教案.第一讲绪论与数制和码制
数字电子技术基础教案精选版
数字电子技术基础教案 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】第 1 讲第 2 讲第2章逻辑代数基础概述布尔：英国数学家，1941年提出变量“0”和“1”代表不同状态。
本章主要介绍逻辑代数的基本运算、基本定律和基本运算规则，然后介绍逻辑函数的表示方法及逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法。
逻辑代数有其自身独立的规律和运算法则，而不同于普通代数。
逻辑函数及其表示法2 . 2 . 1 基本逻辑函数及运算1、与运算———所有条例都具备事件才发生开关：“1” 闭合，“0” 断开灯：“1” 亮，“0” 灭真值表：把输入所有可能的组合与输出取值对应列成表。
逻辑表达式： L=K1*K2 (逻辑乘)逻辑符号：原有符号：讨论与逻辑运算的逻辑口诀逻辑功能口决：有“0”出“0”，全“1”出“1”。
2、或运算———至少有一个条件具备，事件就会发生。
逻辑表达式：L=K1+K2 （逻辑加）逻辑符号：讨论或逻辑运算的逻辑口诀逻辑功能口决：有“1”出“1”全“0”出“0”3、非运算：—结果与条件相反逻辑表达式：多媒体教学（5分钟）板书讲授与多媒体教学相结合（15分钟）板书讲解与多媒体教学相结合（10分钟）板书讲解、推导与多媒体教学相结合, 例题讲解及引导学生做题（35分钟）板书讲解、推导与多媒体教学相结合，例题讲解（10分钟多媒体教学（10分钟）教学互动（5分钟）逻辑符号：讨论非逻辑运算的逻辑口诀几种导出的逻辑运算一、与非运算、或非运算、与或非运算二、异或运算和同或运算逻辑表达式：相同为“1”，不同为“0”逻辑函数及其表示法一、逻辑函数的建立举例子说明建立（抽象）逻辑函数的方法，加深对逻辑函数概念的理解。
例两个单刀双掷开关 A和B分别安装在楼上和楼下。
上楼之前，在楼下开灯，上楼后关灯；反之下楼之前，在楼上开灯，下楼后关灯。
试建立其逻辑式。
例比较A、B两个数的大小二、逻辑函数的表示方法1．真值表2．逻辑函数式写标准与-或逻辑式的方法是：（l）把任意一组变量取值中的1代以原变量，0代以反变量，由此得到一组变量的与组合，如 A、B、C三个变量的取值为 110时，则代换后得到的变量与组合为 A B 。
《单片机原理及应用》第1章 绪论.
上午11时26分58秒
图1广-2东松单山片职业机技术内学部院课结件制构作组示意图
1. 3 单片机的发展过程与应用领域 1.3.1 单片机的发展过程
单芯片微机形成阶段
1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机 。 8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根 I/O线和1个8位定时/计数器。
D0 100 D1 101 ... Dm 10m n
(Di 10i ) im
例如，十进制数47.25按权展开为：
47.25=4×101+7×100+2×10-1+5×10-2
上午11时26分58秒
广东松山职业技术学院课件制作组
1.1.1 数制及其转换
1.二进制数及其转换
上午11时26分58秒
广东松山职业技术学院课件制作组
1.1.3 原码、反码、补码
结论1
三种编码的最高位为符号位，“0”表示正，“1” 表示负。
对于正数，三种编码的表示方法相同。 对于负数，三种编码的符号位均为1，数值部分 不同。 8位二进制数的原码、反码和补码所能表示的数
值范围是不完全相同的。
1.1.1 数制及其转换
2.十六进制数及其转换
（1）十六进制数的特点
每一位是0~9、A~F中的一个数码，基数是16 运算规则：逢十六进一，借一当十六
（2）十六进制数的转换
十六进制数 二进制数：一拉四法。 二进制数 十六进制数：四合一法。 十六进制数与十进制数间的转换类似于二进制
上午11时26分58秒
广东松山职业技术学院课件制作组
1.1.4 BCD码和字符的ASCII码
计算机只能识别“0”和“1”两个符号， 而计算机处理的信息却有多种形式，例 如数字、标点符号、运算符号、各种命 令、文字和图形等。要表示这么多的信 息并识别它们，必须对这些信息进行编 码。计算机中根据信息对象不同，编码 的方式也不同。常见的码制有BCD码和 ASCII码等。
数制与编码专题教案
数制与编码专题教案第一章：数制的基本概念1.1 教学目标让学生了解数制的概念和分类让学生掌握不同数制之间的转换方法让学生理解数制在计算机科学中的应用1.2 教学内容数制的定义和分类不同数制之间的转换方法（十进制与二进制、八进制、十六进制的转换）数制在计算机科学中的应用实例（二进制与计算机硬件）1.3 教学方法采用讲授法，讲解数制的定义和分类，以及不同数制之间的转换方法通过举例和练习，让学生掌握数制的转换技巧利用多媒体演示数制在计算机硬件中的应用实例1.4 教学评估课堂练习：让学生完成不同数制之间的转换练习题课后作业：布置相关的数制转换练习题，巩固所学知识第二章：二进制与计算机硬件2.1 教学目标让学生了解二进制的概念和特点让学生掌握二进制在计算机硬件中的应用让学生了解不同进制之间的优缺点比较2.2 教学内容二进制的概念和特点二进制在计算机硬件中的应用实例（如CPU的寄存器、内存地址等）不同进制之间的优缺点比较（如十进制、八进制、十六进制）2.3 教学方法采用讲授法，讲解二进制的概念和特点，以及其在计算机硬件中的应用通过举例和练习，让学生了解不同进制之间的优缺点比较利用多媒体演示二进制在计算机硬件中的应用实例2.4 教学评估课堂练习：让学生完成二进制与不同进制之间的转换练习题课后作业：布置相关的进制比较练习题，巩固所学知识第三章：字符编码3.1 教学目标让学生了解字符编码的概念和分类让学生掌握常见字符编码方案（如ASCII、Uni）让学生了解字符编码在计算机中的应用3.2 教学内容字符编码的概念和分类常见字符编码方案（ASCII、Uni）的介绍和使用方法字符编码在计算机中的应用实例（如文本文件的编码、网页内容的编码）3.3 教学方法采用讲授法，讲解字符编码的概念和分类，以及常见字符编码方案的使用方法通过举例和练习，让学生了解字符编码在计算机中的应用实例利用多媒体演示字符编码的转换过程3.4 教学评估课堂练习：让学生完成字符编码的转换练习题课后作业：布置相关的字符编码应用实例练习题，巩固所学知识第四章：数据压缩与编码4.1 教学目标让学生了解数据压缩与编码的概念和分类让学生掌握常见数据压缩编码算法（如Huffman编码、LZ77）让学生了解数据压缩与编码在计算机中的应用4.2 教学内容数据压缩与编码的概念和分类常见数据压缩编码算法（Huffman编码、LZ77）的介绍和使用方法数据压缩与编码在计算机中的应用实例（如文件压缩、图像压缩）4.3 教学方法采用讲授法，讲解数据压缩与编码的概念和分类，以及常见数据压缩编码算法的使用方法通过举例和练习，让学生了解数据压缩与编码在计算机中的应用实例利用多媒体演示数据压缩与编码的转换过程4.4 教学评估课堂练习：让学生完成数据压缩与编码的转换练习题课后作业：布置相关的数据压缩与编码应用实例练习题，巩固所学知识第五章：编码实践与应用5.1 教学目标让学生了解编码实践的意义和目的让学生掌握编码实践的方法和技巧让学生了解编码实践在实际应用中的重要性5.2 教学内容编码实践的意义和目的编码实践的方法和技巧（如编码规范、编码优化）编码实践在实际应用中的实例（如软件开发、数据通信）5.3 教学方法采用讲授法，讲解编码实践的意义和目的，以及编码实践的方法和技巧通过举例和练习，让学生了解编码实践在实际应用中的重要性利用多媒体演示编码实践的实例和应用5.4 教学评估第六章：编码错误与校验6.1 教学目标让学生了解编码过程中可能出现的错误类型让学生掌握常见校验码的原理和应用让学生理解校验码在保证数据传输正确性中的作用6.2 教学内容编码过程中可能出现的错误类型（比特错误、位错误、字符错误等）常见校验码（奇偶校验、循环冗余校验CRC、校验和）的原理和方法校验码在数据传输和存储中的应用实例6.3 教学方法采用讲授法，讲解编码过程中可能出现的错误类型和校验码的原理通过示例和练习，让学生学会和使用校验码利用多媒体演示校验码在数据传输中的应用过程6.4 教学评估课堂练习：让学生完成校验码的和使用练习题课后作业：布置相关的校验码应用实例练习题，巩固所学知识第七章：生物特征编码7.1 教学目标让学生了解生物特征编码的基本概念让学生掌握常见生物特征编码技术（如指纹识别、面部识别）让学生理解生物特征编码在身份验证和安防中的应用7.2 教学内容生物特征编码的基本概念和原理常见生物特征编码技术（指纹识别、面部识别、虹膜识别等）的工作原理和应用生物特征编码在身份验证和安防领域的应用实例7.3 教学方法采用讲授法，讲解生物特征编码的基本概念和常见编码技术通过示例和练习，让学生了解生物特征编码技术的工作原理和应用利用多媒体演示生物特征编码在身份验证和安防中的应用过程7.4 教学评估课堂练习：让学生完成生物特征编码技术的工作原理和应用练习题课后作业：布置相关的生物特征编码应用实例练习题，巩固所学知识第八章：编码与隐私保护8.1 教学目标让学生了解编码与隐私保护的关系让学生掌握常见编码技术在隐私保护中的应用（如加密算法）让学生理解编码技术在保障信息安全中的作用8.2 教学内容编码与隐私保护的关系和重要性常见编码技术（对称加密、非对称加密、哈希算法等）在隐私保护中的应用编码技术在信息安全领域的应用实例8.3 教学方法采用讲授法，讲解编码与隐私保护的关系和编码技术在隐私保护中的应用通过示例和练习，让学生学会使用编码技术来保护隐私利用多媒体演示编码技术在信息安全中的应用过程8.4 教学评估课堂练习：让学生完成编码技术在隐私保护和信息安全应用的练习题课后作业：布置相关的编码技术应用实例练习题，巩固所学知识第九章：编码发展趋势与未来9.1 教学目标让学生了解编码领域的发展趋势让学生掌握前沿编码技术（如辅助编码、量子编码）让学生理解编码技术在未来的发展和应用前景9.2 教学内容编码领域的发展趋势和未来挑战前沿编码技术（辅助编码、量子编码、边缘计算编码等）的原理和应用编码技术在未来的发展和应用前景的实例9.3 教学方法采用讲授法，讲解编码领域的发展趋势和前沿编码技术通过示例和讨论，让学生了解编码技术在未来的发展和应用前景利用多媒体演示前沿编码技术的应用过程和未来发展趋势9.4 教学评估课堂讨论：让学生参与讨论编码领域的发展趋势和未来前景课后作业：布置相关的编码技术发展趋势研究作业，巩固所学知识第十章：综合实践与案例分析10.1 教学目标让学生综合运用所学编码知识和技能让学生掌握实际项目中编码实践的方法和技巧让学生理解编码技术在解决实际问题中的作用10.2 教学内容综合实践的目的和要求实际项目中编码实践的方法和技巧编码技术在解决实际问题中的案例分析10.3 教学方法采用案例分析法，讲解实际项目中编码技术的应用和方法通过小组讨论和实际项目模拟，让学生综合运用所学知识进行编码实践利用多媒体演示实际项目中编码技术的应用过程10.4 教学评估小组项目：让学生分组完成重点和难点解析重点环节一：不同数制之间的转换方法需要重点关注的原因：数制转换是计算机科学中的基础，对于后续学习计算机硬件、字符编码等章节有重要影响。
第一讲预备知识数制与码制
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4. 补码 ❖ ①正数的补码与其原码相同,即［X］补＝［X］原； ❖ ②零的补码为零,［+0］补＝［-0］补＝000…00； ❖ ③用原码求反码,再在数值末位加1可得到补码,即:
［X］补＝［X］反＋1。
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例如, n=8时, ［+75］补=01001001B ［-73］补=10000000 B- 01001001B=10110111B ［0］补=［+0］补=［-0］补=00000000B
X=-1101010B, Y=+1101010B, 则X表示为: 11101010B, Y表示为01101010B。
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2. 当正数的符号位用0表示, 负数的符号位用1表示, 数值部分用
真值的绝对值来表示的二进制机器数称为原码。
［+115］原= 01110011B; ［-115］原= 11110011B
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▲该代号规则是：用4位1组的二进制数表示1位十进制 数字，组内逢2进1，组间逢十进1。按此规则约定 的代码叫BCD码，因组内各位的权是8,4,2,1，故也 叫8421码，8421码BCD码的一种。写成：(27)10 =(0010 0111)8421， (81)10 =(1000 0001)8421，
❖ (7×2 1D600＋7.1A0)1×6＝162×-1 163＋13×162＋0×161＋
❖ 数字：0,1，3，4，5，6，7,8,9,A,B,C,D,E,F ❖ 基数(数字的个数)：16， “逢十六进一” ❖ 16２、161、160、16-1称为各数位的权
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为避免混淆，数字后加字母作为标注 字母B(Binary)表示二进制数; 字母D(Decimal)或不加字母表示十进制数; 字母H(Hexadecimal)表示十六进制数。
计算机中的数制和码制教案
计算机中的数制和码制教案一、教学目标1. 让学生了解计算机中常用的数制，如二进制、十进制、十六进制等。
2. 使学生掌握不同数制之间的转换方法。
3. 让学生了解计算机中的编码方式，如ASCII码、Uni码等。
4. 培养学生运用数制和码制解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 数制的概念及表示方法数制的定义：数制是一种表示数值的方法，计算机中常用的数制有二进制、十进制、十六进制等。
不同数制的表示方法及转换关系。
2. 二进制与十进制的转换二进制与十进制之间的转换方法。
练习题：进行二进制与十进制的相互转换。
3. 十六进制与十进制的转换十六进制与十进制之间的转换方法。
练习题：进行十六进制与十进制的相互转换。
4. 计算机中的编码方式ASCII码：字符与二进制之间的对应关系。
Uni码：字符集的扩展与多语言支持。
练习题：根据字符写出对应的ASCII码或Uni码。
三、教学方法1. 讲授法：讲解数制的概念、转换方法及编码方式。
2. 实践法：让学生通过练习题进行实际操作，巩固所学知识。
3. 讨论法：分组讨论实际问题，培养学生解决问题的能力。
四、教学步骤1. 引入数制的概念，讲解不同数制的表示方法及转换关系。
2. 讲解二进制与十进制的转换方法，进行练习。
3. 讲解十六进制与十进制的转换方法，进行练习。
4. 介绍计算机中的编码方式，讲解ASCII码和Uni码的概念及应用。
5. 根据字符写出对应的ASCII码或Uni码，进行练习。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对数制和码制的理解程度。
2. 练习题：评估学生运用数制和码制解决问题的能力。
3. 小组讨论：评价学生在团队合作中解决问题的能力。
六、教学内容6. 数制转换的实际应用讲解在计算机系统中如何使用不同数制进行数据表示和处理。
分析实际案例，展示不同数制转换在计算机科学中的应用。
练习题：解决实际问题，如计算机存储、数据传输中的数制转换。
7. 计算机中的高级编码技术介绍计算机中除ASCII码和Uni码外的其他编码方式，如UTF-8、UTF-16等。
第1次课——第1章 数制和码制
27. 125 10 1B.216
第1章 逻辑代数基础
二进制转换成十进制的方法：
将二进制数按权展开后，按十进制数相加。 【例】 将二进制数（11001101.11）2 转换为等值的十进制数。 解: 二进制数（11001101.11）2 各位对应的位权如下: 位权:27 26 25 24 23 22 21 20 2-1 2-2 二进制数:1 1 0 0 1 1 0 1. 1 1 等值十进制数为: 27 + 26 + 23 + 22 + 20 + 2-1 + 2-2 =128 + 64 + 8 + 4 + 1 + 0.5 + 0.25 = (205.75)10
第1章 逻辑代数基础
例如：
. 110110012 1 24 1 23 0 22 1 21 1 20 0 2-1 0 2-2 1 2-3 27.12510
八进制转换成十进制的方法：
将八进制数按权展开后，按十进制数相加。 例如：
33.18 3 81 3 80 1 8-1 27.12510
思考(0.0376)10 转换为十进制数？（保留小数点后8位有效数字）
第1章 逻辑代数基础
十进制转换成八进制的方法：
整数部分除以8，取余数，读数顺序从下往上； 小数部分乘以8，取整数，读数顺序从上至下。
例： (27.125) 10 ＝ (33.1) 8
第1章 逻辑代数基础
十进制转换成十六进制的方法：
解：转换过程如下: 二进制数： 1110
《数制与码制 》课件
八进制数制在一些特定领域中有应用 ，例如数学和工程领域中用于简化运 算和提高运算效率。
在八进制数制中，每一位的权值是8 的幂次方，例如八位、十六位等。
02
码制的概念与分类
码制的概念
码制是指一种用于表示、传输、处理和存储数据的编码方式。
码制的主要目的是将数据转换为二进制或其他进制形式，以便计算机能够识别、处 理和存储。
码制的转换
十进制码制与二进制码制的转换
十进制转二进制
将十进制数除以2，取余数，直 到商为0，将余数从下往上排列
。
二进制转十进制
将二进制数从右往左每4位一组 ，将每组数转换为十进制数， 再将各组十进制数相加。
十进制转二进制示例
将十进制数23转换为二进制数 ，得到101011。
二进制转十进制示例
将二进制数101011转换为十进 制数，得到23。
数制与码制的发展趋势和未来展望
标准化和规范化
随着信息技术的不断发展，数制 与码制的标准化和规范化将更加 重要，以促进不同系统、平台之
间的互操作性和兼容性。
高效性和灵活性
未来数制与码制将更加注重高效性 和灵活性，以满足不同应用场景的 需求，包括物联网、云计算、大数 据等领域。
安全性与可靠性
随着信息安全威胁的不断增加，数 制与码制的未来发展将更加注重安 全性与可靠性，提高信息传输和存 储的安全防护能力。
在十进制数制中，每一位的权值 是10的幂次方，例如十位、百
位、千位等。
二进制数制
二进制数制由0和1两个数字组 成，采用逢二进一的计数原则 。
在二进制数制中，每一位的权 值是2的幂次方，例如二进制数 1011表示为十进制数11。
二进制数制在计算机科学中广 泛应用，因为计算机中的信息 都是以二进制形式存储和处理 的。
计算机中的数制和码制教案
计算机中的数制和码制教案一、教学目标1. 了解数制的概念，掌握不同数制之间的转换方法。
2. 理解二进制在计算机中的重要性，学会二进制的表示方法。
3. 掌握不同编码方式的特点和应用场景，了解计算机中常见的码制。
二、教学内容1. 数制的基本概念：十进制、二进制、八进制、十六进制等。
2. 数制之间的转换方法：十进制与二进制、八进制、十六进制的相互转换；二进制与八进制、十六进制的相互转换。
3. 二进制在计算机中的表示方法：位、字节、字等。
4. 常见的码制：ASCII码、Uni码、汉字编码等。
三、教学重点与难点1. 重点：数制之间的转换方法，二进制在计算机中的表示方法。
2. 难点：不同码制之间的相互转换。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解数制的基本概念、数制之间的转换方法以及码制的特点和应用。
2. 利用实例进行分析，帮助学生理解不同码制的具体应用。
3. 引导学生进行自主学习，通过练习巩固所学知识。
五、教学过程1. 引入：讲解数制的概念，引导学生了解不同数制之间的区别和联系。
2. 讲解：详细讲解十进制、二进制、八进制、十六进制之间的转换方法，以及二进制在计算机中的表示方法。
3. 拓展：介绍常见的码制，如ASCII码、Uni码、汉字编码等，分析它们的特点和应用场景。
4. 练习：布置练习题，让学生巩固所学知识，能够熟练进行不同数制之间的转换，以及理解和应用不同码制。
5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调数制和码制在计算机中的重要性，以及在不同领域中的应用。
六、教学评估1. 课堂参与度评估：观察学生在课堂上的参与程度，包括提问、回答问题、讨论等，以了解学生对数制和码制的理解和掌握程度。
2. 练习题解答评估：评估学生完成练习题的情况，包括准确性、速度和解决问题的能力，以检验学生对数制转换和码制的应用能力。
七、教学策略1. 数制转换的实际应用：通过实际应用场景，如计算机存储容量的表示，让学生理解数制转换的重要性。
2. 互动教学：鼓励学生提问和参与讨论，通过小组合作或角色扮演等活动，提高学生的参与度和学习兴趣。
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数字电子技术和模拟电子技术的概念
电子技术是指根据电子学的原理，利用电子元器件设计和制造某种特定功能电路，以解决实际问题的科学。
从信号角度分析，电子电路中处理的可分为模拟信号和数字信号，如图所示。
电子电路中的信号
模拟信号
数字信号
幅度随时间连
续变化的信号
幅度和时间都
是离散的信号
t
V(t)
t
V(t)
模拟信号：在时间和数值上均具有连续性，即在任意时刻有确定的函数值u或i，并且其幅度是连续取值。
数字信号：在时间和数值上均具有离散性。
模拟电子技术——研究处理模拟信号的电子技术；
数字电子技术——研究处理数字信号的电子技术。
处理模拟信号的电子电路称为模拟电子电路。
例如，模拟信号的放大、运算、产生与变换等电路。
处理数字信号的电子电路称为数字电子电路。
例如，数字信号的存储、变换、测量等电路
数字电子与模拟电子电路的区别
①模拟电路→注重输入输出信号之间的形状关系；
数字电路→注重输入输出信号之间的逻辑关系。
②模拟电路→让晶体管工作在特性曲线的放大区；
数字电路→让晶体管工作在饱和区或者截止区。
③模拟电路→采用工程上的等效电路法近似分析； 数字电路→采用布尔代数逻辑分析法严密分析。
④模拟电路→信号幅度连续变化抗干扰能力较弱； 数字电路→信号幅度离散变化抗干扰能力较强。
⑤模拟电路→结构较复杂集成度低不易程序控制； 数字电路→结构简单易于超大规模集成和程控。
⑥模拟电路→一般适合进行信息的在线实时处理； 数字电路→既能实时处理信息又便于存储信息。
数字电子技术和模拟电子技术课程的内容分工
半
导体
二极
管
及
应
用
电
路双极性晶体管及放大基本电路场效应管及基本放大电路多级放大与集成运算放大电
路放大电路中的反馈运算放大器应用电路正弦波发生电路直流电源逻辑代数基础逻辑门电路组合逻辑电路触发器与时序逻辑电路半导体存储器与可编程逻辑器件
硬件描述语言脉冲波形产生和整形数模与模数转换电路电子技术
模拟电子技术数字电子技术
数字电子技术基础课程的教学目标
掌握逻辑代数理论并能熟练应用； 组合逻辑电路的分析和设计方法； 时序逻辑电路的分析和设计方法； 掌握常用器件功能设计逻辑电路； 初步掌握可编成器件的使用方法； 具备应用电子系统初级设计能力。
数字电子技术基础学习方法
强调基本定理、基本概念的掌握，要养成严密的逻辑思维习惯。
本课程理论性和实践性都很强，必须多做练习且必须注重实践。
要在实践中学会研究性、探究式学习方式。
听与读相结合、勤于思考。
注重逻辑思维和设计能力的培养，而不是具体电路和公式的死记硬背。
掌握基本的分析、设计方法，难度和复杂程度都不是很大，以例题、作业为准。
理解数字集成电路内部工作原理即可，但应注重数字集成电路的外部特性和典型应用。
数字电子技术考核方式
考查学生分析问题能力→逻辑分析与逻辑运算； 考查学生解决问题能力→逻辑抽象、器件选择、电路设计； 考查学生解决问题能力→实践能力、动手能力、EDA 能力。
1. 数制
表示数时，仅用一位数码往往不够用，须用进位计数的方法组成多位数码。
多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则，称为进位计数制，简称数制。
基数：基数就是在对应进位计数制中可能用到的数码个数。
位权：进位计数制中，每一位大小都对应该位数码乘上一个
固定的数，这个固定数就是这位的权数。
权数是一个幂。