第 i 位的位权
周期
周期性数字波形
占空比 Q = tW / T
3、实际的数字信号(脉冲)波形及主要参数
上升时间tr 和下降时间tf -- 从脉冲幅值的10%到90% 上升下 降所经历的时间( 典型值ns )。
脉冲宽度 ( tw ) -- 脉冲幅值的50%的两个时间所跨越的时间。
周期 ( T ) -- 表示两个相邻脉冲之间的时间间隔。 占空比 Q -- 表示脉冲宽度占整个周期的百分比。
位权: 23 22 21 20
(0.11)B = 1 2-1 + 1 2-2 = (0.75)D
位权:
2-1
2-2
三. 二 -- 十进制之间的转换
1. 二进制转换为十进制
规则:把二进制数按位展开,然后将所有各项的数相加
,即得到等值的十进制数。
(1011.11)B = 1 23 + 0 22 + 1 21 +1 20 + 1 2-1 + 1 2-2 = (11.75)D
二. 二进制 (Binary)
1)由0,1两个数字组成。 2)逢2 进1,借1当2 。
例如:1 + 1 = 10 = 1×21 位权: 21
康华光《电子技术基础-数字部分》(第5版)课后习题-第一章至第四章【圣才出品】

(1)(43)D=(101011)B=(53)O=(2B)H;
3 / 111
表 1-1
解:由表 1-1 可知,(1)、(5)属于超大规模集成电路;(2)、(3)属于中规模集成电 路;(4)属于小规模集成电路。
1.1.2 一数字信号波形如图 1-1 所示,试问该波形所代表的二进制数是什么?
图 1-1 解:低电平用 0 表示,高电平用 1 表示,则图 1-1 所示波形用二进制可表示为: 010110100。
1.2.6 将下列十六进制数转换为十进制数:
(1)(103.2)H (2)(A45D.0BC)H
解:(1) 103.2H
1162
3160
2 16 1
259.125
D
;
同理(2) A45D.0BC H
42077.0459
D
。
1.3 二进制的算术运算
1.3.1 写出下列二进制数的原码、反码和补码: (1)(+1110)B (2)(+10110)B (3)(-1110)B (4)(-10110)B 解:正数的反码、补码与原码相同,负数的反码等于原码的数值位逐位取反,负数的补 码等于反码加 1。
图 1-2 1.1.4 一周期性数字波形如图 1-3 所示,试计算:(1)周期;(2)频率;(3)占空比。
图 1-3
解:由图 1-3 可知该波形为周期性数字波形,则有
周期:T=11 ms-1 ms =10 ms(两相邻上升沿之差);
电子技术基础数字部分第六版答案完整版

电子技术基础数字部分第六版答案完整版
康华光《电子技术基础-数字部分》(第5版)笔记和课后习题(含考
研真题)详解
第1章 数字逻辑概论
1.1 复习笔记
一、模拟信号与数字信号
1.模拟信号和数字信号
(1)模拟信号
在时间上连续变化,幅值上也连续取值的物理量称为模拟量,幅值上也连续取值的物理量称为模拟量,表示模表示模
拟量的信号称为模拟信号,处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
(2)数字信号
与模拟量相对应,在一系列离散的时刻取值,取值的大小和每次的增减都是量化单位的整数倍,即时间离散、数值也离散的信号。
表示数字量的信号称为数字信号,工作于数字信号下的电子电路称为数字电路。
(3)模拟量的数字表示
①对模拟信号取样,通过取样电路后变成时间离散、通过取样电路后变成时间离散、幅值连续的取样幅值连续的取样信号;
②对取样信号进行量化即数字化;
③对得到的数字量进行编码,生成用0和1表示的数字信号。
2.数字信号的描述方法
(1)二值数字逻辑和逻辑电平
在数字电路中,可以用0和1组成的二进制数表示数量的大小,也可以用0和1表示两种不同的逻辑状态。
在电路中,当信号电压在3.5~5 V 范围内表示高电平;在0~1.5 V 范围内表示低电平。
以高、低电平分别表示逻辑1和0两种状态。
(2)数字波形
①数字波形的两种类型 非归零码:在一个时间拍内用高电平代表1,低电平代表0。
归零码:在一个时间拍内有脉冲代表1,无脉冲代表0。
②周期性和非周期性
周期性数字波形常用周期T 和频率f 来描述。
脉冲波形的脉冲宽度用。
数电-第一章 数字逻辑概论

几种进制数之间的对应关系
十进制数 D 二进制数 B 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 八进制数 O 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 十六进制数 H 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
三,八进制
数码为: ~ ;基数是8.用字母O表示 表示. 数码为:0~7;基数是 .用字母 表示. 运算规律:逢八进一, 运算规律:逢八进一,即:7+1=10. + = . 八进制数的权展开式: 八进制数的权展开式:D=∑ki×8i 例如: (207.04)O= 例如: )
2×82 +0×81+7×80+0×8-1+4 ×8-2 × × × × =(135.0625)D
= 011 (
六,十—十六进制之间的转换
将十六进制数转换成十进制数时, 将十六进制数转换成十进制数时,按权展开再 相加即可. 相加即可.
将十进制数转换成十六进制数时,可先转换成 将十进制数转换成十六进制数时, 二进制数, 二进制数,再将得到的二进制数转换成等值的十 六进制数. 六进制数.
1.2 二进制数的算术运算
二,二进制
数码为:0,1; 数码为: , ; 基数是 .用字母 表示. 基数是2.用字母B表示 表示. 运算规律:逢二进一,即:1+1=10. 运算规律:逢二进一, + = . 二进制数的权展开式: 二进制数的权展开式:D=∑ki×2i
数字逻辑概论

1.1 数字电路与数字信号
1.1.3 模拟信号和数字信号
3 模拟量的数字表示
由于数字信号便于存储、分析和传输,通常将模 拟信号转换成数字信号。
模数转换的实现
1.1 数字电路与数字信号
1.1.3 模拟信号和数字信号
3 模拟量的数字表示
采样:按一定时间间隔采集模拟 信号,得到离散的取样信号。
量化:选取一个量化单位,将 取样信号除以量化量单位并取 整。
a、设计 在计算机上利用软件平
台进行设计。
原理图输入
输入
HDL文本输入
状态机设计
1.1 数字电路与数字信号
1.1.2 数字电路的分类及特点
3 数字电路的分析、设计与测试
b、测试和仿真 c、下载
d、验证结果
1.1 数字电路与数字信号
1.1.2 数字电路的分类及特点
3 数字电路的分析、设计与测试
(3) 数字电路的测试技术
6
1
1.1 数字电路与数字信号
1.1.4 数字信号的描述方法 2 数字波形 (2) 周期性和非周期性数字波形
(a)非周期性数字波形
(b) 周期性数字波形
1.1 数字电路与数字信号
1.1.4 数字信号的描述方法 2 数字波形 周期性数字波形的参数 周期 (period) T 频率 (frequency) f
脉冲宽度 (pulse width) tW 高电平持续的时间
占空比 (duty ratio) q 脉冲宽度与周期的比值
tW q(% ) 100% T
1.1 数字电路与数字信号
1.1.4 数字信号的描述方法 2 数字波形
例1.1.2 设周期性数字波形的高电平持续6ms,低电平持
《电子技术基础》数电部分课后习题解答

数字电子部分习题解答第1章 数字逻辑概论1.2.2 将10进值数127、2.718转换为2进制数、16进制数解:(2) (127)D = (1111111)B 此结果由127除2取余直至商为0得到。
= (7F)H 此结果为将每4位2进制数对应1位16进制数得到。
(4) (2.718)D = (10.1011)B 此结果分两步得到:整数部分--除2取余直至商为0得到;小数部分—乘2取整直至满足精度要求.= (2.B)H 此结果为以小数点为界,将每4位2进制数对应1位16进制数得到。
1.4.1 将10进值数127、2.718转换为8421码。
解:(2) (127)D = (000100100111)8421BCD 此结果为将127中每1位10进制数对应4位8421码得到。
(4) (2.718)D = (0010.0111 0001 1000)8421BCD 此结果为将2.718中每1位10进制数对应4位8421码得到。
第2章 逻辑代数2.23 用卡诺图化简下列各式。
解:(4) )12,10,8,4,2,0(),,,(∑=m D C B A LD C AB D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A +++++= 对应卡诺图为:化简结果: D B D C L +=解:(6) ∑∑+=)15,11,55,3,1()13,9,6,4,2,0(),,,(d m D C B A L对应卡诺图为:化简结果: D A L +=第4章 组合逻辑电路4.4.7 试用一片74HC138实现函数ACD C AB D C B A L +=),,,(4.4.7 试用一片74HC138实现函数ACD C AB D C B A L +=),,,(。
解:将输入变量低3位B 、C 、D 接至74HC138的地址码输入端A 2、A 1、A 0 ,将输入变量高位A 接至使能端E 3,令012==E E ,则有:i i i Am m E E E Y ==123。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第1章 数制与编码
是与非,大与小, 2)二值数字逻辑和逻辑电平 高与低,开与关, 通与断,真与假等
数字电路中0和1不仅表示二进制数的数量大小, 也可以表示两种不同的逻辑状态 表示数量时——可以进行数值的运算,算术运算; 电压 二值逻辑 电平 表示两种对立的逻辑状态的逻辑关系称为二值逻 3.5~5v 1 H (高电平) 辑或简称数字逻辑 0~1.5v 0 L(低电平) 通常用高、低电平分别表示逻辑1和0两种状态 电压范围和逻辑电平的关系(如表)
第1章 数制与编码
1.2 数 制
1.2.1 进位计数制 按进位的原则进行计数,称为进位计数制。每一种进
位计数制都有一组特定的数码,例如十进制数有 10 个数
码, 二进制数只有两个数码,而十六进制数有 16 个数码。 每种进位计数制中允许使用的数码总数称为基数或底数。
在任何一种进位计数制中,任何一个数都由整数和小
为5; 小数点左边第二位的 3 代表十位,它的数值为3×101; 左边第三位的 4 代表百位,它的数值为4×102;小数点右边第
一位的值为8×10-1;小数点右边第二位的值为6×10-2。可见,
数码处于不同的位置,代表的数值是不同的。这里102、101 、 100、 10-1、10-2 称为权或位权,即十进制数中各位的权是基数 10 的幂,各位数码的值等于该数码与权的乘积。因此有
模拟信号:在时间上和 数值上连续的信号。
u
数字信号:在时间上和 数值上不连续的(即离 散的)信号。
u
t
模拟信号波形 数字信号波形
t
对模拟信号进行传输、处理 的电子线路称为模拟电路。
对数字信号进行传输、处理 的电子线路称为数字电路。
模拟量和数字量之间可以相互转换
第1章 数制与编码
第1章 数制与编码
第1章 数制与编码
1.1.2数字集成电路的分类及特点(续)
• • • • • • • • 稳定性高,结果的再现性好 易于设计 大批量生产,成本低廉 可编程性 高速度,低功耗 利用逻辑代数进行输入输出的分析, 利用仿真软件进行功能仿真、查错、检测, 利用EDA软件进行电路设计
第1章 数制与编码
1.1.3模拟信号和数字信号
( N )10 an 1 2n 1 an 2 2n 2 a1 21 a0 20 (an 1 2n 1 an 2 2n 3 a2 21 a1) a0 2 2Q1 a0
如果将上式两边同除以2,所得的商为
数两部分组成, 并且具有两种书写形式:位置记数法和
多项式表示法。
第1章 数制与编码
1. 十进制数(Decimal)
① 采用 10 个不同的数码
0、 1、 2、 …、 9和一个小数点(.)。
② 进位规则是“逢十进一”。
若干个数码并列在一起可以表示一个十进制数。例如在
435.86这个数中,小数点左边第一位的5代表个位,它的数值
第1章 数制与编码
例如,将(57)10转换为二进制数:
第1章 数制与编码
② 小数转换——乘2取整法。若将十进制小数(N)10转换 为二进制小数(N)2,则可以写成
( N )10 a1 21 a2 22 am 2m
第1章 数制与编码
4. 十六进制数(Hexadecimal) 十六进制数的特点是:
① 采用的 16 个数码为0、 1、 2、 …、 9、 A、 B、
C、 D、 E、 F。 符号A~F分别代表十进制数的10~15。 ② 进位规则是“逢十六进一”,基数R=16,每位的 权是16的幂。 任何一个十六进制数, 也可以根据式(1-2)表示为
第1章 数制与编码
435.86 4 102 4 101 5 100 8 101 6 102
上式左边称为位置记数法或并列表示法,右边称为多项式表
示法或按权展开法。
一般,对于任何一个十进制数N, 都可以用位置记数法 和多项式表示法写为
( N )10 an 1an 2 a1a0 a1a 2 am an 1 10n 1 an 2 10n 2 a1 101 a0 100 a1 101 a2 102 am 10m ai 10i
第1章 数制与编码
1.1.2数字集成电路的分类及特点
按集成度分类:数字电路可分为小规模(SSI,每片数十器 件)、中规模(MSI,每片数百器件)、大规模(LSI,每 片数千器件)和超大规模(VLSI,每片器件数目大于1万) 数字集成电路。 集成电路从应用的角度 又可分为通用型和专用型两大类型。 按所用器件制作工艺的不同:数字电路可分为双极型(TTL型) 和单极型(MOS型)两类。 按照电路的结构和工作原理的不同: 分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。 组合逻辑电路没有记忆功能,其输出信号只与当时的输 入信号有关,而与电路以前的状态无关。 时序逻辑电路具有记忆功能,其输出信号不仅和当时的输 入信号有关,而且与电路以前的状态有关。
n 1
i m
例如:
(1011 011 2 1 23 0 22 1 21 1 20 0 21 1 22 1 23 . ) (11.375)10
第1章 数制与编码
可见,一个数若用二进制数表示要比相应的十进制数的 位数长得多,但采用二进制数却有以下优点: ① 因为它只有0、1 两个数码,在数字电路中利用一个 具有两个稳定状态且能相互转换的开关器件就可以表示一
n 1
i m
第1章 数制与编码
式中,n代表整数位数,m代表小数位数,ai(-m≤i≤n-1)表
示第i位数码,它可以是0、1、2、3、…、9 中的任意一个, 10i为第i位数码的权值。 上述十进制数的表示方法也可以推广到任意进制数。对 于一个基数为R(R≥2)的R进制计数制,数N可以写为 ( N ) R an 1an 2 a1a0 a1a 2 am
第1章 数制与编码
第1章 数字逻辑概论
1.1 数字电路与数字信号 1.2数制 1.3二进制数的算术运算 1.4二进制代码 1.5逻辑变量与基本逻辑运算 1.6逻辑函数及其表示方法
第1章 数制与编码
1.1 数字电路与数字信号
• • • • 1.1.1数字技术的发展及其应用 1.1.2数字集成电路的分类及特点 1.1.3模拟信号和数字信号 1.1.4数字信号的描述方法
用的数码是0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7, 每位的权是 8 的
幂。 任何一个八进制数也可以根据式(1-2)表示为
( N )8
例如:
i m
ai 8i
n 1
(376.4)8 3 82 7 81 6 80 4 81 3 64 7 8 6 0.5 (254.5)10
Q1 (an1 2n2 an2 2n3 a2 21 a1 )
余数就是a0。
第1章 数制与编码
同理,这个商又可以写成
Q1 2(an1 2n3 an2 2n4 a2 ) a1
显然,若将上式两边再同时除以2,则所得余数是a1。重 复上述过程,直到商为0,就可得二进制数的数码a0 、 a1、…、an-1。
任何一个二进制数,根据式(1-2)可表示为
( N ) 2 an 1an 2 a1a0 a1a 2 am an 1 2n 1 an 2 2n 2 a1 21 a0 20 a1 2 1 a 2 2 2 a m 2 m ai 2i
1、 …、(R-1)个不同数码中的任何一个,Ri为第i位数码的权值。
i m
第1章 数制与编码
2. 二进制数 二进制数的进位规则是“逢二进一”,其进位基数R=2,
每位数码的取值只能是0或1,每位的权是2的幂。表1-1列出
了二进制位数、权和十进制数的对应关系。 表1-1 2的幂与十进制值
第1章 数制与编码
( N )16
例如:
i m
ai 16i
n 1
(3AB 11)16 3 162 10161 11160 1161 1162 (939.0664 10 )
第1章 数制与编码
1.2.2 进位计数制之间的转换
1. 二进制数与十进制数之间的转换 1) 二进制数转换成十进制数——按权展开法 二进制数转换成十进制数时,只要将二进制数按式(13)展开,然后将各项数值按十进制数相加,便可得到等值 的十进制数。 例如:
1.1.4数字信号的描述方法
1)数字电路的信号特点
(1)工作信号是二进制的数字信号,在时间上和 数值上是离散的(不连续),反映在电路上就是 低电平和高电平两种状态(即0和1两个逻辑值)。 (2)在数字电路中,研究的主要问题是电路的逻 辑功能,即输入信号的状态和输出信号的状态之 间的关系。 (3)对组成数字电路的元器件的精度要求不高, 只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。
第1章 数制与编码
1.1.1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 • 电子技术的发展是以电子器件的发展为基础:
真空管 三极管 集成电路 微处理器 甚大规模
• 数字电子技术的发展衍生出计算机的不断发展 和完善,计算机技术的影响已遍及人类生活的 各个领域,掀起了一场数字革命;
位二进制数,因此采用二进制数的电路容易实现, 且工作
稳定可靠。 ② 算术运算规则简单。二进制数的算术运算和十进制 数的算术运算规则基本相同,惟一区别在于二进制数是 “逢二进一”及“借一当二”,而不是“逢十进一”及 “借一当十”。
第1章 数制与编码
3. 八进制数(Octal) 八进制数的进位规则是“逢八进一”,其基数R=8,采