《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)--劉如軍》ch(19)

1、另一狀態(tài)另一狀態(tài)一種狀態(tài)一種狀態(tài)一、邏輯代數(shù)（布爾代數(shù)、開(kāi)關(guān)代數(shù)）一、邏輯代數(shù)（布爾代數(shù)、開(kāi)關(guān)代數(shù)）邏輯：邏輯： 事物因果關(guān)系的規(guī)律事物因果關(guān)系的規(guī)律邏輯函數(shù)（代數(shù)）邏輯函數(shù)（代數(shù)）: : 邏輯自變量和邏輯結(jié)果的關(guān)系邏輯自變量和邏輯結(jié)果的關(guān)系),(CBAfZ 邏輯變量取值：邏輯變量取值：0、1 分別代表分別代表兩種對(duì)立的狀態(tài)兩種對(duì)立的狀態(tài)高電平高電平低電平低電平真真假假是是非非有有無(wú)無(wú)1001邏輯代數(shù)特點(diǎn)邏輯代數(shù)特點(diǎn) 邏輯代數(shù)的一些公式和定理與普通代數(shù)并邏輯代數(shù)的一些公式和定理與普通代數(shù)并無(wú)區(qū)別，但有些則完全不同無(wú)區(qū)別，但有些則完全不同 示例：示例：1+0=1 1+1=1 AA=A讀法有差別：

2、讀法有差別：“+”讀為讀為“邏輯加邏輯加”（“相相或或”），），“”讀為讀為“邏輯乘邏輯乘”（“相與相與”）二、二進(jìn)制數(shù)表示法二、二進(jìn)制數(shù)表示法1. 十進(jìn)制（十進(jìn)制（Decimal）逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一數(shù)碼：數(shù)碼：0 9位權(quán)：位權(quán)：01234105104103102101 2. 二進(jìn)制（二進(jìn)制（Binary）逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一數(shù)碼：數(shù)碼：0 ，1位權(quán)：位權(quán)：2 ) 1011 (012321212021 10) 12345 (i10i221012105107103104101 10) 75 143. (2 ) 11 101. (210122121212021 3. 八進(jìn)制（八進(jìn)制（Octal）逢八進(jìn)一

3、逢八進(jìn)一數(shù)碼：數(shù)碼：0 7位權(quán)：位權(quán)：8) 41 .37 (210181848783 4. 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 (Hexadecimal)逢十六進(jìn)一逢十六進(jìn)一數(shù)碼：數(shù)碼：0 9 , A(10) , B(11) , C(12) , D(13) , E(14) , F(15)位權(quán)：位權(quán)：i 8i 1616) 7F 2A. (210116151671610162 任意（任意（N）進(jìn)制數(shù)展開(kāi)式的普遍形式：進(jìn)制數(shù)展開(kāi)式的普遍形式：iiNkD ikiN 第第 i 位的系數(shù)位的系數(shù) 第第 i 位的權(quán)位的權(quán)5. 幾種常用進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換幾種常用進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換(1) 二二十轉(zhuǎn)換：十轉(zhuǎn)換：將二進(jìn)制數(shù)將二進(jìn)制數(shù)按位

4、權(quán)展開(kāi)按位權(quán)展開(kāi)后相加后相加2) 11 .101 (210122121212021 10)75 . 5(25 . 05 . 014 (2) 十十二轉(zhuǎn)換二轉(zhuǎn)換：整數(shù)的轉(zhuǎn)換整數(shù)的轉(zhuǎn)換-除除2 2取余，取余，倒序排列倒序排列210) () 26 ( 26213余數(shù)余數(shù)206213202 110111010除基數(shù)除基數(shù)得余數(shù)得余數(shù)作系數(shù)作系數(shù)從低位從低位到高位到高位210) () 1258 . 0 ( 1101 . 00. 8125 21. 6250 21. 2500 20. 5000取整取整1100. 62500. 2500乘基數(shù)乘基數(shù)取整數(shù)取整數(shù)作系數(shù)作系數(shù)從高位從高位到低位到低位小數(shù)的轉(zhuǎn)換小數(shù)的

5、轉(zhuǎn)換-乘乘2 2取整，取整，順序排列順序排列快速轉(zhuǎn)換法：拆分法（快速轉(zhuǎn)換法：拆分法（降冪比較法降冪比較法）( 26 )10= 16 + 8 + 2 = 24 +23 + 21= ( 1 1 0 1 0 )2 若小數(shù)在連乘多次后若小數(shù)在連乘多次后不為不為 0，一般按照精確度，一般按照精確度要求要求(如小數(shù)點(diǎn)后保留如小數(shù)點(diǎn)后保留 n 位位)得到得到 n 個(gè)對(duì)應(yīng)位的系個(gè)對(duì)應(yīng)位的系數(shù)即可。數(shù)即可。 21. 0000116 8 4 2 1(3) 二二八轉(zhuǎn)換八轉(zhuǎn)換:82) () 111 101 10 ( 25757(4) 八八二轉(zhuǎn)換二轉(zhuǎn)換:每位每位 8 進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng) 3 位二進(jìn)制數(shù)位二

6、進(jìn)制數(shù)28) () 47 .31 ( 011 001 . 100 111每每 3 位二進(jìn)制數(shù)相當(dāng)一位位二進(jìn)制數(shù)相當(dāng)一位 8 進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)28) () 64 375. ( 011 111 101. 110 100082) () 1 1 0 0 0 1. 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 ( 002341. 062（5）二）二十六轉(zhuǎn)換：十六轉(zhuǎn)換：每每 4 位二進(jìn)制數(shù)相當(dāng)一位位二進(jìn)制數(shù)相當(dāng)一位 16 進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)16210) () () 26 ( 1010 11AA1（6）十六）十六-二轉(zhuǎn)換：二轉(zhuǎn)換：每位每位 16 進(jìn)制數(shù)換為相應(yīng)的進(jìn)制數(shù)換為相應(yīng)的 4 位二進(jìn)制數(shù)位二進(jìn)制數(shù)216) () 6

7、C . AF 8 ( 0 0 0 1216) () F 2 . 8 D E ( 0 1 1 11 1 1 1. 0 1 0 10 0 1 10 1 1 0 1 0 1 1. 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 ) () 1 0 0 . 0 1 1 0 1 1 0 1 1 (162 2 . 6 B 10000000編碼：編碼： 用二進(jìn)制數(shù)表示文字、符號(hào)等信息的過(guò)程。用二進(jìn)制數(shù)表示文字、符號(hào)等信息的過(guò)程。二進(jìn)制代碼：二進(jìn)制代碼：編碼后的二進(jìn)制數(shù)。編碼后的二進(jìn)制數(shù)。用二進(jìn)制代碼表示十個(gè)數(shù)字符號(hào)用二進(jìn)制代碼表示十個(gè)數(shù)字符號(hào) 0 9，又稱為，又稱為 BCD 碼（碼（Binary Coded

8、Decimal ）幾種常見(jiàn)的幾種常見(jiàn)的BCD代碼：代碼：8421碼碼余余 3 碼碼2421碼碼5211碼碼余余 3 循環(huán)碼循環(huán)碼其他代碼：其他代碼：ISO 碼，碼，ASCII（美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼）（美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼）二二- -十進(jìn)制代碼：十進(jìn)制代碼：0十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)1234567898421 碼碼余余 3 碼碼2421(A)碼碼 5211 碼碼余余3循環(huán)碼循環(huán)碼0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 01 0 0 01 0 0 11

9、0 1 01 0 1 11 1 0 00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 1 1 10 0 0 00 0 0 10 1 0 00 1 0 00 1 0 10 1 0 10 1 1 11 0 0 01 0 0 11 1 0 01 1 0 11 1 0 11 1 1 11 1 1 10 0 1 00 1 1 00 1 1 11 1 0 01 1 1 01 0 1 0權(quán)權(quán)8 4 2 12 4 2 15 2 1 1幾種常見(jiàn)的幾種常見(jiàn)的 BCD 代碼代碼無(wú)權(quán)碼無(wú)權(quán)碼十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制

10、數(shù)格雷碼格雷碼012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000 格雷碼（循環(huán)碼）格雷碼（循環(huán)碼）普通二進(jìn)制碼與格雷碼的互相轉(zhuǎn)換：普通二進(jìn)制碼與格雷碼的互相轉(zhuǎn)換：二進(jìn)制碼二進(jìn)制碼格雷碼（格雷碼（編碼編碼）：）：從最右邊一位起，依從最右邊一位起，依次將每一位與左邊一位異或（次將每一位與左邊一位異或（XOR），作為對(duì)應(yīng)格雷碼），作為對(duì)應(yīng)格雷碼該位的值，

11、最左邊一位不變（相當(dāng)于左邊是該位的值，最左邊一位不變（相當(dāng)于左邊是0）；）；格雷碼格雷碼二進(jìn)制碼（二進(jìn)制碼（解碼解碼）：）：從左邊第二位起，將從左邊第二位起，將每位與左邊一位解碼后的值異或，作為該位解碼后的值每位與左邊一位解碼后的值異或，作為該位解碼后的值（最左邊一位依然不變）。（最左邊一位依然不變）。四、EDA技術(shù) EDA技術(shù)以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，以EDA軟件工具為開(kāi)發(fā)環(huán)境，以VHDL為設(shè)計(jì)語(yǔ)言，以可編程邏輯器件為實(shí)驗(yàn)載體，以ASIC、SoC芯片為目標(biāo)器件，以數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)為應(yīng)用方向的電子產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)ASIC ASIC（Application Specific Intergrated Ci

12、rcuits）即專用集成電路，是指應(yīng)特定用戶要求和特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計(jì)、制造的集成電路。目前用CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）和FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列）來(lái)進(jìn)行ASIC設(shè)計(jì)是最為流行的方式之一，它們的共性是都具有用戶現(xiàn)場(chǎng)可編程特性，都支持邊界掃描技術(shù)，但兩者在集成度、速度以及編程方式上具有各自的特點(diǎn)。ASIC的特點(diǎn)是面向特定用戶的需求，品種多、批量少，要求設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期短，它作為集成電路技術(shù)與特定用戶的整機(jī)或系統(tǒng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，與通用集成電路相比具有體積更小、重量更輕、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增強(qiáng)、成本降低等優(yōu)點(diǎn)。 SoC SoC的定義多種多樣,由于其內(nèi)涵豐富、應(yīng)用范圍廣,很難給出準(zhǔn)確定義。一般說(shuō)來(lái), SoC稱為系統(tǒng)級(jí)芯片,也有稱片上系統(tǒng),意指它是一個(gè)產(chǎn)品,是一個(gè)有專用目標(biāo)的集成電路,其中包含完整系統(tǒng)并有嵌入軟件的全部?jī)?nèi)容。同時(shí)它又是一種技術(shù),用以實(shí)現(xiàn)從確定系統(tǒng)功能開(kāi)始,到軟/硬