數(shù)字電路與邏輯設(shè)計.ppt

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 DigitalCircuitsandLogicDesign 課程介紹 學(xué)習(xí)本課程的目的 作用和本課程的地位 基本要求 總學(xué)時安排 教學(xué)方法與成績評定 教材及參考書 課程內(nèi)容簡介 面臨的困難及一些對策 學(xué)習(xí)本課程的目的 作用和本課程的地位 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課和主干課程 本課程主要目的是使學(xué)生了解從對數(shù)字系統(tǒng)提出的要求開始 直到用集成電路實(shí)現(xiàn)所需邏輯功能為止的完整過程 為數(shù)字計算機(jī)和其它數(shù)字系統(tǒng)的硬件設(shè)計奠定堅實(shí)的基礎(chǔ) 它是一門理論與實(shí)踐結(jié)合密切的硬件基礎(chǔ)課程 先修課程 計算機(jī)導(dǎo)論 和 基礎(chǔ)電路與電子學(xué) 后繼課程 計算機(jī)組成原理 匯編語言程序設(shè)計 微機(jī)與接口技術(shù) 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) EDA技術(shù) 等等 基本要求 1 掌握數(shù)字電路的基本概念 基本理論和基本知識 2 熟悉邏輯電路工作原理 特性和功能 3 掌握用布爾代數(shù) 狀態(tài)理論對數(shù)字邏輯電路進(jìn)行分析和設(shè)計 尤其中 大規(guī)模集成電路的分析和設(shè)計 重點(diǎn)在于組合邏輯電路和同步時序邏輯電路的應(yīng)用 4 掌握計算機(jī)系統(tǒng)中的基本部件的分析和設(shè)計方法 并能熟悉選擇使用邏輯元部件 5 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié) 熟練掌握實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 培養(yǎng)調(diào)試和動手實(shí)踐的能力 培養(yǎng)學(xué)生具有正確運(yùn)用數(shù)字集成電路的能力 總學(xué)時安排 理論總學(xué)時54 周學(xué)時4 第1周至第14周完成教學(xué)內(nèi)容 學(xué)分3學(xué)分 實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課 總學(xué)時36 第10周至第18周完成 學(xué)分2學(xué)分 教學(xué)方法與成績評定 擬采用的教學(xué)方法 講課為主 習(xí)題課為輔 自學(xué)為輔 課堂上結(jié)合傳統(tǒng)板書和多媒體手段進(jìn)行教學(xué) 答疑 兩種方式 1 課外指定地點(diǎn)和時間 2 網(wǎng)上答疑 huying 考核方式 實(shí)行綜合考核方式 即半期考考試成績占30 期末考試成績占50 平時作業(yè) 提問情況和口試成績占20 最終評定學(xué)生的成績 教材及參考書 教材 數(shù)字邏輯 歐陽星明華中科技大學(xué)出版社主要參考書 數(shù)字邏輯學(xué)習(xí)與解題指南 歐陽星明華中科大出版社 數(shù)字邏輯 蔣大宗電子工業(yè)出版社 數(shù)字邏輯電路 皇甫正賢南京大學(xué)出版社 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 王永軍等電子工業(yè)出版社 數(shù)字邏輯與數(shù)字集成電路 王爾乾清華大學(xué)出版社 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 白中英等科學(xué)出版社 DigitalDesign Principles Practices JohnF Wakerly高教出版社 LogicandComputerDesignFundamentals M MorrisMano CharlesR Kime電子工業(yè)出版社 DigitalLogic ApplicationsAndDesign JohnM Yarbrough機(jī)械工業(yè)出版社 FundamentalsofDegitalLogicwithVHDLDesign StephenBrown ZvonkoVranesic機(jī)械工業(yè)出版社 課程內(nèi)容簡介 第一部分開關(guān)理論基礎(chǔ) 8學(xué)時 第二部分邏輯門電路 2學(xué)時 第三部分組合邏輯電路 12學(xué)時 第四部分觸發(fā)器 6學(xué)時 第五部分時序邏輯電路 20學(xué)時 第六部分編程邏輯 6學(xué)時 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 教學(xué)大綱 doc 面臨的困難及一些對策 學(xué)時少 講課內(nèi)容多 與實(shí)驗(yàn)分開不同步 教材采用的版本和章節(jié)的處理對學(xué)生的要求對老師的要求 前言 一 數(shù)字系統(tǒng)二 為什么要使用數(shù)字系統(tǒng) 三 數(shù)字系統(tǒng)的由來四 數(shù)字邏輯電路的分類及研究方法 一 數(shù)字系統(tǒng) DIGITALSYSTEMS 1 數(shù)字系統(tǒng)的含義一個能對數(shù)字信號進(jìn)行加工 傳遞和存儲的實(shí)體 它由實(shí)現(xiàn)各種功能的數(shù)字邏輯電路相互連接而成 例如 數(shù)字計算機(jī)就是一種最具代表性的數(shù)字系統(tǒng) 2 數(shù)字信號 模擬量 連續(xù)量 在時間上和數(shù)值上均作連續(xù)變化的物理量 例如溫度 壓力 電壓 電流 水位等 模擬信號 連續(xù)信號 在時間上和數(shù)值上均作連續(xù)變化的物理信號 模擬電路 直接對模擬量進(jìn)行處理的電子線路 模擬電路 模擬信號的產(chǎn)生 放大 處理的運(yùn)用電路 模擬量 連續(xù)量 模擬信號 連續(xù)信號 模擬電路 analog 模擬量 數(shù)字量 物理量 數(shù)字量 離散量 在時間上和數(shù)值上作斷續(xù)變化的物理量 例如 開關(guān)的狀態(tài) 數(shù)字信號 離散信號 信號的變化在時間上和數(shù)值上都是離散的 或者說斷續(xù)的 稱為數(shù)字信號 數(shù)字信號是表示數(shù)字量的信號 指在兩個穩(wěn)定狀態(tài)之間作階躍式變化的信號 輸入數(shù)字信號有兩種 電位型和脈沖型 前者用高低不同的電位信號表示數(shù)字 1 和 0 后者用有無脈沖表示數(shù)字 1 和 0 脈沖是一個突然的變化過程電壓或電流信號 有矩形脈沖 尖脈沖 矩形波 鋸齒波 數(shù)字電路 直接對數(shù)字量進(jìn)行處理的電子線路 數(shù)字量 離散量 數(shù)字信號 離散信號 數(shù)字電路 在模擬電子技術(shù)中 電子線路主要處理的是模擬信號 在數(shù)字電子技術(shù)中 電子線路主要處理的是數(shù)字信號 利用晶體管的放大功能 利用晶體管的截止和飽和功能 3 數(shù)字 邏輯 電路 用數(shù)字信號去實(shí)現(xiàn)運(yùn)算 控制 測量的科學(xué) 研究輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系 用來處理數(shù)字信號的電子線路 研究數(shù)值的邏輯加工和運(yùn)算的電路 由于數(shù)字電路的各種功能是通過邏輯運(yùn)算和邏輯判斷來實(shí)現(xiàn) 所以數(shù)字電路又稱為數(shù)字邏輯電路 或者邏輯電路 簡稱數(shù)字邏輯 數(shù)字系統(tǒng)習(xí)慣上被稱為數(shù)字邏輯系統(tǒng)或數(shù)字邏輯電路 最具代表性的設(shè)備就是數(shù)字電子計算機(jī) 數(shù)字電路 數(shù)字邏輯電路 邏輯電路 數(shù)字邏輯 二 為什么要使用數(shù)字系統(tǒng) 與模擬電路相比 數(shù)字邏輯電路具有如下特點(diǎn) 1 電路的基本工作信號是二值信號 2 對電路的研究主要關(guān)心輸出和輸入之間的邏輯關(guān)系 3 電路結(jié)構(gòu)簡單 功耗低 便于集成制造和系列化生產(chǎn) 產(chǎn)品價格低廉 使用方便 通用性好 4 數(shù)字系統(tǒng)工作速度快 精度高 功能強(qiáng) 可靠性好 抗干擾性強(qiáng) 保密性好 通用性強(qiáng)等 5 不僅能完成數(shù)值運(yùn)算 還可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算和判斷 這在控制系統(tǒng)中是不可缺少 數(shù)字電路相對于模擬電路的這一系列的優(yōu)點(diǎn) 使它在計算機(jī)自動控制 數(shù)字通信及儀器儀表等各個領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用 三 數(shù)字系統(tǒng)的由來 具有二值性的量的信號 即不是 有 就是 無 不是 是 就是 非 不是 真 就是 偽 不是 高 就是 低 開關(guān)理論 一個開關(guān)只能有兩種狀態(tài) 不是 通 就是 斷 1847年英國數(shù)學(xué)家喬治 布爾 George Boole 提出的布爾代數(shù) BooleanAlgebra 1938年克勞德 香農(nóng) C E Shannon 將布爾代數(shù)的有關(guān)理論應(yīng)用于開關(guān)電路 數(shù)字邏輯元件的飛躍發(fā)展 40年代的真空電子管50年代的晶體管60年代的小規(guī)模集成電路SSI small scaleintegration 中規(guī)模集成電路MSI medium scaleintegration 70年代的大規(guī)模集成電路LSI large scaleintegration 以至超大規(guī)模集成電路VLSI verylarge scaleintegration 80年代的巨大規(guī)模集成電路 四 數(shù)字邏輯電路的分類及研究方法 數(shù)字集成電路 digitalintegratedcircuits 是數(shù)字系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ) 它的基本邏輯單元是邏輯門電路 所謂邏輯門 logicgates 指數(shù)字邏輯電路以能完成獨(dú)立邏輯功能的一組電子元件和器件所組成的線路為基本單元 這種基本單元稱之 1 分類 1 按電路組成的結(jié)構(gòu)來分 分立元件電路和集成電路分立元件電路是將元件和器件用導(dǎo)線連接起來的電路 集成電路 integratedcircuits 是將元件 器件和導(dǎo)線均用半導(dǎo)體工藝集成制作在同一塊硅片上構(gòu)成的電路 2 按集成度的大小來分 所謂集成度大小是指同一塊集成芯片上制作的邏輯門電路和元器件數(shù)量的多少 一塊集成電路芯片所容納的邏輯門數(shù)量反映了芯片的集成度 集成度越高 單片芯片所實(shí)現(xiàn)的邏輯功能就越強(qiáng) 數(shù)字系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 3 按構(gòu)成電路的半導(dǎo)體器件來分 雙極型電路和單極型電路雙極型數(shù)字集成電路是指以雙極型晶體管 二極管 三極管 為基本器件的集成電路稱之 屬于這一類的有TTL ECL I2L等 單極型數(shù)字集成電路是指以MOS單極型晶體管為基本器件的集成電路稱之 屬于這一類的有NMOS PMOS CMOS 4 按電路有無記憶功能來分 組合邏輯電路和時序邏輯電路組合邏輯電路 CombinationalLogic 如果一個邏輯電路在任何時刻的穩(wěn)定輸出僅取決于該時刻的輸入 而與電路過去的輸入無關(guān)的邏輯電路 則稱之 如 全加器 譯碼器 數(shù)據(jù)選擇器等 時序邏輯電路 SequentialLogic 如果一個邏輯電路在任何時刻的穩(wěn)定輸出不僅取決于該時刻的輸入 而且與過去的輸入相關(guān)的邏輯電路 則稱之 如 計數(shù)器 寄存器 移位寄存器等 常用的記憶元件是觸發(fā)器 flip flop 時序邏輯電路按照是否有統(tǒng)一的時鐘信號進(jìn)行劃分 可分為同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路 2 研究方法 分析和設(shè)計 分析 analysis 對一個現(xiàn)成的數(shù)字邏輯電路 研究它的工作性能和邏輯功能稱之 已知邏輯電路 求邏輯功能 邏輯設(shè)計 邏輯綜合 logicdesign 根據(jù)提出的邏輯功能 在給定條件下構(gòu)造出實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的邏輯電路稱之 已知邏輯功能 求邏輯電路 用邏輯代數(shù)作為基本理論的傳統(tǒng)方法仍不失為邏輯電路分析和設(shè)計的基本方法 建立在小規(guī)模集成電路上傳統(tǒng)方法 以技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作為評價一個設(shè)計方案優(yōu)劣的主要性能指標(biāo) 設(shè)計追求的是如何使一個電路達(dá)到最簡 但一個最簡的方案并不等于一個最佳的方案 最佳方案應(yīng)滿足全面的性能指標(biāo)和實(shí)際應(yīng)用要求 設(shè)計的答案不是唯一的 要求充分了解各種器件的邏輯結(jié)構(gòu)和外部特性 做到合理選擇器件 充分利用每一個已選器件的功能 用靈活多變的方法完成各類電路或功能模塊的設(shè)計 可編程邏輯器件 EDA 各類可編程邏輯器件 PLD 的出現(xiàn) 給邏輯設(shè)計帶來了一種全新的方法 人們不再用常規(guī)硬件連接的方法去構(gòu)造電路 而是借助豐富的計算機(jī)軟件對器件進(jìn)行編程燒錄來實(shí)現(xiàn)各種邏輯功能 60年代末期出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)通片 70年代中后期出現(xiàn)現(xiàn)場片 PROM PLA PAL GAL 80年代初期出現(xiàn)半用戶片 門陣列片 80年代中期出現(xiàn)現(xiàn)場可更改門陣列片 FPGA 90年代初期又出現(xiàn)在系統(tǒng)編程 ISP 的用戶片 第一章數(shù)制與碼制 1 1數(shù)制 numbersystems 1 1 1進(jìn)位計數(shù)制1 1 2數(shù)制的轉(zhuǎn)換1 2碼制 CODES 1 2 1帶符號二進(jìn)制數(shù)的代碼表示 1 2 2帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)的編碼1 2 3十進(jìn)制數(shù)的代碼表示 BCD碼 1 2 4可靠性編碼1 2 5字符編碼 1 1數(shù)制 numbersystems 1 1 1進(jìn)位計數(shù)制數(shù)制是人們對數(shù)量計數(shù)的一種統(tǒng)計規(guī)律 一種進(jìn)位計數(shù)制包含著基數(shù)和位權(quán)兩個基本因素 基數(shù) baseorradix 指計數(shù)制中所用到的數(shù)字符合的個數(shù) R包含0 1 2 R 1 進(jìn)位規(guī)律是逢R進(jìn)一 稱為R進(jìn)位計數(shù)制 簡稱R進(jìn)制 位權(quán) 指在一種進(jìn)位計數(shù)制表示的數(shù)中 用來表明不同數(shù)位上數(shù)值大小的一個固定常數(shù) 不同數(shù)位有不同的位權(quán) 一個R進(jìn)制數(shù)N可以有兩種表示方法 并列表示法 位置計數(shù)法 和多項(xiàng)式表示法 按權(quán)展開法 1 十進(jìn)制 Decimal base10 它采用0 1 2 3 4 5 6 7 8 9共十個基本數(shù)字符號 進(jìn)位規(guī)律是 逢十進(jìn)一 十進(jìn)制的位權(quán)是10的整數(shù)次冪 2 二進(jìn)制 Binary base2 基數(shù)R 2的進(jìn)位計數(shù)制 它采用0 1兩個基本數(shù)字符號 進(jìn)位規(guī)律是 逢二進(jìn)一 二進(jìn)制的位權(quán)是2的整數(shù)次冪 運(yùn)算規(guī)則有加法規(guī)則 減法規(guī)則 乘法規(guī)則 除法規(guī)則 AdditionRules SubtractionRules MultiplicationRules DivisionRules 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 3 八進(jìn)制 Octal base8 它采用0 1 2 3 4 5 6 7共八個基本數(shù)字符號 進(jìn)位規(guī)律是 逢八進(jìn)一 八進(jìn)制的位權(quán)是8的整數(shù)次冪 4 十六進(jìn)制 Hexadecimal base16 它采用0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F共十六個基本數(shù)字符號 進(jìn)位規(guī)律是 逢十六進(jìn)一 十六進(jìn)制的位權(quán)是16的整數(shù)次冪 1 1 2數(shù)制的轉(zhuǎn)換 按權(quán)展開法和基數(shù)乘除法 1 二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) ConversionfromBinarytoDecimal 將二進(jìn)制數(shù)表示成按權(quán)展開式 并按十進(jìn)制運(yùn)算法則進(jìn)行運(yùn)算 2 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) ConversionfromDecimaltoBinary 整數(shù)轉(zhuǎn)換采用除2取余的方法 小數(shù)轉(zhuǎn)換采用乘2取整的方法 2 二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù) 十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1 二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 2 二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換3 八進(jìn)制 十六進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換方法有兩種1 通過二進(jìn)制數(shù)作橋梁 2 直接用按權(quán)展開法或整數(shù)乘除法 1 2碼制 CODES 為了表示字符等一類被處理的信息 需要用一定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行描述 這種特定的多位二進(jìn)制數(shù)叫做代碼 代碼 和 數(shù)碼 的含義不盡相同 代碼是不同信息的代號 不一定有數(shù)的含義 一般說來一個碼字是由若干信息位組成的 每位有0和1兩種代碼 n位代碼可以組合成2n個不同的碼字 即它們可以代表2n種不同信息 數(shù)碼信息 代碼信息 數(shù)字系統(tǒng)中的信息 編碼給每個代碼賦以一定的含義 這個過程稱之 給2n種信息中的每個信息指定一個具體的碼字去代表它 這一指定過程稱之 由于指定的方法不是唯一的 故對一組信息存在著多種編碼方案 1 2 1帶符號二進(jìn)制數(shù)的代碼表示 在數(shù)字系統(tǒng)中 符號和數(shù)值一樣是用0和1來表示的 一般將數(shù)的最高位作為符號位 用0表示正 用1表示負(fù) 使用補(bǔ)碼和反碼的目的是為了尋找一種適合于加減法的統(tǒng)一規(guī)則 它可以把減去一個數(shù)看成加上一個負(fù)數(shù) 并把該負(fù)數(shù)用補(bǔ)碼或反碼的形式表示出來 然后一律按加法規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算 即符號位也看成一位數(shù)碼參加運(yùn)算 1 真值和機(jī)器數(shù)通常將用 表示正 負(fù)的二進(jìn)制數(shù)稱為符號數(shù)的真值 將符號和數(shù)值一起編碼表示的二進(jìn)制數(shù)稱為機(jī)器數(shù)或機(jī)器碼 常用的機(jī)器碼有原碼 signedmagnitudecodes 反碼 1scomplementcode 和補(bǔ)碼 2scomplementcode 2 原碼 小數(shù)和整數(shù) 0的原碼形式有兩種 描述 符號位用0表示正 1表示負(fù) 數(shù)值位不變 小數(shù)原碼的定義 整數(shù)原碼的定義 公式 3 反碼 小數(shù)和整數(shù) 0的反碼形式有兩種 描述 符號位用0表示正 1表示負(fù) 數(shù)值位與符號位相關(guān) 正數(shù)反碼的數(shù)值位和原碼的數(shù)值位相同 而負(fù)數(shù)反碼的數(shù)值位是原碼的數(shù)值位按位變反 小數(shù)反碼的定義 整數(shù)反碼的定義 公式 4 補(bǔ)碼 小數(shù)和整數(shù) 0的補(bǔ)碼形式只有一種 經(jīng)驗(yàn) 從右開始 找到第一個 1 而后每位求反 描述 符號位用0表示正 1表示負(fù) 數(shù)值位與符號位相關(guān) 正數(shù)補(bǔ)碼的數(shù)值位和原碼 反碼的數(shù)值位相同 而負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的數(shù)值位是原碼的數(shù)值位按位變反 并在最低位加1 小數(shù)補(bǔ)碼的定義 整數(shù)補(bǔ)碼的定義 公式 5 三種碼之間的轉(zhuǎn)換對于負(fù)數(shù)來講 符號位不變 原碼反碼按位求反 反碼補(bǔ)碼最低位加1 補(bǔ)碼反碼最低位減1 原碼補(bǔ)碼按位求反 最低位加1 6 加減運(yùn)算原碼的加減運(yùn)算很麻煩 數(shù)值和符號分開處理 要根據(jù)運(yùn)算及參加運(yùn)算的兩個數(shù)的符號來確定是加還是減 如果是減法 則還需根據(jù)兩數(shù)的大小確定被減數(shù)和減數(shù) 以及運(yùn)算結(jié)果的符號 反碼的加減運(yùn)算 均可通過加法實(shí)現(xiàn) 運(yùn)算時 符號位和數(shù)值位一樣參加運(yùn)算 當(dāng)符號位有進(jìn)位產(chǎn)生時 應(yīng)將進(jìn)位加到運(yùn)算結(jié)果的最低位 補(bǔ)碼的加減運(yùn)算 均可通過加法實(shí)現(xiàn) 運(yùn)算時 符號位和數(shù)值位一樣參加運(yùn)算 當(dāng)符號位有進(jìn)位產(chǎn)生時 則應(yīng)將進(jìn)位丟掉 1 2 2帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)的編碼 定點(diǎn)和浮點(diǎn) 定點(diǎn)表示法 一個數(shù)中小數(shù)點(diǎn)的位置是固定不變的 事先約定 無須用符號點(diǎn) 可分為整數(shù)定點(diǎn)和小數(shù)定點(diǎn) 浮點(diǎn)表示法 小數(shù)點(diǎn)的位置是可以變化的 階符 階碼 數(shù)符 尾數(shù) floatingpointnumber 1 2 3十進(jìn)制數(shù)的代碼表示 二 十進(jìn)制碼即BCD碼 通常使用4位二進(jìn)制代碼對十進(jìn)制數(shù)字符號進(jìn)行編碼 簡稱為二 十進(jìn)制代碼 或稱BCD BinaryCordedDecimal 碼 它既有二進(jìn)制的形式 又有十進(jìn)制的特點(diǎn) 便于傳遞 處理 十進(jìn)制數(shù)中有0 9共10個數(shù)字符號 4位二進(jìn)制代碼可以組成16種不同狀態(tài) 從16種狀態(tài)中取出10種狀態(tài)來表示10個數(shù)字符號的編碼方案很多 但不管哪種編碼都有6種狀態(tài)不允許出現(xiàn) 根據(jù)代碼中每一位是否有固定的 加 權(quán) Weighted 通常將BCD碼分為有權(quán)碼和無權(quán)碼兩種類型 1 8421BCD碼 8421code 最常用的有權(quán)碼 其4位二進(jìn)制碼從高位至低位的權(quán)依次為23 22 21 20 即為8 4 2 1 注意 4位二進(jìn)制數(shù)中的1010 1111 10 15 不允許在8421中出現(xiàn) 8421碼是一種人機(jī)聯(lián)系時廣泛使用的中間形式 8421碼與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換時按位進(jìn)行的 即十進(jìn)制數(shù)的每一位與4位二進(jìn)制編碼對應(yīng) 2 2421BCD碼 2421code 2421碼是一種有權(quán)碼 其4位二進(jìn)制碼從高位至低位的權(quán)依次為2 4 2 1 2421碼不具備單值性 多種編排 2421碼不允許出現(xiàn)0101 1010這6種狀態(tài) 對9的自補(bǔ)代碼 BCDSelf ComplementingCodes 即一個數(shù)的2421碼只要自身按位求反 便可得到該數(shù)對9的補(bǔ)數(shù)的2421碼 這一特征的BCD碼給運(yùn)算帶來方便 可利用其對9的補(bǔ)數(shù)將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算 即減去一個數(shù) 加上這個數(shù)對9的補(bǔ)數(shù) 2421碼與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換同樣是按位進(jìn)行的 3 余3碼 excess 3code 余3碼是在8421碼的基礎(chǔ)上加上0011形成的無權(quán)碼 顧名思義稱為余3碼 其中6個狀態(tài)0000 0001 0010 1101 1110 1111是不允許出現(xiàn)的 它也是一種對9的自補(bǔ)代碼 因而可給運(yùn)算帶來方便 在將兩個余3碼表示的十進(jìn)制數(shù)相加時 能正確產(chǎn)生進(jìn)位信號 但對 和 必須修正 修正的方法是 如果有進(jìn)位 則結(jié)果加3 如果無進(jìn)位 則結(jié)果減3 余3碼與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換也是按位進(jìn)行的 4 5421BCD碼 有權(quán)碼權(quán)為5 4 2 1 5 5211BCD碼 有權(quán)碼權(quán)為5 2 1 1 且是對9之自補(bǔ)代碼 1 2 4可靠性編碼 作用在于提高系統(tǒng)的可