0001清华数字电子技术第五版阎石课件

清华数字电子技术第五版阎石课件

《数字电子技术基础》第五版

《数字电子技术基础》(第五版)教学课件清华大学 阎石 王红联系地址：清华大学 自动化系 邮政编码：100084 电子信箱：wang_hong@http://www.77cn.com.cn 联系电话：(010)62792973

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第一章

数制和码制

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1.1 概述 数字量和模拟量 数字量：变化在时间上和数量上都是不连 续的。(存在一个最小数量单位△) 模拟量：数字量以外的物理量。 数字电路和模拟电路：工作信号，研究的 对象，分析/设计方法以及所用的数学工具 都有显著的不同

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数字量和模拟量 电子电路的作用：处理信息 模拟电路：用连续的模拟电压/电流值来表示信息

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数字量和模拟量 电子电路的作用：处理信息 数字电路：用一个离散的电压序列来表示信息

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1. 2 几种常用的数制 数制： ①每一位的构成 ②从低位向高位的进位规则常用到的： 十进制，二进制，八进制，十六进制

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十进制，二进制，八进制，十六进制逢二进一

逢八进一

逢十进一

逢十六进一

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不同进制数的对照表十进制数 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 八进制 00 01 02 03 04 05 06 07 10 11 12 13 14 15 16 17 十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

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1.3不同数制间的转换一、二-十转换

例：

D Ki 2

i

K (0,1)

(1011.01) 2 1 23+ 2 2+ 21+ 20+ 2-1+ 2-2 0 1 1 0 1 =( .25 )10 11

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二、十-二转换整数部分: ( S ) k 2 n k 2 n 1 k 2 n 2 k 21 k 20 10 n n 1 n 2 1 0

2( k n 2 n 1 k n 1 2 n 2 k1 ) k0 同理例： 2173 余数== 1 ∟ 余数=0=kk 2 86 ∟ 余数=1=k 2 43 ∟ 余数=1=k 2 ∟ 21 2 ∟ 余数=0 k 10 = 2 ∟ 余数=1 k 5 = 2 ∟ 余数=0 k 2 = 1 ∟ 余数=1=k 01 2 3 4 7

k n 2 n 1 k n 1 2 n 2 k1 2( k n 2 n 2 k n 1 2 n 3 k 2 ) k10

故 (173 )10 (10101101 )2

5 6

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二、十-二转换( S )10 k 1 2 1 k 2 2 2 k m 2 m 小数部分: 左右同乘以 2 2( S )10 k 1 ( k 2 2 1 k 3 2 2 k m 2 m 1 ) + 同理例：

2( k 2 2 1 k 3 2 2 k m 2 m 1 ) k 2 ( k

3 2 1 k m 2 m 2 ) +0.8125 2 整数部分= 1 =k 1 1.6250 0.6250 2 整数部分= 1 =k 2 1.2500 0.2500 2 整数部分= 0 =k 3 0.5000 0.5000 2 整数部分= 1 =k 4 1.000

故 (0.8125 )10 (0.1101)2

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三、二-十六转换例：将(01011110.10110010)2化为十六进制(0101,1110 .1011,0010 ) 2 (5 E B 2)16

四、十六-二转换例：将(8FAC6)16化为二进制(8 F A C 6)16

(1000 1111 1010 1100

0110 )2

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五、八进制数与二进制数的转换例：将(011110.010111)2化为八进制

(011 110 . 010 111)2 (3 6 . 2 7)8

例：将(52.43)8化为二进制

(5

2 . 4

3)8

(101 010 . 100 011)2

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六、十六进制数与十进制数的转换十六进制转换为十进制

D K i 16 i

K (0,1 15)

十进制转换为十六进制：通过二进制转化

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1.4二进制运算1.4.1 二进制算术运算的特点 算术运算：1:和十进制算数运算的规则相同 2:逢二进一 特 点：加、减、乘、除 全部可以用移位和相 加这两种操作实现。简化了电路结构 所以数字电路中普遍采用二进制算数运算

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1.4二进制数运算1.4.2 反码、补码和补码运算二进制数的正、负号也是用0/1表示的。 在定点运算中，最高位为符号位(0为正，1为负) 如 +89 = (0 1011001) -89 = (1 1011001)