模擬信號與數(shù)字信號課件

1、 1-1 模擬信號與數(shù)字信號學(xué)習(xí)要點：模擬信號、數(shù)字信號的描述數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換 第一章 現(xiàn)代電子技術(shù)基礎(chǔ)知識 模擬信號與數(shù)字信號1-1-1 模擬量與模擬信號1-1-2 數(shù)字量與數(shù)字信號1-1-3 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)1-1-4 碼制簡介退出1.本課程含概：低頻、數(shù)字電路 2.課時安排： 本學(xué)期總學(xué)時76學(xué)時（在兩學(xué)期內(nèi)完成） 理論50學(xué)時 實驗22學(xué)時 課程設(shè)計2學(xué)時（其余在課下完成） 機動2學(xué)時3.參考書： 胡晏如編模擬電子技術(shù) 楊志忠編數(shù)字電子技術(shù)緒論電信號分類如下圖1-1-1 模擬量與模擬信號(連續(xù)頻譜)電信號直流正弦交流非正弦非周期性周期性(離散頻譜)(單一頻譜)模擬量任何一個量的變化在時間上

2、是連續(xù)的，即：其取值 有無窮多個。模擬信號指特定模擬量，如電壓、電流等，即：電壓、電 流等值的變化是連續(xù)的，其取值有無窮多個模擬信號波形舉例：uuuUou1模擬信號的描述 常用模擬信號為“正弦交流信號”（周期性的），用下式表示： u(t)Umsin(t) 如果是非正弦周期信號，用傅立葉級數(shù)展開式： u(t)U0Um1sin(1t1) Um2sin(2t2) 模擬電路研究模擬信號放大、傳輸、轉(zhuǎn)換等的電路。1-1-2 數(shù)字量與數(shù)字信號 數(shù)字量任何一個量的值隨時間變化是離散的，即：其取值 是有限的。數(shù)字信號指特定的數(shù)字量，如電壓、電流等。并且電壓、 電流等瞬時值的取值是有限。通常又稱“脈沖信 號”。

3、常見脈沖波形(a)尖脈沖 (b)矩形波 (c)方波(d)鋸齒波 (e)三角波 (f)階梯波1-1-3 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)在數(shù)字電路中常采用的數(shù)制有十、二、八、十六進制。它們的特點見下表：字符進位規(guī)則 按權(quán)展開十進制（09）十個數(shù)逢十進一、借一當(dāng)十136=1102+3101+6100二進制（0、1）兩個數(shù)逢二進一、借一當(dāng)二10.01=121+020+021+122八進制（07）八個數(shù)逢八進一、借一當(dāng)八37.2=381+780+281十六進制（09、AF）十六個數(shù)逢十六進一1A0.C=1162+10161+12161 1.二、十六十進制方法：按“位權(quán)”展開，見表格內(nèi)。 2.二八、十六進制 方法：二八：從

4、小數(shù)點開始左、右同時三位一分 組。最高、最低位不足用0補齊。再 把每組寫成對應(yīng)的八進制。 二十六：四位一分組，其它同上。 3.八、十六二進制 方法：八二：將八進制數(shù)的每一位，寫成對應(yīng)的三 位二進制數(shù)。最高、最低位0不起作用 十六二：將十六進制數(shù)的每一位，寫成對應(yīng) 的四位二進制數(shù)。最高、最低位的0 不起作用。 例1.（1110011.1011）2 =（001 110 011 . 101 100）2 =（163.54）8 =（0111 0011 . 1011）2 =（73.A）16 （51.03）8=（101 001 . 000 011）2 （F7.14）16=(1111 0111 . 0001

5、0100)2 =(11110111.000101)2 4.十二進制 方法：整數(shù)部分除2取余；小數(shù)部分乘2取整 例2. 把十進制數(shù)(234.6875)10轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。 解： 1）首先把整數(shù)部分用“除2取余法”轉(zhuǎn)換成二進制整數(shù)： 過程引導(dǎo)學(xué)生完成：得到： (234)10(11101010)2 注意：余數(shù)要倒著寫，高位在下面。2）把小數(shù)部分用“乘2取整法”轉(zhuǎn)換成二進制整數(shù)：過程引導(dǎo)學(xué)生完成：得到：(0.6875)10(0.1011)2 注意：整數(shù)要正著寫，高位在上面最終轉(zhuǎn)換結(jié)果：(234.6875)10(11101010.1011)2。學(xué)生練習(xí)：將015（十進制數(shù)）寫成四位二進制數(shù)，并熟記結(jié)果

6、例3.常用一位二進制數(shù)的運算。 加法：0+0=0 0+1=1+0=1 1+1=1 減法：0-0=1-1=0 1-0=1 10-1=1 乘法：00=10=01=0 11=11-1-4 碼制簡介是指編碼的規(guī)則 在數(shù)字電路中，二進制數(shù)碼不僅可以用來表示數(shù)值，而且還常用來表示特定的信息。如將十進制的09十個數(shù)字用二進制數(shù)代碼表示二十進制碼(BCD碼)。由于十進制數(shù)有十個不同的數(shù)碼，所以需要4位二進制數(shù)來表示。而4位二進制代碼可以有2416種不同的組合，從中取出10種組合可有許多方案。下表列出了幾種BCD碼。有權(quán)碼無權(quán)碼十進制數(shù)8421碼5421碼2421A碼2421B碼余3碼格雷碼 常用的碼制有8421BCD碼和余3碼。 (1)8421BCD碼一種有權(quán)碼（恒權(quán)碼），從高位到低位的 權(quán)分別是8、4、2、1。例如1001按位權(quán)展 開即得到相應(yīng)的十進制數(shù)9。 (2) 余3碼一種無權(quán)碼，其特點是比8421碼多余3(0011)。 課后小結(jié)見黑板思考題： 1.解釋：（1）電信號，(2)模