第1章 基本知識(shí)

1、數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)主主 講：講： 陳陳 郡郡電電 話：話：8709233887092338Q QQ Q：415830140415830140第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路第一章第一章 基本知識(shí)基本知識(shí)1.1 1.1 數(shù)字系統(tǒng)概述數(shù)字系統(tǒng)概述1.2 1.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.3 1.3 帶符號(hào)數(shù)的代碼表示帶符號(hào)數(shù)的代碼表示1.4 1.4 幾種常用的的編碼幾種常用的的編碼第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路1.1 數(shù)字系統(tǒng)概述數(shù)字系統(tǒng)概述（0 0） 基本概念基本概念模擬信號(hào)：模擬信號(hào)：在時(shí)間和幅值上都為在

2、時(shí)間和幅值上都為連續(xù)連續(xù)的信號(hào)。的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：數(shù)字信號(hào)：在時(shí)間和幅值上都為在時(shí)間和幅值上都為離散離散的信號(hào)。的信號(hào)。模擬電路：模擬電路：處理和傳輸模擬信號(hào)的電路。處理和傳輸模擬信號(hào)的電路。數(shù)字電路：數(shù)字電路：處理和傳輸數(shù)字信號(hào)的電路。處理和傳輸數(shù)字信號(hào)的電路。第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路模擬信號(hào)：模擬信號(hào)：時(shí)間上連續(xù)：任意時(shí)刻有一個(gè)相對(duì)的值。時(shí)間上連續(xù)：任意時(shí)刻有一個(gè)相對(duì)的值。數(shù)值上連續(xù)：可以是在一定范圍內(nèi)的任意值。數(shù)值上連續(xù)：可以是在一定范圍內(nèi)的任意值。例如：電壓、電流、溫度、聲音等。例如：電壓、電流、溫度、聲音等。真實(shí)的世界是模擬的。真實(shí)的世界是

3、模擬的。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：很：很難難度量；度量； 容易容易受噪聲受噪聲的干擾；的干擾； 難以難以保存保存。優(yōu)點(diǎn)：用優(yōu)點(diǎn)：用精確精確的值表示事物。的值表示事物。(1)(1)、模擬信號(hào)、模擬信號(hào)第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路數(shù)字信號(hào)：數(shù)字信號(hào)： 時(shí)間上離散：時(shí)間上離散：只在某些時(shí)刻有定義。只在某些時(shí)刻有定義。 數(shù)值上離散：數(shù)值上離散：變量只能是有限集合的一個(gè)值，常變量只能是有限集合的一個(gè)值，常用用0 0、1 1二進(jìn)制數(shù)表示。二進(jìn)制數(shù)表示。 例如：開關(guān)通斷、電壓高低、電流有無(wú)。例如：開關(guān)通斷、電壓高低、電流有無(wú)。(2)(2)、數(shù)字信號(hào)、數(shù)字信號(hào)第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制

4、與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路1.2 1.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制是用一組統(tǒng)一的規(guī)則表示數(shù)的方法。進(jìn)位計(jì)數(shù)制是用一組統(tǒng)一的規(guī)則表示數(shù)的方法。其計(jì)其計(jì)數(shù)方法是把數(shù)劃分為不同的數(shù)位，當(dāng)某一位累計(jì)一定數(shù)量之?dāng)?shù)方法是把數(shù)劃分為不同的數(shù)位，當(dāng)某一位累計(jì)一定數(shù)量之后后, ,向高位進(jìn)位，該位又從零開始。在這種記數(shù)制中，同向高位進(jìn)位，該位又從零開始。在這種記數(shù)制中，同一一個(gè)數(shù)碼個(gè)數(shù)碼在在不同不同的數(shù)位上所表示的的數(shù)位上所表示的數(shù)值不同數(shù)值不同。進(jìn)位計(jì)數(shù)制可以。進(jìn)位計(jì)數(shù)制可以用少量的數(shù)碼表示較大的數(shù)。因而廣泛采用。用少量的數(shù)碼表示較大的數(shù)。因而廣泛采用。 進(jìn)

5、位計(jì)數(shù)制數(shù)值的表示含有兩個(gè)基本要素：進(jìn)位計(jì)數(shù)制數(shù)值的表示含有兩個(gè)基本要素：進(jìn)位基數(shù)進(jìn)位基數(shù)和和數(shù)位的權(quán)值數(shù)位的權(quán)值第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路進(jìn)位的權(quán)值進(jìn)位的權(quán)值 某個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼為某個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼為1 1 時(shí)所表征的數(shù)值時(shí)所表征的數(shù)值, ,稱為該稱為該數(shù)位的權(quán)值數(shù)位的權(quán)值, ,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱: :“權(quán)權(quán)”。用用R Ri i 表示表示,R,R為進(jìn)位基數(shù)為進(jìn)位基數(shù), , i i 是各數(shù)位的序號(hào)。按如下方法確定。是各數(shù)位的序號(hào)。按如下方法確定。 在一個(gè)數(shù)位上，規(guī)定使用的數(shù)碼符號(hào)的個(gè)數(shù)稱在一個(gè)數(shù)位上，規(guī)定使用的數(shù)碼符號(hào)的個(gè)數(shù)稱為該位進(jìn)位計(jì)數(shù)制的為該位進(jìn)位計(jì)數(shù)制的進(jìn)位

6、基數(shù)或稱為進(jìn)位模進(jìn)位基數(shù)或稱為進(jìn)位模, ,記作記作R R。一般而言一般而言R R進(jìn)位制的基數(shù)為進(jìn)位制的基數(shù)為R,R,就有就有R R個(gè)數(shù)碼符號(hào)。個(gè)數(shù)碼符號(hào)。進(jìn)位基數(shù)進(jìn)位基數(shù)第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路n n是整數(shù)部分的位數(shù)是整數(shù)部分的位數(shù), , m m是小數(shù)部分的位數(shù)。是小數(shù)部分的位數(shù)。小數(shù)部分小數(shù)部分以小數(shù)點(diǎn)自左向右為以小數(shù)點(diǎn)自左向右為 . -1. -1，-2-2，-3-3，-m-m以小數(shù)點(diǎn)為起點(diǎn)，自右向左依次為以小數(shù)點(diǎn)為起點(diǎn)，自右向左依次為0 0，1 1，2 2，. . n-2 n-2，n-1.n-1.整數(shù)部分整數(shù)部分第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課

7、程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路R R 進(jìn)位的數(shù)表示為：進(jìn)位的數(shù)表示為： 某個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼某個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼a ai i它所表示的數(shù)值，等于該數(shù)碼它所表示的數(shù)值，等于該數(shù)碼a ai i與與該位的權(quán)值該位的權(quán)值R Ri i的乘積。的乘積。第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路二、十進(jìn)制數(shù)的表示二、十進(jìn)制數(shù)的表示 “逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一”。具有。具有0 0，1 1，2 2，9 9 十個(gè)代十個(gè)代碼。碼。 表示大于表示大于9 9的數(shù)則應(yīng)采用進(jìn)位制表示如的數(shù)則應(yīng)采用進(jìn)位制表示如: : ( (389389.35.35) )D D=3=310102 2+8+810101 1+9+9

8、10100 0+ +3 31010-1-1+5+51010-2-2 十進(jìn)制是人們最熟悉的數(shù)制，但機(jī)器實(shí)現(xiàn)十十進(jìn)制是人們最熟悉的數(shù)制，但機(jī)器實(shí)現(xiàn)十分困難。分困難。下標(biāo)下標(biāo)“D D”表示十進(jìn)制。表示十進(jìn)制。第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路二、二進(jìn)制數(shù)的表示二、二進(jìn)制數(shù)的表示 “逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一”。具有。具有0 0，1 1 二個(gè)代碼。二個(gè)代碼。（1101.11） 第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路二、二進(jìn)制數(shù)的表示二、二進(jìn)制數(shù)的表示 二進(jìn)制用二個(gè)態(tài)表示二進(jìn)制用二個(gè)態(tài)表示 0 0，1 1二個(gè)數(shù)，機(jī)器實(shí)現(xiàn)容易，二個(gè)數(shù)，機(jī)器實(shí)現(xiàn)容易，如

9、高電平如高電平“1 1”，低電平為，低電平為“0 0”。目前數(shù)字系統(tǒng)均是采用。目前數(shù)字系統(tǒng)均是采用二進(jìn)制二進(jìn)制, ,是機(jī)器唯一認(rèn)識(shí)的數(shù)碼是機(jī)器唯一認(rèn)識(shí)的數(shù)碼。對(duì)于任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)對(duì)于任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)N N, , 用用進(jìn)位計(jì)數(shù)進(jìn)位計(jì)數(shù)法可表示為法可表示為: : (N)2=(an-1 an-2 a1 a0. a-1 a-2 a-m)2第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則1 1、加法規(guī)則、加法規(guī)則0+0 = 0 0+0 = 0 0+1 = 10+1 = 11+0 = 11+0 = 11+1 = 01+1 = 0（同時(shí)向相鄰高

10、位進(jìn)（同時(shí)向相鄰高位進(jìn)1 1）2 2、減法規(guī)則、減法規(guī)則0-0 = 0 0-0 = 0 0-1 = 10-1 = 1（同時(shí)向相鄰高位借（同時(shí)向相鄰高位借1 1）1-0 = 11-0 = 11-1 = 01-1 = 0第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路1.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則3 3、乘法規(guī)則、乘法規(guī)則0 0 0 = 0 0 = 0 0 0 1 = 0 1 = 01 1 0 = 0 0 = 01 1 1 = 1 1 = 14 4、除法規(guī)則、除法規(guī)則0 0 1 = 0 1 = 0 1 1 1 = 1 1 = 1第第1章

11、章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路五、其他進(jìn)制數(shù)的表示五、其他進(jìn)制數(shù)的表示第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路1.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換一、任意進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)一、任意進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 在計(jì)算機(jī)和其他數(shù)字系統(tǒng)中，普遍使用二進(jìn)制數(shù)，在計(jì)算機(jī)和其他數(shù)字系統(tǒng)中，普遍使用二進(jìn)制數(shù)，采用二進(jìn)制數(shù)的數(shù)字系統(tǒng)只能采用二進(jìn)制數(shù)的數(shù)字系統(tǒng)只能處理二進(jìn)制數(shù)處理二進(jìn)制數(shù)；而人；而人們習(xí)慣使用們習(xí)慣使用十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)，因此，信息處理中需要將，因此，信息處理中需要將十十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，處理完成后在轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，處理完成后在轉(zhuǎn)換

12、成十進(jìn)制數(shù)方便閱讀。這就需要我們了解二進(jìn)制換成十進(jìn)制數(shù)方便閱讀。這就需要我們了解二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法轉(zhuǎn)換方法。第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路1.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換一、任意進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)一、任意進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)X X進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制（多項(xiàng)式）進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制（多項(xiàng)式）例例2 2：把：把(19BF.8)(19BF.8)1616轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制(19BF.8)(19BF.8)1616 = =4096 + 2304 + 176 + 15 + 0.5=4096 + 2304 + 176 + 15 + 0.5=(6591.5)=(

13、6591.5)10101 116163 3 + 9+ 916162 2 + B+ B16161 1+ F+ F16160 0+ 8+ 81616-1-1第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路1.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換二、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制二、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制 (1192) (1192)1010=(4A8)=(4A8)1616十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為X X進(jìn)制進(jìn)制（整數(shù)轉(zhuǎn)換：基數(shù)除法取余）（整數(shù)轉(zhuǎn)換：基數(shù)除法取余）例：把十進(jìn)制數(shù)例：把十進(jìn)制數(shù)11921192轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)換成十六進(jìn)制數(shù)第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路1

14、.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換二、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制二、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制例：把十進(jìn)制數(shù)例：把十進(jìn)制數(shù)0.90320.9032轉(zhuǎn)換成十六轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，要求精確到小數(shù)點(diǎn)后進(jìn)制數(shù)，要求精確到小數(shù)點(diǎn)后4 4位。位。 (0.9032)(0.9032)1010=(0.E738)=(0.E738)1616十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為X X進(jìn)制進(jìn)制（小數(shù)轉(zhuǎn)換：基數(shù)乘法取整）（小數(shù)轉(zhuǎn)換：基數(shù)乘法取整）第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路1.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換三、三、二、八、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二、八、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯

15、電路21 1.4.1 十進(jìn)制數(shù)碼的二進(jìn)制編碼十進(jìn)制數(shù)碼的二進(jìn)制編碼 十進(jìn)制的二進(jìn)制編碼簡(jiǎn)稱為二十進(jìn)制的二進(jìn)制編碼簡(jiǎn)稱為二-十進(jìn)制或十進(jìn)制或BCD碼，這種碼，這種編碼既具有二進(jìn)制數(shù)的形式，又具有十進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)。編碼既具有二進(jìn)制數(shù)的形式，又具有十進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)。 十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼可以有許多種編碼方案，每種編十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼可以有許多種編碼方案，每種編碼都主要是在編碼簡(jiǎn)單與否（涉及到編碼器的邏輯電路的碼都主要是在編碼簡(jiǎn)單與否（涉及到編碼器的邏輯電路的簡(jiǎn)單化問題）以及處理的可靠性兩個(gè)方面有不同的側(cè)重。簡(jiǎn)單化問題）以及處理的可靠性兩個(gè)方面有不同的側(cè)重。 下面分別介紹幾種常用的編碼下面分別介紹幾種常

16、用的編碼1.4 幾種常用的編碼幾種常用的編碼第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路22十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼碼2421碼碼余余3碼碼0 0000 0000 00111 0001 0001 01002 0010 0010 01013 0011 0011 01104 0100 0100 01115 0101 1011 10006 0110 1100 10017 0111 1101 10108 1000 1110 10119 1001 1111 1100十進(jìn)制常用的二進(jìn)制代碼十進(jìn)制常用的二進(jìn)制代碼第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯

17、電路23 1. 8421BCD碼碼 8421BCD碼是最基本、最簡(jiǎn)單的一種編碼，應(yīng)用十分碼是最基本、最簡(jiǎn)單的一種編碼，應(yīng)用十分廣泛。這種編碼是將每個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼用廣泛。這種編碼是將每個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼用4位二進(jìn)制數(shù)表示，位二進(jìn)制數(shù)表示，按自然二進(jìn)制數(shù)的規(guī)律排放，并且指定前面按自然二進(jìn)制數(shù)的規(guī)律排放，并且指定前面10個(gè)代碼依次個(gè)代碼依次表示數(shù)碼表示數(shù)碼0-9。 8421碼碼為有權(quán)碼，每位都有固定的權(quán)。各位權(quán)從左到右為有權(quán)碼，每位都有固定的權(quán)。各位權(quán)從左到右分別為分別為8，4，2，1，其權(quán)值展開式為：，其權(quán)值展開式為： 33221100Na Wa WaWa W第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯

18、電路課程：數(shù)字邏輯電路248421BCD碼的權(quán)為：碼的權(quán)為：33221100Na Wa WaWa W3322110028242221WWWW例如例如，8421BCD碼碼0110按權(quán)展開式為：按權(quán)展開式為： 0*8+1*4+1*2+0*1=6 所以，代碼所以，代碼0110表示十進(jìn)制數(shù)碼表示十進(jìn)制數(shù)碼6。注意：注意： 8421BCD中沒有中沒有1010-1111這幾個(gè)代碼，十進(jìn)制中這幾個(gè)代碼，十進(jìn)制中 沒有數(shù)碼同他們對(duì)應(yīng)。沒有數(shù)碼同他們對(duì)應(yīng)。第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路25 2. 2421碼碼 2421碼與碼與8421碼相似，也是一種有權(quán)碼，它是用碼相似，也

19、是一種有權(quán)碼，它是用4位二位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)，所不同的是進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)，所不同的是2421碼的權(quán)從左到碼的權(quán)從左到右分別為右分別為2，4，2，1，即其權(quán)為：，即其權(quán)為：32102421WWWW例如，例如，2421碼的碼的1011，其按權(quán)展開式為：，其按權(quán)展開式為： 1*2+0*4+1*2+1*1=5第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路26 3. 余余3碼碼 余余3碼碼是一種特殊的是一種特殊的8421碼，它是由碼，它是由8421BCD碼加碼加3后后形成的，所以稱余形成的，所以稱余3碼。碼。 例如，十進(jìn)制數(shù)例如，十進(jìn)制數(shù)4在在8421BCD碼中是碼中

20、是0100，在，在余余3碼碼中就中就成為成為0111。余。余3碼的各位無(wú)固定的權(quán)。碼的各位無(wú)固定的權(quán)。第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路27十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼碼2421碼碼余余3碼碼0 0000 0000 00111 0001 0001 01002 0010 0010 01013 0011 0011 01104 0100 0100 01115 0101 1011 10006 0110 1100 10017 0111 1101 10108 1000 1110 10119 1001 1111 1100十進(jìn)制常用的二進(jìn)制代碼十進(jìn)制常用的二進(jìn)制代碼第第1

21、章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路28 1. 4. 2 可靠性編碼可靠性編碼 與原信息不符的代碼稱為誤碼。其方式如表所示。與原信息不符的代碼稱為誤碼。其方式如表所示。 僅可發(fā)現(xiàn)誤碼的編碼方法稱為僅可發(fā)現(xiàn)誤碼的編碼方法稱為檢錯(cuò)碼檢錯(cuò)碼；不但可以發(fā)現(xiàn)誤；不但可以發(fā)現(xiàn)誤碼且可以糾正誤碼的編碼方法稱為碼且可以糾正誤碼的編碼方法稱為糾錯(cuò)碼糾錯(cuò)碼。第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路29 代碼在數(shù)字系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)中，形成及傳送過程中都可代碼在數(shù)字系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)中，形成及傳送過程中都可能發(fā)生錯(cuò)誤。為了使代碼不易出錯(cuò)，或者出錯(cuò)后容易被發(fā)能發(fā)生錯(cuò)誤。為了使

22、代碼不易出錯(cuò)，或者出錯(cuò)后容易被發(fā)現(xiàn)，甚至能查出錯(cuò)誤的位置，人們還需采用現(xiàn)，甚至能查出錯(cuò)誤的位置，人們還需采用可靠性編碼可靠性編碼這這一措施。一措施。 第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路30 可靠性編碼的作用是為了提高系統(tǒng)的可靠性。代碼在形可靠性編碼的作用是為了提高系統(tǒng)的可靠性。代碼在形成和傳送過程中都可能發(fā)生錯(cuò)誤。為了使代碼本身具有某成和傳送過程中都可能發(fā)生錯(cuò)誤。為了使代碼本身具有某種特征或能力，盡可能減少錯(cuò)誤的發(fā)生，或者出錯(cuò)后容易種特征或能力，盡可能減少錯(cuò)誤的發(fā)生，或者出錯(cuò)后容易被發(fā)現(xiàn)，甚至查出錯(cuò)誤的碼位后能予以糾正，因而形成了被發(fā)現(xiàn)，甚至查出錯(cuò)誤的碼位后能

23、予以糾正，因而形成了各種編碼方法。各種編碼方法。 目前，常用的可靠性編碼有目前，常用的可靠性編碼有格雷格雷（Gray）碼碼和和奇偶校奇偶校驗(yàn)碼驗(yàn)碼。 第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路311、格雷碼、格雷碼 格雷碼格雷碼又稱為又稱為循環(huán)碼循環(huán)碼，特點(diǎn)是任意兩個(gè)相鄰的代碼之間，特點(diǎn)是任意兩個(gè)相鄰的代碼之間僅有僅有1位不同，其余均相同。位不同，其余均相同。 十進(jìn)制十進(jìn)制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9二進(jìn)二進(jìn) 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001格雷格雷 0000 0001 0011 0010

24、0110 0111 0101 0100 1100 1101 第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路32 作用：避免代碼形成或者變換過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。作用：避免代碼形成或者變換過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。 例如，在數(shù)字系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)例如，在數(shù)字系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)015升序變化時(shí)，如果采用普通四位二升序變化時(shí)，如果采用普通四位二進(jìn)制碼表示，則每次增進(jìn)制碼表示，則每次增1可能引起若干位發(fā)生變化，如由可能引起若干位發(fā)生變化，如由7變?yōu)樽優(yōu)?，要求，要求四位二進(jìn)制碼從四位二進(jìn)制碼從0111變?yōu)樽優(yōu)?000，四位都發(fā)生變化。當(dāng)表示各位代碼的，四位都發(fā)生變化。當(dāng)表示各位代碼的電子器件變化速度不一致時(shí)

25、，便會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤代碼，如產(chǎn)生電子器件變化速度不一致時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤代碼，如產(chǎn)生1111(假定最假定最高位變化比低三位快高位變化比低三位快)、1001(假定最低位變化比高三位慢假定最低位變化比高三位慢)等錯(cuò)誤代碼。等錯(cuò)誤代碼。盡管這種錯(cuò)誤代碼時(shí)間是短暫的，但是是不允許的，因?yàn)樗鼘⑿纬筛杀M管這種錯(cuò)誤代碼時(shí)間是短暫的，但是是不允許的，因?yàn)樗鼘⑿纬筛蓴_，影響數(shù)字系統(tǒng)的正常工作。而格雷碼從編碼上杜絕了這種錯(cuò)誤的擾，影響數(shù)字系統(tǒng)的正常工作。而格雷碼從編碼上杜絕了這種錯(cuò)誤的發(fā)生。發(fā)生。 （P17）第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路332、奇偶校驗(yàn)碼、奇偶校驗(yàn)碼 奇偶校驗(yàn)碼是一

26、種能檢驗(yàn)出二進(jìn)制信息在傳送過程中奇偶校驗(yàn)碼是一種能檢驗(yàn)出二進(jìn)制信息在傳送過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的代碼。出現(xiàn)錯(cuò)誤的代碼。 它由兩部分組成：一部分是信息位；另一部分是奇偶它由兩部分組成：一部分是信息位；另一部分是奇偶校驗(yàn)位。因此分成奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)兩種。校驗(yàn)位。因此分成奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)兩種。第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路34 編碼方式：編碼方式：有兩種編碼方式，一種是使信息位和檢驗(yàn)位中有兩種編碼方式，一種是使信息位和檢驗(yàn)位中“1”的個(gè)數(shù)共計(jì)為奇數(shù)，稱為的個(gè)數(shù)共計(jì)為奇數(shù)，稱為奇檢驗(yàn)奇檢驗(yàn)；另一種是使信息位；另一種是使信息位和檢驗(yàn)位中和檢驗(yàn)位中“1”的個(gè)數(shù)共計(jì)為偶數(shù)，稱為的個(gè)

27、數(shù)共計(jì)為偶數(shù)，稱為偶檢驗(yàn)偶檢驗(yàn) （如圖如圖P18） ; 例如例如: 信息位信息位(7位位) 采用奇檢驗(yàn)的檢采用奇檢驗(yàn)的檢驗(yàn)位驗(yàn)位(1位位)采用偶檢驗(yàn)的檢采用偶檢驗(yàn)的檢驗(yàn)位驗(yàn)位(1位位)1 0 0 1 1 0 0 01第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路35檢驗(yàn)碼的工作原理檢驗(yàn)碼的工作原理: 特點(diǎn)特點(diǎn) :編碼簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)。編碼簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)。 奇偶檢驗(yàn)碼只有檢錯(cuò)能力，沒有糾錯(cuò)能力。奇偶檢驗(yàn)碼只有檢錯(cuò)能力，沒有糾錯(cuò)能力。 只能發(fā)現(xiàn)單錯(cuò)，不能發(fā)現(xiàn)雙錯(cuò)。只能發(fā)現(xiàn)單錯(cuò)，不能發(fā)現(xiàn)雙錯(cuò)。 第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路361.4.3 字

28、符代碼字符代碼 計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)除了數(shù)字，還有字母、標(biāo)點(diǎn)、運(yùn)計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)除了數(shù)字，還有字母、標(biāo)點(diǎn)、運(yùn)算符號(hào)及其它特殊符號(hào)，把它們統(tǒng)稱為字符。計(jì)算機(jī)中算符號(hào)及其它特殊符號(hào)，把它們統(tǒng)稱為字符。計(jì)算機(jī)中字符也必須用二進(jìn)制來表示，我們把表示各種字符的二字符也必須用二進(jìn)制來表示，我們把表示各種字符的二進(jìn)制代碼稱為進(jìn)制代碼稱為字符代碼字符代碼。第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路371. ASCII1. ASCII碼碼 ASCIIASCII碼碼(American Standard Code For Information (American Standard Code

29、For Information Interchange,Interchange,美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)字符碼美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)字符碼) )，每字符用一個(gè)，每字符用一個(gè)字節(jié)表示，共有字節(jié)表示，共有128128個(gè)字符個(gè)字符( (最高位為最高位為0)0)。其中。其中9696個(gè)字符供顯個(gè)字符供顯示、打印使用，余下示、打印使用，余下3232個(gè)為控制字符。個(gè)為控制字符。 擴(kuò)展擴(kuò)展ASCIIASCII碼可表示碼可表示256256個(gè)編碼，還有一種個(gè)編碼，還有一種6 6位的位的ASCIIASCII碼，碼，即去掉了即去掉了2626個(gè)英文小寫字母?jìng)€(gè)英文小寫字母。第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程

30、：數(shù)字邏輯電路38 2. 2. 漢字漢字 輸入碼：拼音、五筆輸入碼：拼音、五筆 機(jī)內(nèi)碼：規(guī)定兩個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制編碼，表示漢字機(jī)內(nèi)碼：規(guī)定兩個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制編碼，表示漢字6763個(gè)，個(gè)，其中兩個(gè)字節(jié)的最高位都為其中兩個(gè)字節(jié)的最高位都為1。 輸出交換碼：顯示漢字點(diǎn)陣字庫(kù)，打印漢字點(diǎn)陣字庫(kù)輸出交換碼：顯示漢字點(diǎn)陣字庫(kù)，打印漢字點(diǎn)陣字庫(kù)第第1章章 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼課程：數(shù)字邏輯電路課程：數(shù)字邏輯電路39 3. 3. 圖形、圖像圖形、圖像 2種方法：矢量圖像、位圖圖像。種方法：矢量圖像、位圖圖像。 矢量圖像用數(shù)學(xué)方法描述一幅圖，然后變成許多數(shù)學(xué)表矢量圖像用數(shù)學(xué)方法描述一幅圖，然后變成許多數(shù)學(xué)表達(dá)式，再編程用語(yǔ)言來表達(dá)。矢量圖像文件占空間較小，達(dá)式，再編程用語(yǔ)言來表達(dá)。矢量圖像文件占空