數(shù)字邏輯基礎概論課件

1、數(shù)字電路講義1數(shù)字電路講義1生活中的數(shù)字技術(shù)2生活中的數(shù)字技術(shù)2334455歸納： 以上列舉生活中的例子都有一個什么共同特點？特點： 都與“數(shù)字”有關(guān)：數(shù)字存儲、數(shù)字傳輸、數(shù)字處理。實現(xiàn)： ? 6歸納：特點：數(shù)字存儲、數(shù)字傳輸、數(shù)字處理。實現(xiàn)： ? 數(shù)字電子技術(shù)基礎7數(shù)字電子技術(shù)基礎7 *核心課程 課程地位及性質(zhì)：課 程 簡 介*重要專業(yè)技術(shù)基礎課。專業(yè)課程體系 模擬電路 數(shù)字電路 低頻電子線路 高頻電子線路 專業(yè)基礎課專業(yè)課:數(shù)字系統(tǒng)設計、嵌入式應用系統(tǒng)設計等 電路分析 信號與系統(tǒng) 電子技術(shù)基礎 單片機原理 數(shù)字信號處理等*是單片機原理、數(shù)字系統(tǒng)設計等課程的基礎8 *核心課程 課程地位及性質(zhì)

2、：課 程 4 組合邏輯電路的分析與設計 及常用組合邏輯功能部件(14學時) 重點數(shù)字部分模擬部分時鐘信號A/D變換D/A變換數(shù)字系統(tǒng)存儲器及其它時序邏輯電路組合邏輯電路基礎知識10 數(shù)字系統(tǒng)設計基礎(自修)7 半導體存儲器和可編程邏輯部件(自修)9 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器(4學時)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖5 鎖存器和觸發(fā)器(8學時) 6 時序電路的分析與設計及常用時序邏輯功能部件(16學時) 重點 難點010001118 脈沖波形的產(chǎn)生與變換(6學時)1 數(shù)字邏輯基礎概論(4學時)2 邏輯代數(shù)(4學時)3 邏輯門電路(6學時)94 組合邏輯電路的分析與設計 數(shù)模時鐘A/D變換D/A變換課 程 簡 介 獲得數(shù)字

3、電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能（包含Verilog HDL和Quartus）。課程目的及要求： 培養(yǎng)分析和解決問題的能力。能夠?qū)σ话阈缘?、常用的?shù)字電路進行分析，同時對較簡單的單元電路進行設計。10課 程 簡 介 獲得數(shù)字電子技術(shù)方面的基本理論、基本知打好基礎、注重實踐、主動更新。教材及參考書閻石主編數(shù)字電子技術(shù)基礎第四版高等教育出版社王毓銀主編數(shù)字電路邏輯設計第三版高等教育出版社電子工程手冊編委會等編中外集成電路簡明速查手冊-TTL、CMOS(電子工業(yè)出版社)陳大欽主編，數(shù)字電子技術(shù)基礎學習與解題指南 華中科大出版社 學習方法康華光主編電子技術(shù)基礎：數(shù)字部分高等教育出版社王金明

4、冷自強編 EDA技術(shù)與Verilog設計 科學出版社11打好基礎、注重實踐、主動更新。教材及參考書閻石主編數(shù)字電子課程考核平時成績 30%期末考試（教考分離） 70%每章第一次課交上一章的作業(yè) 作業(yè)作業(yè)本，寫上班級、學號12課程考核平時成績 1 數(shù)字邏輯概論5、掌握基本邏輯運算及邏輯問題的描述方法。教學基本要求1、了解數(shù)字信號與數(shù)字電路的基本概念。2、了解數(shù)字信號的特點及表示方法。3、掌握常用二十、二一十六進制的轉(zhuǎn)換(重點)。4、了解常用二進制碼，特別是8421 BCD碼。131 數(shù)字邏輯概論5、掌握基本邏輯運算及邏輯問題的描述方法。教1.1 數(shù)字電路與數(shù)字信號1.1.1模擬信號和數(shù)字信號電子

5、電路中的信號模擬信號數(shù)字信號時間、數(shù)值(幅度)均連續(xù)的信號時間和數(shù)值(幅度)都是離散的信號例：正弦波信號、三角波信號等。例：電燈開關(guān)，燈亮滅； 產(chǎn)品數(shù)量的統(tǒng)計、數(shù)字表盤的讀數(shù)等。141.1 數(shù)字電路與數(shù)字信號1.1.1模擬信號和數(shù)字信號模擬電路:數(shù)字電路：組合邏輯電路、時序邏輯電路、A/D、 D/A轉(zhuǎn)換器等。模擬電路與數(shù)字電路比較1.電路的特點模擬電路：2.研究的內(nèi)容數(shù)字電路:晶體管一般工作在放大狀態(tài)；三極管工作在開關(guān)狀態(tài)，即工作在飽和和截止狀態(tài)。信號的放大、信號的產(chǎn)生、信號的運算與處理等。15模擬電路:數(shù)字電路：組合邏輯電路、時序邏輯電路、A/D、模擬.研究的工具模擬電路：圖解法、小信號模型

6、分析法。數(shù)字電路：邏輯（布爾）代數(shù)、真值表、卡諾圖及波形圖。16.研究的工具模擬電路：圖解法、小信號模型分析法。數(shù)字電路：1.1.2 數(shù)字信號常用數(shù)字“0”和“1”來表示，表示邏輯0和邏輯1;邏輯“0”和邏輯“1”表示彼此相關(guān)又互相對立的兩種狀態(tài)。又稱二值數(shù)字邏輯。數(shù)字（離散信號）電壓通常用邏輯電平來表示。電壓(V)電 平二值邏輯+5H(高電平 High)10L（低電平 Low)0數(shù)字邏輯和邏輯電平171.1.2 數(shù)字信號常用數(shù)字“0”和“1”來表示，表示邏輯例：周期性數(shù)字脈沖波高電平持續(xù)時間為6ms，低電平持續(xù)時間為10ms, 則，占空比 2. 占空比 q -表示脈沖寬度占整個周期的百分比

7、: q數(shù)字信號中的幾個概念:1. 脈沖寬度 tw -表示脈沖作用的時間。 q = 6ms / (6+10)ms =37.5%18例：周期性數(shù)字脈沖波高電平持續(xù)時間為6ms，低電平持續(xù)時間為3.上升時間t r 和下降時間t f -從脈沖幅值的10%到90% (或由90%到10%)所經(jīng)歷的時間 ，典型值為幾十個納秒（ns）。 非理想脈沖波形 數(shù)字信號中的幾個概念(續(xù)):4.周期性數(shù)字波形用周期T或頻率f來描述，而脈沖波形的頻率常稱為脈沖重復頻率PRR( Pulse Repetition Rate)。193.上升時間t r 和下降時間t f -從脈沖幅值的101、工程性強（易于實現(xiàn)）一、數(shù)字電路的特

8、點：0.0V0.4V均稱為低電平“0”；電平從3.6V5V均稱為高電平“1” ；(標準TTL電平)2、可靠性高在信號的傳送、處理過程中，數(shù)字傳送比模擬傳送也要可靠的多。1.1.3 數(shù)字電路201、工程性強（易于實現(xiàn)）一、數(shù)字電路的特點：0.0V0.43、發(fā)展快1905年發(fā)明電真空管無線電科學技術(shù)迅速發(fā)展1946年 電子數(shù)字積分計算機：18000只電真空管占地180平方米耗電150千瓦重30噸性能低于目前最簡單的計算機真空電子管時代1947年發(fā)明晶體管:建立微電子技術(shù)學科1955年發(fā)明場效應管:半導體理論日趨成熟晶體管時代，典型器件BJT,FET213、發(fā)展快1905年發(fā)明電真空管無線電科學技術(shù)

9、迅速發(fā)展1941958年生產(chǎn)第一塊SSI:微電子技術(shù)成為電子工業(yè)的核心技術(shù)1965 年,“摩爾定律”提出: 1、同面積芯片上集成的電路數(shù)目，每隔18個月就翻一番。2、微處理器的性能每隔18個月提高一倍，而價格下降一倍。集成電路時代，典型器件TTL,COMS門器件，可編程器件 發(fā)展方向：高速度，低功耗，小體積。二、數(shù)字電路的分類1、按工藝結(jié)構(gòu)區(qū)分221958年生產(chǎn)第一塊SSI:微電子技術(shù)成為電子工業(yè)的核心技術(shù)1）.按工藝區(qū)分IIL電路54/74系列54H/74H系列54LS/74LS系列54AS/74AS系列54ALS/74ALS系列CMOS電路NMOS電路PMOS電路ECL電路HTL電路TTL

10、電路54HC/74HC系列54HTC/74HTC系列4000系列Bi-CMOS型MOS型雙極型總目錄退出目錄2.按輸出結(jié)構(gòu)區(qū)分推拉式輸出或CMOS反向器輸出OC輸出或O三.按數(shù)字系統(tǒng)設計方法分類:1.通用型中規(guī)模（MSI），小規(guī)模（SSI）集成邏輯件。2.由軟件組態(tài)的大規(guī)模（LSI ），超大規(guī)模（VLSI）集成邏輯器件，如微處理器、單片機、通用和專用數(shù)字信號處理器等。 3.專用集成電路ASIC。 全定制半定制PLDPROMPLAPALGALCPLDFPGA三.按數(shù)字系統(tǒng)設計方法分類:1.通用型中規(guī)模（MSI），小規(guī) 1.2.1 十進制 1.2.2 二進制 1.2.3 十二進制之間的轉(zhuǎn)換 1.2

11、.4 八進制與十六進制1.2 數(shù) 制26 1.2.1 十進制 1.2.2 二進制 1.2.3 十二一、特點： 1、任何一位數(shù)可以而且只可以用 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 這十個數(shù)碼表示。 2、進位規(guī)律是“逢十進一”。即 9+1=10=1101 + 0100例如： 式中，102 、101 是根據(jù)每一個數(shù)碼所在的位置而定的，稱之為“權(quán)”。 3、在十進制中，各位的權(quán)都是10的冪，而每個權(quán)的系數(shù)只能是09這十個數(shù)碼中的一個。1.2.1 十進制數(shù)(Decimal)27一、特點： 式中，102 、101 是根據(jù)每一個數(shù)碼所二、一般表達式:位權(quán)10i,基數(shù)為10系數(shù) 在數(shù)字電路

12、中，計數(shù)的基本思想是要把電路的狀態(tài)與數(shù)碼一一對應起來。顯然，采用十進制是十分不方便的。它需要十種電路狀態(tài)，要想嚴格區(qū)分這十種狀態(tài)是很困難的。28二、一般表達式:位權(quán)10i,基數(shù)為10系數(shù) 在數(shù)字電路中一、特點二、二進制數(shù)的一般表達式為:1、任何一位數(shù)可以而且只可以用0和1表示。2、進位規(guī)律是：“逢二進一” 。3、各位的權(quán)都是2的冪。1.2.2 二進制數(shù)（Binary）位權(quán)2i（基數(shù)為2）系數(shù)例如：1+1=10= 121+ 02029一、特點二、二進制數(shù)的一般表達式為:1、任何一位數(shù)可以而且只例1.3.2 試將二進制數(shù)(01010110)B轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。 解：將每一位二進制數(shù)乘以位權(quán)然后相加便

13、得相應的十進制數(shù)。 位數(shù)太多，不符合人的習慣，不能在頭腦中立即反映出數(shù)值的大小，一般要將其轉(zhuǎn)換成十進制后，才能反映。三、二進制的優(yōu)點： 1、易于電路實現(xiàn)-每一位數(shù)只有兩個值，可以用管子的導通或截止，燈泡的亮或滅、繼電器觸點的閉合或斷開來表示。 2、基本運算規(guī)則簡單四、二進制的缺點： (01010110)B= 26 + 24 + 22 + 21 = （86)D30例1.3.2 試將二進制數(shù)(01010110)B轉(zhuǎn)換為十進制二、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)： 常用方法是“按權(quán)相加”。 1. 整數(shù)部分用“輾轉(zhuǎn)相除”法(除基取余): 將十進制數(shù)連續(xù)不斷地除以2 , 直至商為零，所得余數(shù)由低位到高位排列，即為

14、所求二進制數(shù)一、二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)：整數(shù)部分小數(shù)部分1.2.3 十二進制之間的轉(zhuǎn)換31二、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)： 常用方法是“按權(quán)相加”。 例如: (62)10=( ? )2620=b031151=b171=b231=b31=b51=b422222余數(shù)故 (63)10=( 111110 )2 若十進制數(shù)較大時，不必逐位去除2，可算出2的冪與十進制對比，如：（261)10 =(?)228 =256， (261)10=(100000101)2261 256 = 5 ，(5)10=(101)2, 32例如: (62)10=( ? )2620=b031151=2.十進制小數(shù)可表示為（乘基取整）：

15、 等式兩邊依次乘以2, 可分別得b-1、b-2.:332.十進制小數(shù)可表示為（乘基取整）： 等式兩邊依次乘以2, 例1.3.5 將(0.706)D轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，要求其誤差不大于2-10。 解：按式(1.3.5)所表達的方法，可得、如下： 由于最后的小數(shù)小于0.5，根據(jù)“四舍五入”的原則，應為0。所以，(0.706)D=(0.101101001)B，其誤差。 0.7062=1.4121 b10.4122=0.8240 b20.8242=1.6481 b30.6482=1.2961 b40.2962=0.5920 b50.5922=1.1841 b60.1842=0.3680 b70.3682=

16、0.7360 b8 0.7362=1.4721 b934例1.3.5 將(0.706)D轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，要求其誤差一、特點：1.2.4 八 進 制（Octal） 1、八進制數(shù)以8為基數(shù)，采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7八個數(shù)碼表示任何一位數(shù)。 2、進位規(guī)律是“逢八進一”。 3、各位的權(quán)都是8的冪。例如 (144)O =64+32+4=(100)D35一、特點：1.2.4 八 進 制（Octal） 二、二進制轉(zhuǎn)換成八進制：三、八進制轉(zhuǎn)換成二進制： 將每位八進制數(shù)展開成三位二進制數(shù)，排列順序不變即可。轉(zhuǎn)換時，由小數(shù)點開始，整數(shù)部分自右向左，小數(shù)部分自左向右，三位一組，不夠三位的添零

17、補齊，則每三位二進制數(shù)表示一位八進制數(shù)。因為八進制的基數(shù)8=23 ，所以，可將三位二進制數(shù)表示一位八進制數(shù)，即 000111 表示 07例 (10110.01101)B =例 (752.1)O=(26.32)O (111 101 010.001)B36二、二進制轉(zhuǎn)換成八進制：三、八進制轉(zhuǎn)換成二進制：轉(zhuǎn)換時，由小一、特點： 1、十六進制數(shù)采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 , A、B、C、D、E、F十六個數(shù)碼表示。 2、進位規(guī)律是“逢十六進一”。 3、各位的權(quán)都是16的冪。1.2.4 十六進制（Hexadecimal）37一、特點：1.2.4 十六進制（Hexadeci

18、mal）二、二進制轉(zhuǎn)換成十六進制： 三、十六進制轉(zhuǎn)換成二進制：1.2.4 十六進制（Hexadecimal）因為16進制的基數(shù)16=24 ，所以，可將四位二進制數(shù)表示一位16進制數(shù)，即 00001111 表示 0-F。例 (111100010101110)B =將每位16進制數(shù)展開成四位二進制數(shù)，排列順序不變即可。例 (BEEF)H =(78AE)H (1011 1110 1110 1111)B38二、二進制轉(zhuǎn)換成十六進制： 三、十六進制轉(zhuǎn)換成二進制：四、優(yōu)點 ： 十六進制在數(shù)字電路中，尤其在計算機中得到廣泛的應用，因為： 1、與二進制之間的轉(zhuǎn)換容易； 2、計數(shù)容量較其它進制都大。假如同樣采用

19、四位數(shù)碼，二進制最多可計至 1111B = 15D；八進制可計至 7777O = 4095D；十進制可計至 9999D；十六進制可計至 FFFFH = 65535D，即64K。其容量最大。 3、計算機系統(tǒng)中，大量的寄存器、計數(shù)器等往往按四位一組排列。故使十六進制的使用獨具優(yōu)越性。39四、優(yōu)點 ： 十六進制在數(shù)字電路中，尤其在計算機中得到next表1.2.1 幾種數(shù)制之間的關(guān)系對照表十進制數(shù)二進制數(shù)八進制數(shù)十六進制數(shù)0123456789100000000001000100001100100001010011000111010000100101010012345671011120123456789

20、A十進制數(shù)二進制數(shù)八進制數(shù)十六進制數(shù)111213141516171819200101101100011010111001111100001000110010100111010013141516172021222324BCDEF101112131440next表1.2.1 幾種數(shù)制之間的關(guān)系對照表十進制數(shù)1.3.1 無符號數(shù)二進制的算術(shù)運算 如:1010與0101的加、減、乘、除1.3 二進制的算術(shù)運算 在定點運算的情況下,二進制數(shù)的最高位表示符號位，且用0表示正數(shù)，用1表示負數(shù) （+12）D =（0 1100）B （-12）D =（1 1100）B 一、二進制的補碼表示1、對無符號數(shù)，基數(shù)為R

21、，位數(shù)為n的原碼N，其補碼為（N）補=Rn-N ，如：N=32，其補碼為68 N=110，其補碼為0101.3.2 帶符號二進制數(shù)的減法運算411.3.1 無符號數(shù)二進制的算術(shù)運算1.3 二進制的算術(shù)運2、帶符號數(shù)的二進制數(shù)補碼 當二進制為正數(shù)時，其補碼、反碼與原碼相同 當二進制為負數(shù)時，將原碼的數(shù)值位逐位取反即得反碼，反碼加1得補碼 （N）原=0 111 （N）反= （N）補= （N）原=1 111 （N）反= (N）補= 對于n位帶符號的二進制的原碼、反碼和補碼的數(shù)值范圍 原碼：-2（n-1）+1 +2（n-1）-1 反碼：-2（n-1）+1 +2（n-1）-1 補碼： -2（n-1） +

22、2（n-1）-13、二進制補碼的減法運算 A-B = A+（-B）補= A補+（B）補 其進位位自動丟失。 0 1110 1111 0001 001422、帶符號數(shù)的二進制數(shù)補碼0 1110 1111 0001 例1、試用4位二進制補碼計算 6-4解（6-4）補=（6）補+（-4）補=0110+1100=0010 0110 +110010010自動丟失例2、試用4位二進制補碼計算5+7。解: （5+7）補=（5）補+（7）補=0101+0111=1100 計算結(jié)果1100表示-4，而實際正確結(jié)果應為12。 0101 +0111 01100錯誤產(chǎn)生的原因在于4位二進制補碼中，有3位是數(shù)值位，它所

23、能表示的范圍是-8+7，而本題的結(jié)果超出范圍，需要4位數(shù)值表示，因而產(chǎn)生溢出。43例1、試用4位二進制補碼計算 6-4 0110自動丟失例解決溢出的辦法： 位擴展 滿足二進制補碼相加結(jié)果數(shù)值表示要求，就不會產(chǎn)生溢出。溢出的判斷： 顯然兩個符號相反的數(shù)相加不會產(chǎn)生溢出，但兩個符號相同的數(shù)相加呢？則可能產(chǎn)生溢出。 判據(jù)：兩個符號相同的數(shù)相加時，當自動丟失的進位位和數(shù)的符號位相反時，運算結(jié)果是錯誤的，產(chǎn)生溢出，否則不會 0100 +0011 00111 1011 +110111000 0010 +011001000 1101 +101010111+4+(+3)=+7-5+(-3)=-8+2+(+6)

24、=+8-3+(-6)=-944解決溢出的辦法： 0100 1011 00101.4 二進制代碼 建立二進制代碼與十進制數(shù)值、字母、符號等的一一對應的關(guān)系稱為編碼。 若需編碼的信息有N項，則需用的二進制數(shù)碼的位數(shù)n應滿足如下關(guān)系： 代碼不表示數(shù)量的大小，只是不同事或物的代號，為了便于記憶和處理，在編制代碼時總要遵循一定的規(guī)則，這些規(guī)則就稱為碼制。 用二進制數(shù)碼對事物進行表示，稱為二進制代碼。 數(shù)字系統(tǒng)中的信息分兩類：數(shù)值碼代碼(研究數(shù)值表示的方法)451.4 二進制代碼 建立二進制代碼與十進制數(shù)值、字母、符號常見的代碼有: 也稱自然權(quán)碼，其排列簡單，完全符合二十進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換規(guī)律。當用四位二進

25、制碼時，有00001111 十六種組合，分別代表015的十進制數(shù)。當用五位二進制碼時，有當用n位二進制碼時，有 0000011111 三十二種組合，分別代表031的十進制數(shù)。2n 個代碼。（1） 自然二進制碼46常見的代碼有: 也稱自然權(quán)碼，其排列簡單，完全符合二十進制（2）BCD 碼 BCD碼又稱二十進制碼，通常用四位二進制碼表示一位十進制數(shù)，只取十個狀態(tài)，而且每四個二進制碼之間是“逢十進一”。 有多種可能，故而便產(chǎn)生了多種BCD碼，其中使用最多的是8421 BCD 碼 (簡稱8421 碼)。 四位二進制碼可產(chǎn)生16個數(shù)00001111，而表示十進制數(shù)只需要十個代碼，其余六個成為多余。選擇哪

26、十個，丟棄哪六個？ 8421 碼是按順序取四位二進制碼中的前十種狀態(tài)，即00001001，代表十進制的09，而10101111棄之不用。47（2）BCD 碼 BCD碼又稱二十進制碼，通常用四位二進制 除此之外，還可取四位二進制碼的前五種和后五種狀態(tài)，代表十進制的09，中間六個狀態(tài)不用，這就構(gòu)成了2421碼，它也是一種有權(quán)碼，其權(quán)依次為2、4、2、1。 8421碼是一種有權(quán)碼，從高位到低位的權(quán)依次為8、4、2、1，按權(quán)相加，即可得到所代表的十進制數(shù)，如 （1001）B （0110）B 4+2=68+1=9 另外還有5421碼和余3碼等（余3碼為無權(quán)碼，它是8421碼加0011得來的）。48 除此

27、之外，還可取四位二進制碼的前五種和后五種狀態(tài)，代表十進b3b2b1b0代碼對應的十進制數(shù)自然二進制碼二十進制數(shù)8421 碼2421 碼余3碼00000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110123456789101112131415012345678901234567890123456789表1.4.1 幾種常見的碼 （P20）49代碼對應的十進制數(shù)自然二進制碼二十進制數(shù)8421 碼242例、(53.2)D=()8421BCD=( )2421BCD例、 （10000100.1001)=( )D=( )D （1000

28、0100.1001)8421BCD=( )D01010011.001010110011.001027+22+2-1+2-4132.562584.950例、例、01010011.001010110011.00（3）格 雷 碼 格雷碼是一種無權(quán)碼，其編碼如表1.4.2所示。P20二進制碼b3b2b1b0格雷碼G3G2G1G000000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000 編碼特點是：任何兩個

29、相鄰代碼之間僅有一位不同。 該特點是其它所有碼不具備的,常用于模擬量的轉(zhuǎn)換。當模擬量發(fā)生微小變化，而可能引起數(shù)字量發(fā)生變化時，格雷碼僅僅改變一位，其它碼同時改變兩位或多位，相比之下格雷碼更為可靠。例如，8421碼中的0111和1000是相鄰碼，當7變到8時，四位均變了。若采用格雷碼，0100和1100是相鄰碼，僅最高一位變了。格雷碼的記憶法：鏡像。51（3）格 雷 碼 格雷碼是一種無權(quán)碼，其編碼如表1.4.2所如:鍵盤輸入“a=6”對應ASCII碼為: （4） ASCII 碼 ASCII碼是美國標準信息交換碼，它是用七位二進制碼表示，其編碼見P28 表1.4.3 。它共有128個代碼，可以表示

30、大、小寫英文字母、十進制數(shù)、標點符號、運算符號、控制符號等，普遍用于計算機、鍵盤輸入指令和數(shù)據(jù)等。1100001 0111101 0110110或（61 3D 36）H52如:鍵盤輸入“a=6”對應ASCII碼為: （4） AS 模擬量可以用數(shù)字0、1的編碼來表示，這里的編碼所指的是數(shù)字0、1的字符串，這種編碼就是二進制碼 , 數(shù)字0、1的字符串是由模數(shù)轉(zhuǎn)換器得來。 模擬量的數(shù)字表示 next53 模擬量可以用數(shù)字0、1的編碼來表示，這里的編碼所指的1.5 基本邏輯運算 邏輯代數(shù) 研究邏輯電路的數(shù)學工具。 由英國數(shù)學家George Boole 提出的，所以又稱布爾代數(shù)。 邏輯，指的是條件和結(jié)果

31、的關(guān)系，電路的輸入信號即條件，輸出信號即結(jié)果。 條件滿足和結(jié)果發(fā)生用“1”表示，反之用“0”表示。此時的“1”和“0”，只表示兩個對立的邏輯狀態(tài)，而不表示數(shù)值的大小。 在邏輯代數(shù)中，有三種最基本的邏輯運算： “與運算”、“或運算”、“非運算”541.5 基本邏輯運算 邏輯代數(shù) 研究邏輯電路的數(shù)學 1. 真值表-描述邏輯關(guān)系的表格 將邏輯變量所有可能的取值組合及其對應邏輯結(jié)果一一列出的表格 2.邏輯表達式-輸入信號為自變量，輸出為函數(shù)的數(shù)學表達方式 3. 邏輯符號-在畫電路時使用的符號這三種基本的邏輯運算可用真值表、邏輯表達式、邏輯符號和波形圖及卡諾圖來描述除此之外，還可以用硬件描述語言（HDL

32、) 來表示邏輯運算。55 1. 真值表-描述邏輯關(guān)系的表格 將邏輯 用開關(guān)串聯(lián)電路實現(xiàn)圖1.5.1 與邏輯運算開關(guān)A、B控制燈泡L，只有當A和B同時閉合時，燈泡才能點亮1. 與運算AB 燈不通不通通通不通通不通通不亮不亮不亮亮AB L&ABL=ABAB L000AB L001101010001= AB定義：某事件有若干個條件，只有當所有條件全部滿 足時，這件事才發(fā)生。 56 用開關(guān)串聯(lián)電路實現(xiàn)圖1.5.1 與邏輯運算開關(guān)A、B控用開關(guān)并聯(lián)電路實現(xiàn)只要開關(guān)A和B中有一個閉合，或兩個都閉合，燈泡就會亮。圖1.5.2 或邏輯運算2. 或運算 A B L=A+B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1

33、 1 1 A E B A B 燈 不通 不通 不亮 不通 通 亮 通 不通 亮 通 通 亮 L=A+B A B 1 (d) 定義：某事件有若干個條件，只要其中一個或一個以 上的條件得到滿足，這件事就發(fā)生。 57用開關(guān)并聯(lián)電路實現(xiàn)只要開關(guān)A和B中有一個閉合，或兩個都閉合圖1.5.3 非邏輯運算 下圖表示一個簡單的非邏輯電路，當繼電器通電，燈泡熄滅；繼電器不通電，燈泡點亮。定義：一某事件的產(chǎn)生取決于條件的否定， 這種關(guān)系稱為非邏輯。 圖1.5.3 非邏輯運算3. 非運算58圖1.5.3 非邏輯運算 下圖表示一個簡單的非邏輯電圖1.5.4 非邏輯門電路的符號 上述三種是最基本的邏輯運算，經(jīng)過組合，可以構(gòu)成各種復雜的邏輯。表1.5.1 列出了幾種常用的邏輯運算。非運算的其它邏輯符號：59圖1.5.4 非邏輯門電路