緒論數(shù)制和碼制

1、數(shù)字系統(tǒng)基本概念數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換BCD碼余3碼（偏權(quán)碼）無權(quán)碼格雷碼（循環(huán)碼，反射碼)數(shù)符及字符編碼緒 論1何為數(shù)字電路？緒 論光電轉(zhuǎn)換整型放大門計數(shù)器譯碼顯示秒脈沖發(fā)生器數(shù)字電路01001秒2模擬電路 處理模擬信號的電路數(shù)字電路 處理數(shù)字信號的電路模擬信號 數(shù)值的變化在時間上是連續(xù)的,如語音信號一、幾個重要概念:101 10 0 01數(shù)字信號 數(shù)值的變化在時間上是不連續(xù)的，離散的3數(shù)字電路中，數(shù)字信號常用波形表示叫脈沖波形。4二、數(shù)字電路的特點使用二進制。 數(shù)字電路中，基本工作信號是二進制的數(shù)字信號0和1，反映在電路上就是低電平和高電平兩種狀態(tài) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 二 0

2、1 10 11 100 101 110 111 1000 10015 為何使用二進制？ 1. 實現(xiàn)容易 2. 計算簡單 0+ 0 0 1+ 0 1 0+ 1 1 1+ 11 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 16由于使用二進制給數(shù)字電路帶來優(yōu)點： 電路簡單 對電器元件要求不高 可靠穩(wěn)定 精確 存儲 計算機處理 72. 數(shù)字電路分析方法 模擬電路等效電路法 數(shù)字電路邏輯分析法邏輯代數(shù)、數(shù)學(xué)工具數(shù)字電路研究的是信號有無（有1，無0）以及輸入輸出與各單元之間的邏輯關(guān)系83. 數(shù)字電路功能 對數(shù)字信號進行運算： 進行邏輯推理判斷： 舉重比賽評判電路、自動售飲料機電路、時序鎖設(shè)計.因為具有

3、這兩個功能，所以數(shù)字電路應(yīng)用相當廣泛9三、數(shù)字電路的應(yīng)用數(shù)字通訊利用0和1編成各種代碼，分別代表不同的含義，用以實現(xiàn)信息傳送01001111001110110數(shù)字控制利用數(shù)字電路邏輯功能，設(shè)計出各種控制裝置，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程等的自動控制11 數(shù)字測量顯示十進制數(shù)、對測量結(jié)果進行分析處理12計算機技術(shù)滲透到國民經(jīng)濟、人民生活的一切領(lǐng)域，可以說與“數(shù)字”相關(guān)的事物代表著現(xiàn)代和先進 數(shù)字電視 數(shù)字圖書館 數(shù)字化部隊 .13課程目標課程結(jié)束應(yīng)具備以下能力具有查閱手冊合理選用中、小規(guī)模數(shù)字集成電路組件的能力。具有用邏輯思維方法分析常用數(shù)字電路邏輯功能的能力。初步具備設(shè)計數(shù)字電路的能力。141）、十進制數(shù)

4、計數(shù)規(guī)律：逢十進一、借一當十、 高數(shù)位的1相當于低數(shù)位的10 數(shù)碼： 有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9共十個數(shù)碼 數(shù)碼的位置規(guī)定了數(shù)碼的等級“權(quán)/數(shù)位”：10i 計數(shù)體制：以10為基數(shù)(245.25)10 = 2102 + 4101+ 5100 + 210-1 + 510-2數(shù) 制152）、二進制數(shù) 計數(shù)規(guī)律：逢二進一、借一當二、 1110 數(shù)碼： 有 0, 1 共2個數(shù)碼 計數(shù)體制：以2為基數(shù)例如 (1001.1)B =123+022+021+120+12-1 = (9. 5)D164）、八進制數(shù) 計數(shù)規(guī)律：逢八進一、借一當八、 7110數(shù)碼： 有 0, 1，2，3，4，5，6，7共

5、8個數(shù)碼 計數(shù)體制：以8為基數(shù)例如 (123)O =182+281+380 = (83)D173）、十六進制數(shù) 計數(shù)規(guī)律：逢16進一、借一當16、 F110數(shù)碼： 有 0 , 1，2，3，4，5，6，7，8，9， A,B,C,D,E,F共16個數(shù)碼 計數(shù)體制：以16為基數(shù)例如 (4E6)H =4162+E161+6160 = (1250)D18十進制轉(zhuǎn)換到二進制:整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換小數(shù)部分采用基值重復(fù)相乘取整數(shù)法整數(shù)部分采用基值重復(fù)相除取余數(shù)法2 2152 107 1 d02 53 1 d12 26 1 d22 13 0 d32 6 1 d42 3 0 d52 1 1 d6 0 1 d

6、7低位高位215D=11010111B計數(shù)制轉(zhuǎn)換 ：十進制 二進制19例(0.6875)D =?B0.6875 21 . 3750整數(shù)10.37520 . 75000. 50 21 . 00 10.75 21 . 501轉(zhuǎn)換結(jié)果為：0.675D =0.1011B20最后一組不足用0補！將二進制整數(shù)從右向左每隔4 位分為一組將每組按二進制數(shù)向十進制數(shù)轉(zhuǎn)換的方法進行轉(zhuǎn)換整數(shù)將二進制小數(shù)從左向右每隔4 位分為一組將每組按二進制數(shù)向十進制數(shù)轉(zhuǎn)換的方法進行轉(zhuǎn)換小數(shù)計數(shù)制轉(zhuǎn)換 : 二進制 十六進制 二進制到十六進制：21例：(10110101)B= ？H 1011 0101 B 5例：(0.1011)B=

7、？H0.1011 0. B 22 十六進制到二進制：將每位十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為4 位二進制數(shù)0.1011 0. B 例：0.B H= ?B 23最后一組不足用0補！將二進制整數(shù)從右向左每隔3 位分為一組將每組按二進制數(shù)向十進制數(shù)轉(zhuǎn)換的方法進行轉(zhuǎn)換整數(shù)將二進制小數(shù)從左向右每隔3 位分為一組將每組按二進制數(shù)向十進制數(shù)轉(zhuǎn)換的方法進行轉(zhuǎn)換小數(shù)計數(shù)制轉(zhuǎn)換 ：二進制 八進制 二進制到八進制：24例：(10110101)B= ？O010 110 101 2 6 5例：(0.1011)B=？O0. 101 1000. 5 4最后一組不足用0補！25 八進制到二進制：將每位八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為 3 位二進制數(shù)0. 101

8、 1000. 5 4例：(0.54)O= ?B 26計數(shù)制轉(zhuǎn)換 ：任意數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換（除 2、8、10、16 進制以外的其它數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換。） 最好采用間接轉(zhuǎn)換法，將原進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)，再將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為目的進制數(shù) 例1：將三進制數(shù) (121)3 轉(zhuǎn)換為五進制數(shù)。 第一步將三進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù): (121)3 = 132 + 231 + 130 = (16)10 按十進制數(shù)的權(quán)展開，相加。 第二步再將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為五進制數(shù)。(16)10 = (31)5 除 5 取其余數(shù)。 27不同數(shù)制的“數(shù)”可以等效轉(zhuǎn)換，二、八、十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換非常容易。表示同一含義時，數(shù)制愈大，所需位數(shù)愈少，用二

9、進制數(shù)表示時，位數(shù)最長。(F) 16 = (15) 10 = (17) 8 = (120) 3 = (1111) 2 結(jié)論：28編 碼編碼賦予二進制代碼特定含義的過程如：BCD碼用4位二進制數(shù)表示1位十進制數(shù)的編碼有權(quán)BCD碼余3碼（偏權(quán)碼）無權(quán)碼格雷碼（循環(huán)碼，反射碼)字符和數(shù)符編碼291.有權(quán)BCD碼十進制數(shù) 8421 2421 4221 5421 0 0000 0000 0000 0000 1 0001 0001 0001 0001 2 0010 0010（1000） 0010（0100）0010 3 0011 0011（1001） 0011（0101）0011 4 0100 0100（

10、1010） 1000（0110）0100 5 0101 1011（0101） 0111（1001）1000（0101） 6 0110 1100（0110） 1100（1010）1001（0110） 7 0111 1101（0111） 1101（1011）1010（0111） 8 1000 1110 1110 1011 9 1001 1111 1111 1100302.余3碼（偏權(quán)碼）十進制數(shù) 8421 余3碼 0 0000 0011 1 0001 0100 2 0010 0101 3 0011 0110 4 0100 0111 5 0101 1000 6 0110 1001 7 0111 10

11、10 8 1000 1011 9 1001 1100 0+331十進制數(shù) 二進制 格雷碼 BCD格雷碼 余3格雷碼 0 0000 0000 0000 0010 1 0001 0001 0001 0110 2 0010 0011 0011 0111 3 0011 0010 0010 0101 4 0100 0110 0110 0100 5 0101 0111 0111 1100 6 0110 0101 0101 1101 7 0111 0100 0100 1111 8 1000 1100 1100 1110 9 1001 1101 1101 1010 10 1010 11113.無權(quán)碼格雷碼（循

12、環(huán)碼，反射碼)任何兩位相鄰編碼只有1位碼元不同320 1012位格雷碼：00、01、11、1000 01 11 10013位格雷碼：000、001、011、010 、110、111、101、100圖形表示蛇形（順時針）33 00 01 11 10000111104位格雷碼：0000、0001、0011、0010 、0110、0111、0101、0100、1100、1101、1111、1110、1010、1011、1001、100034無權(quán)碼優(yōu)點可靠性編碼例：8421碼格雷碼使十進制數(shù)3變?yōu)?340011010000100110碼元變化3碼元變化1廣泛用于輸入、輸出場合354.數(shù)符和字符編碼dgbacef 數(shù)符 a b c d e f g 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0