數(shù)字邏輯電路

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1、數(shù)據(jù)邏輯電路主講老師：韓維良2005.7第一章數(shù)字邏輯基礎(chǔ)緒論一、學(xué)習(xí)目的1、掌握數(shù)字邏輯電路的基本原理；掌握用數(shù)字邏輯電路的原理解決問題的方法。2、通過一系列正規(guī)的訓(xùn)練，培養(yǎng)用數(shù)字邏輯電路解決問題的思維。二、學(xué)習(xí)方法三、學(xué)習(xí)要求及成績(jī)積分辦法做好筆記，按時(shí)完成作業(yè)；成績(jī)的評(píng)定方法；（考勤、作業(yè)、考試）第一節(jié)數(shù)字電路概述一、數(shù)字電路與模擬電路電子電路的兩大類：數(shù)字電子電路，模擬電子電路。電子電路中的工作信號(hào)：數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。自然界的各種物理量，按其變化規(guī)律可以分為兩大類：一種物理量的變化在時(shí)間和數(shù)量上是不連續(xù)的，如信號(hào)燈閃亮的次數(shù)，電子表的秒指示等，它們的變化發(fā)生在離散的瞬間，

2、其數(shù)值的大小都是某個(gè)最小數(shù)量單位的整數(shù)倍。另一種物理量的變化在時(shí)間、數(shù)量上是連續(xù)的。例如從熱電偶得到的電壓信號(hào)、自然界溫度的變化等，這一類的物理量叫做模擬量，把表示模擬量的信號(hào)叫做模擬信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：是一種在時(shí)間上或空間上離散的信號(hào)，單個(gè)信號(hào)是常用的二值邏輯(0或1)，依靠多位信號(hào)組合表示廣泛的信息。把用來傳輸、控制或變換數(shù)字信號(hào)的電子電路稱為數(shù)字電子電路，或簡(jiǎn)稱為數(shù)字電路。如在一個(gè)由電源、電阻、開關(guān)組成的回路中，開關(guān)快速通、斷時(shí)，在電阻R上就產(chǎn)生一連串的脈沖(電壓)，這就是數(shù)字信號(hào)。把除數(shù)字信號(hào)以外的所有形式的信號(hào)，統(tǒng)稱為模擬信號(hào)，即連續(xù)變化的物理量，并將工作于模擬信號(hào)下的電子電

3、路，統(tǒng)稱為模擬電子電路，也簡(jiǎn)稱做模擬電路。由于模擬信號(hào)的幅度變化必然是連續(xù)的，所以信號(hào)的幅度可以取變化過程中的任何一個(gè)數(shù)值。例如在24小時(shí)內(nèi)某室內(nèi)溫度的變化量；二、數(shù)字電路的特點(diǎn)1、用數(shù)字信號(hào)來表示自然界中的物理量，且是用二進(jìn)制（包括二進(jìn)制構(gòu)成的其他進(jìn)制）數(shù)表示。數(shù)字電路工作時(shí)通常只有兩種狀態(tài)：高電位(又稱高電平)或低電位(又稱低電平)。通常把高電位用代碼“1”表示，稱為邏輯“1”；低電位用代碼“0”表示，稱為邏輯“0”(按正邏輯定義的)。2、在電路結(jié)構(gòu)方面，數(shù)字電路的基本單元比較簡(jiǎn)單，而且對(duì)元件的要求不太嚴(yán)格。因?yàn)閷?duì)二進(jìn)制的每一位來講，只要能區(qū)分開0和1（或者叫是和非；真與偽；有

4、和無）就足夠了，所以允許電路元件和電源的參數(shù)有較大的誤差。3、數(shù)字電路中所研究的問題和使用的分析方法，也與模擬電路不同。在模擬電路中，主要研究的是微弱信號(hào)的放大以及各種信號(hào)的產(chǎn)生、變換和反饋等；而在數(shù)字電路中，重點(diǎn)在于研究各個(gè)基本單元的狀態(tài)（0或1）之間的相互關(guān)系，也就是通常所說的邏輯關(guān)系。4、在電路的功能上，數(shù)字電路也有它獨(dú)到之處，這就是除了可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算以外，還能夠進(jìn)行邏輯推演和邏輯判斷，即具有一定的“邏輯思維”能力。三、數(shù)字電路的應(yīng)用第二節(jié)　數(shù)制數(shù)制即數(shù)的表示法；常用的是進(jìn)位計(jì)數(shù)法，又俗稱為位置計(jì)數(shù)法，即某一位上的數(shù)碼所表示的數(shù)值大小一方面與數(shù)碼的大小有關(guān)，還與它所處

5、的位置有關(guān)。進(jìn)位計(jì)數(shù)制用于計(jì)數(shù)主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面的問題：基數(shù)：反映了每一位可用的數(shù)碼的個(gè)數(shù)；權(quán)：反映了某一數(shù)位上的數(shù)碼所表示的大小。不同的數(shù)位上的權(quán)不同一、幾種常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制●十進(jìn)制數(shù)(Decimal)可用的數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；基數(shù)：10特點(diǎn)：逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十1995.121=1×103+9×102+9×101+5×100+1×10－1+2×10-2+1×10-3103、102、101、100稱為十進(jìn)制的權(quán)。任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)都可以表示為各個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼與其對(duì)應(yīng)的權(quán)的乘積之和?！穸M(jìn)制數(shù)(Binary)可用的數(shù)碼：0、1基數(shù)：2特點(diǎn)：逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二（

6、1101）2=1*23+1*22+0*21+1*2023、22、21、20稱為二進(jìn)制的權(quán)，一個(gè)二進(jìn)制數(shù)同樣可以表示為各個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼與其對(duì)應(yīng)的權(quán)的乘積之和。●八進(jìn)制數(shù)可用的數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7基數(shù)：8特點(diǎn)：逢八進(jìn)一，借一當(dāng)八●十六進(jìn)制數(shù)(Hexadecimal)可用的數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F；基數(shù)：16特點(diǎn)：逢十六進(jìn)一，借一當(dāng)十六二、非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)方法：按權(quán)展開后相加；（1101）2=1*23+1*22+0*21+1*20=8+4+0+1=13（153）8=1*82+5*81+3*80=64+40+3=107（4

7、B.4）16=4*161+11*160+4*16-1=64+11+0.25=75.25三、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成非十進(jìn)制數(shù)方法：整數(shù)部分除基取余法；小數(shù)部分乘基取整法；除基取余法：給定的十進(jìn)制整數(shù)除以基數(shù)，取余數(shù)作為最低位的系數(shù)，繼續(xù)將商除以基數(shù)，余數(shù)作為次低位系數(shù)，重復(fù)操作直至商為0。例如：將(327)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。３?。病。罚玻保叮常保玻福保保玻矗保埃玻玻埃埃玻保埃埃玻担埃玻玻保玻保埃玻埃苯Y(jié)果為：101000111乘基取整法(小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換)：例如：將(0.8125