數(shù)電第01章數(shù)字邏輯概論康華光課件

緒論一.概述1.電子技術(shù)的發(fā)展歷程1906發(fā)明：電子管1948出現(xiàn)：晶體管1958起：集成電路、大規(guī)模集成、超大規(guī)模集成電路2.電子技術(shù)的特點(diǎn)——小型化、集成化、元件種類繁多、能處理模擬信號和數(shù)字信號二.課程安排第三學(xué)期:54學(xué)時(shí)——數(shù)字電子技術(shù)第四學(xué)期:54學(xué)時(shí)——模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)：36學(xué)時(shí)——12個(gè)實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立設(shè)課1緒論1三.基本要求1.掌握所學(xué)內(nèi)容2.做好習(xí)題:每次課后必有題，每星期交一次作業(yè);注意：上課前交。

——每遲交一小節(jié)扣作業(yè)成績13分作業(yè)要求：(1)抄題目抄圖，字跡工整，清晰，字不要太??；(2)圖表要求用鉛筆和尺子畫線條；(3)對于計(jì)算題：未知數(shù)＝公式＝代入數(shù)值＝得數(shù)2三.基本要求2四.期評成績(1)期評成績=期末考試成績(60%)+平時(shí)成績(40%)(2)期末考試題目從題庫抽卷，閉卷考試，2個(gè)小時(shí)，全年級統(tǒng)考，教考分離。(3)平時(shí)成績的40%中:考勤10%，測驗(yàn)15%(三次)

，作業(yè)10%，仿真大作業(yè)5%?！綍r(shí)成績未達(dá)到及格要求的，不能參加期末考試。(4)考勤情況：曠課一小節(jié)扣考勤成績10分；遲到15分鐘以上算曠課。請假和遲到15分鐘以下扣考勤成績5分。3四.期評成績3第一章數(shù)字邏輯概論重點(diǎn)：1.了解數(shù)字電路的基本概念、數(shù)制；2.掌握基本邏輯門的邏輯符號、真值表和邏輯表達(dá)式；3.掌握邏輯函數(shù)的各種表示方法及其相互轉(zhuǎn)換方法。4第一章重點(diǎn)：4§1.1數(shù)字電路的基本概念一、模擬信號與數(shù)字信號1、模擬信號——隨時(shí)間連續(xù)變化的信號tu正弦波信號方波信號tu2、數(shù)字信號——時(shí)間和幅度都是離散的5§1.1數(shù)字電路的基本概念——隨時(shí)間連續(xù)變化的信號tu正二、正邏輯與負(fù)邏輯數(shù)字電路能識別兩種電壓信號——高電平、低電平

大多數(shù)情況下：高電平:＞2V的電壓信號;低電平:＜1V的電壓信號。為方便分析數(shù)字電路，分別用數(shù)字0或1來代表高低電平。這樣便有兩種情況：正邏輯體制：高電平→“1”，低電平→“0”負(fù)邏輯體制：低電平→“1”，高電平→“0”三、數(shù)字電路的常見信號

——脈沖信號負(fù)脈沖信號03V0-3V3V00-3V正脈沖信號6二、正邏輯與負(fù)邏輯——脈沖信號負(fù)脈沖信號03V0-3V3V0四、理想脈沖信號的主要參數(shù)1、A——信號幅度utATtw2、T——信號的重復(fù)周期3、tW——脈沖寬度4、q——占空比。其定義為：7四、理想脈沖信號的主要參數(shù)1、A——信號幅度utATtw2、五、實(shí)際脈沖信號的主要參數(shù)脈沖幅度AA0.9A0.5A0.1AtwtrtfT脈沖上升沿tr脈沖下降沿

tf脈沖寬度tw脈沖周期T

8五、實(shí)際脈沖信號的主要參數(shù)脈沖幅度AA0.9A0.5A0.§1.2數(shù)制一、數(shù)制1、十進(jìn)制——逢十進(jìn)一，有0~9十個(gè)數(shù)，基數(shù)為“10”,

如：(479)102、二進(jìn)制——逢二進(jìn)一，有0、1兩個(gè)數(shù)，基數(shù)為“2”,

如：(1001111)23、八進(jìn)制——逢八進(jìn)一，有0~7八個(gè)數(shù)，基數(shù)為“8”，如：(147)84、十六進(jìn)制——逢十六進(jìn)一，有0~9、A、B、C、D、E、F共16個(gè)數(shù)，基數(shù)為“16”,

如:(A4F)169§1.2數(shù)制9二、十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000000081000108100011191001119200102210101012A300113311101113B401004412110014C501015513110115D601106614111016E701117715111117F10二、十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)三、數(shù)制間的轉(zhuǎn)換1、N進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)通式：(anan-1…

a0)N＝(an×Nn＋an-1×Nn-1＋…＋a0×N0)10(1)二進(jìn)制→十進(jìn)制(1101.01)2=1×23+1×22+0×21+1×20+0×2－1+1×2－2=(13.25)10(2)八進(jìn)制→十進(jìn)制(635.1)8=6×82+3×81+5×80+1×8－1=(413.125)10(3)十六進(jìn)制→十進(jìn)制(9BF.8)16=9×162+11×161+15×160+8×16－1=(2495.5)1011三、數(shù)制間的轉(zhuǎn)換112、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成N進(jìn)制數(shù)通式：整數(shù)部分采用“除N取余法”，倒讀。小數(shù)部分采用“乘N取整法”，順讀。(1)十進(jìn)制→二進(jìn)制：(13.25)10=(?)21326……13……0……12221……10列寫順序0.25×2=0.5……取00.5×2=1……取1列寫順序(13.25)10=(1101.01)2122、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成N進(jìn)制數(shù)(13.25)10=(?)2(2)十進(jìn)制→八進(jìn)制：(413.1875)10=(?)8413851……56……3……6880列寫順序0.1875×8=1.5……取10.5×8=4……取4列寫順序(413.1875)10=

(635.14)813(2)十進(jìn)制→八進(jìn)制：(413.1875)10=(?)8(3)十進(jìn)制→十六進(jìn)制：(2495.5)10=(?)16249516155……159……11……916160列寫順序0.5×16=8……取8列寫順序(2495.5)10=(9BF.8)1614(3)十進(jìn)制→十六進(jìn)制：(2495.5)10=(?)1623、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換通式：用三位二進(jìn)制數(shù)表示一位八進(jìn)制數(shù)(1110010101.0101)2=(001,110,010,101.010,100)2=(1625.24)8(635.1)8=(110011101.001)24、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換通式：用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十六進(jìn)制數(shù)

(1111111011.11001)2=(0011,1111,1011.1100,1000)2

=(3FB.C8)16(3FB.C8)16=(001111111011.11001000)2

5、八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換八進(jìn)制(十六進(jìn)制)數(shù)→二進(jìn)制數(shù)→十六進(jìn)制(八進(jìn)制)數(shù)153、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換15四、二進(jìn)制數(shù)的傳輸方式及其波形表示方法1、二進(jìn)制數(shù)的傳輸方式(1)串行方式(P14圖1.2.2)——n位數(shù)據(jù)只需一根連接線進(jìn)行傳輸。傳輸速度慢。工作時(shí)，數(shù)據(jù)信號在n個(gè)時(shí)鐘脈沖的控制下，依次由最高位MSB→最低位LSB傳輸數(shù)據(jù)波形。(2)并行方式(P15圖1.2.3)——n位數(shù)據(jù)需n根連接線進(jìn)行傳輸。傳輸速度快，傳輸時(shí)間為串行方式的1/n。工作時(shí)，n位數(shù)據(jù)信號在一個(gè)時(shí)鐘脈沖的控制下同時(shí)傳輸。2、二進(jìn)制數(shù)的波形表示方法低電平表示數(shù)據(jù)“0”高電平表示數(shù)據(jù)“1”01016四、二進(jìn)制數(shù)的傳輸方式及其波形表示方法01016一組波形如何用二進(jìn)制數(shù)表示出來？①串行方式時(shí)：②并行方式時(shí)：12345678CP例100110110解：二進(jìn)制數(shù)據(jù)為：例212345678CP求第4個(gè)脈沖二進(jìn)制數(shù)據(jù)。求圖示二進(jìn)制數(shù)據(jù)。解：第4個(gè)脈沖二進(jìn)制數(shù)據(jù)為：011LSBMSBLSBMSB17一組波形如何用二進(jìn)制數(shù)表示出來？②并行方式時(shí)：12§1.3二進(jìn)制數(shù)的的算術(shù)運(yùn)算一、無符號二進(jìn)制數(shù)的四則運(yùn)算1、加法運(yùn)算加法運(yùn)算規(guī)則如下：0＋0＝0

1＋0＝10＋1＝1

1＋1＝10——逢2進(jìn)1

1101+1001011010011

1110-100101012、減法運(yùn)算減法運(yùn)算規(guī)則如下：0-0＝0

1-0＝11-1＝0

0-1＝11進(jìn)位借位例:1101+1001=？例:1110－1001=？18§1.3二進(jìn)制數(shù)的的算術(shù)運(yùn)算110103、乘法運(yùn)算乘法運(yùn)算規(guī)則也有4條：

0×0＝0

1×0＝00×1＝0

1×1＝1舉例：計(jì)算1100×0101

1100×0101=1100+110000=111100

1100000011000000+0111100

11111×11010=111110+11111000+111110000=1100100110可見，乘法變成了加法。193、乘法運(yùn)算1100=1100+110004、除法運(yùn)算舉例：計(jì)算1100÷10

1100÷10=110除法變加法的過程太復(fù)雜，因此省略。1101011000204、除法運(yùn)算1100÷10=1101101011000二、帶符號二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算——變成加法運(yùn)算1、二進(jìn)制數(shù)符號的表示方法——最高位的0表示正數(shù)，最高位的1表示負(fù)數(shù)

(+13)10=(0

1101)2(-13)10=(1

1101)22、反碼十進(jìn)制數(shù)(46)反碼=53

二進(jìn)制數(shù)(1101)反碼=00103、補(bǔ)碼通式：(n位數(shù)N)補(bǔ)碼=(基數(shù))n-N=(N)反碼+1

十進(jìn)制數(shù)(46)補(bǔ)碼=(10)2-46=54(46)補(bǔ)碼=53+1=54

二進(jìn)制數(shù)(1101)補(bǔ)碼=(2)4-1101=0011(1101)補(bǔ)碼=0010

+1=001121二、帶符號二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算214、帶符號二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼最高位為符號位，正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1。當(dāng)二進(jìn)制數(shù)為正數(shù)時(shí)，?。貉a(bǔ)碼、反碼與原碼相同當(dāng)二進(jìn)制數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，?。貉a(bǔ)碼=(原碼)反碼+15、帶符號二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算

CPU無減法運(yùn)算,只有加法,如何通過加法求減法呢？(1)被減數(shù)＞減數(shù)時(shí)計(jì)算公式：A-B＝A＋(B)補(bǔ)碼＝A+(B)反碼+1如：1110－1001=？計(jì)算方法：01110+1(1001)補(bǔ)碼

=01110+10110+0001=100101所以：1110－1001=+0101溢出224、帶符號二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼所以：1110－100(2)被減數(shù)＜減數(shù)時(shí)計(jì)算公式：A-B＝[

A＋(B)補(bǔ)碼]補(bǔ)碼如：1001－1110=？計(jì)算方法：01001+1(1110)補(bǔ)碼

=01001+10001+0001=11011

1(1011)補(bǔ)碼

=10100+0001=10101所以：1001－1110=－

010123(2)被減數(shù)＜減數(shù)時(shí)所以：1001－11§1.4二進(jìn)制代碼一、二—十進(jìn)制碼(BCD碼)BCD碼——用來表示十進(jìn)制數(shù)0～9的二進(jìn)制代碼。

常用BCD碼有：十進(jìn)制數(shù)有權(quán)碼無權(quán)碼8421碼2421碼5421碼余3碼余3循環(huán)碼00000000000000011001010001000100010100011020010001000100101011130011001100110110010140100010001000111010050101101110001000110060110110010011001110170111110110101010111181000111010111011111091001111111001100101024§1.4二進(jìn)制代碼十進(jìn)制數(shù)有權(quán)碼無權(quán)碼8421碼2421碼二、格雷碼——相鄰兩組二進(jìn)制數(shù)之間只變化一位二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)8421碼格雷碼十進(jìn)制數(shù)8421碼格雷碼000000000810001100100010001910011101200100011101010111130011001011101111104010001101211001010501010111131101101160110010114111010017011101001511111000余3循環(huán)碼=格雷碼的3~1225二、格雷碼十進(jìn)制數(shù)8421碼格雷碼十進(jìn)制數(shù)8421碼格雷碼0三、ASCII碼——美國標(biāo)準(zhǔn)信息碼ASCII碼是字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號、特殊符號及控制符的統(tǒng)一代碼。每個(gè)字符用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的7位二進(jìn)制數(shù)表示。如字符“A”的ASCII碼為：(1000001)2或6510

。字符“0”的ASCII碼為：(0110000)2

或4810。

7位二進(jìn)制數(shù)可表示：

0000000---1111111（27）=128種不同的符號。若以8位二進(jìn)制，即一個(gè)字節(jié)為單位表示信息，則ASCII碼的最高位為0。如字符“A”在機(jī)內(nèi)為：01000001

，在機(jī)內(nèi)則占一個(gè)字節(jié)（最高位為0)

。字符“0”在機(jī)內(nèi)為：0011000026三、ASCII碼——美國標(biāo)準(zhǔn)信息碼26ASCII碼給出了：0～9共10個(gè)數(shù)碼大小寫英文字母各26個(gè)32個(gè)通用符號34個(gè)動(dòng)作控制符學(xué)習(xí)要求：會(huì)比較ASCII字符的大?。ò雌銩SCII碼值）會(huì)推算同組字符ASCII碼值如A的ASCII值（十進(jìn)制）為65，則B、C…的ASCII值分別為66、67…思考：0～9共10個(gè)數(shù)碼、大小寫英文字母中，哪一類的ASCII的碼值最大，哪一類最??？

空格＜0～9＜A～Z＜a～z27ASCII碼給出了：27§1.5基本邏輯運(yùn)算一、與運(yùn)算

1、與運(yùn)算實(shí)例設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=0

燈亮?xí)rL=1,燈不亮?xí)rL=0則得表格：2、真值表(狀態(tài)表、功能表)4、數(shù)學(xué)表達(dá)式L=A·BABL0000101001113、與門圖形符號實(shí)現(xiàn)與邏輯運(yùn)算功能的電路稱為“與門”。有0出0，全1出1

L28§1.5基本邏輯運(yùn)算設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=0二、或運(yùn)算

1、或運(yùn)算實(shí)例設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=0

燈亮?xí)rL=1,燈不亮?xí)rL=0則得表格：2、真值表(狀態(tài)表、功能表)4、數(shù)學(xué)表達(dá)式L=A+BABL0000111011113、或門圖形符號實(shí)現(xiàn)或邏輯運(yùn)算功能的電路稱為“或門”。有1出1，全0出0L29二、或運(yùn)算設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=04、數(shù)學(xué)表達(dá)式三、非運(yùn)算

1、非運(yùn)算實(shí)例設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=0

燈亮?xí)rL=1,燈不亮?xí)rL=0則得表格：2、真值表(狀態(tài)表、功能表)4、數(shù)學(xué)表達(dá)式AL01103、非門圖形符號實(shí)現(xiàn)非邏輯運(yùn)算功能的電路稱為“非門”。有0出1，有1出0L30三、非運(yùn)算設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=04、數(shù)學(xué)表達(dá)式2.圖形符號3.真值表四.與非門1.電路4.邏輯代數(shù)式有0出1，全1出0ABF'F0001010110011110BAF'F＆1BAF＆312.圖形符號3.真值表四.與非門4.邏輯代數(shù)式有0出1，全12.圖形符號3.真值表五.或非門1.電路4.邏輯代數(shù)式有1出0，全0出1ABF'F0001011010101110BAF'F≥11BAF≥1322.圖形符號3.真值表五.或非門4.邏輯代數(shù)式有1出0，全0六.異或門1.圖形符號＝1BAF2.真值表3.邏輯代數(shù)式：相同出0，不同出1ABF00001110111033六.異或門＝1BAF2.真值表3.邏輯代數(shù)式：相同出0，不七.同或門1.圖形符號=A⊙B相同出1，不同出0ABF0010101001112.真值表3.邏輯代數(shù)式BAF＝BAF＝134七.同或門=A⊙B相同出1，不同出0ABF00101010ABCDF≥1＆八.與或非門1.圖形符號2.邏輯代數(shù)式35AF≥1＆八.與或非門2.邏輯代數(shù)式35§1.6邏輯函數(shù)及其表示方法一、邏輯函數(shù)的定義

——輸出邏輯變量與輸入邏輯變量之間的關(guān)系。若輸入邏輯變量用A、B、C……表示,輸出邏輯變量用L表示,就稱L是A、B、C…的邏輯函數(shù)，寫作：

L=f(A，B，C…)二、邏輯函數(shù)的特點(diǎn)邏輯函數(shù)與普通代數(shù)中的函數(shù)相比較，有兩個(gè)突出的特點(diǎn)：(1)邏輯變量和邏輯函數(shù)只能取兩個(gè)值0和1。(2)函數(shù)和變量之間的關(guān)系是由“與”、“或”、“非”三種基本運(yùn)算決定的。36§1.6邏輯函數(shù)及其表示方法36最小項(xiàng)1、邏輯函數(shù)式把邏輯函數(shù)的輸入、輸出關(guān)系寫成數(shù)學(xué)表達(dá)式，稱為邏輯代數(shù)式或邏輯函數(shù)式。邏輯函數(shù)的常用形式為：“與或”式。比如：某三變量的邏輯函數(shù)L(A,B,C)邏輯函數(shù)的表示方法邏輯式邏輯狀態(tài)表邏輯圖波形圖卡諾圖若變量本身用“1”、變量的非用“0”表示的話，則：L(A,B,C)＝m4＋m2＋m1＋m0＋m7＝∑m(0,1,2,4,7)三、邏輯函數(shù)的表示方法37最小項(xiàng)1、邏輯函數(shù)式邏輯函數(shù)的表示方法邏輯式若變量本身用“2、狀態(tài)表(真值表)——把輸入~輸出之間的邏輯關(guān)系用表格形式表示出來。如：L=AB+C注意：n個(gè)變量有2n種輸入狀態(tài)ABCL00000011010001111000101111011111382、狀態(tài)表(真值表)注意：n個(gè)變量有2n種輸入狀態(tài)ABCL03.邏輯圖——把輸入~輸出之間的邏輯關(guān)系用線路圖表示出來。如：F=AB+CDABCDF≥1&&4、波形圖——把輸入~輸出之間的邏輯關(guān)系用波形圖表示出來。如：F=AB

若已知A、B波形，則F

的波形為：ABF393.邏輯圖ABCDF≥1&&4、波形圖ABF39四、邏輯函數(shù)幾種形式之間的轉(zhuǎn)換1.邏輯函數(shù)式→邏輯圖↘狀態(tài)表↘波形圖如已知邏輯式：F=ABABF000011101110邏輯圖狀態(tài)表BAF=1波形圖ABF40四、邏輯函數(shù)幾種形式之間的轉(zhuǎn)換1.邏輯函數(shù)式→邏輯圖如已知2.邏輯圖→邏輯函數(shù)式↘狀態(tài)表↘波形圖&AB&C≥1YABCY00000011010001111000101111001110如已知邏輯圖：邏輯式狀態(tài)表波形圖ACBY412.邏輯圖→邏輯函數(shù)式&AB&C≥1YABCY0000003.狀態(tài)表→邏輯函數(shù)式(或波形圖)→邏輯圖L=最小項(xiàng)之“或”。最小項(xiàng)——L=1對應(yīng)的項(xiàng)。最小項(xiàng)中各變量關(guān)系為:“與”。其中輸入變量為1時(shí)取變量本身，為0時(shí)取變量的非。ABCL00000010010001101000101111011111&ABCA&≥1L如已知狀態(tài)表：先列邏輯式再畫邏輯圖波形圖——做法與前述一致=AB+AC423.狀態(tài)表→邏輯函數(shù)式(或波形圖)→邏輯圖L=最小項(xiàng)之“或4.波形圖→狀態(tài)表→邏輯函數(shù)式→邏輯圖ABCY000001010011100101110111如已知波形圖：再列邏輯式先列狀態(tài)表最后畫邏輯圖01010100ACBY&AB&C≥1Y434.波形圖→狀態(tài)表→邏輯函數(shù)式→邏輯圖ABCY0000010本章小結(jié)1．?dāng)?shù)字信號在時(shí)間上和數(shù)值上均是離散的。2．?dāng)?shù)字電路中用高電平和低電平分別來表示邏輯1和邏輯0，它和二進(jìn)制數(shù)中的0和1正好對應(yīng)。因此，數(shù)字系統(tǒng)中常用二進(jìn)制數(shù)來表示數(shù)據(jù)。3．常用BCD碼有8421碼、242l碼、542l碼、余3碼等，其中842l碼使用最廣泛。4．邏輯運(yùn)算中的三種基本運(yùn)算是與、或、非運(yùn)算。5．描述邏輯關(guān)系的函數(shù)稱為邏輯函數(shù)。邏輯函數(shù)中的變量和函數(shù)值都只能取0或1兩個(gè)值。6．常用的邏輯函數(shù)表示方法有真值表、函數(shù)表達(dá)式、邏輯圖等，它們之間可以任意地相互轉(zhuǎn)換。44本章小結(jié)44第一章數(shù)字邏輯概論結(jié)束45第一章45緒論一.概述1.電子技術(shù)的發(fā)展歷程1906發(fā)明：電子管1948出現(xiàn)：晶體管1958起：集成電路、大規(guī)模集成、超大規(guī)模集成電路2.電子技術(shù)的特點(diǎn)——小型化、集成化、元件種類繁多、能處理模擬信號和數(shù)字信號二.課程安排第三學(xué)期:54學(xué)時(shí)——數(shù)字電子技術(shù)第四學(xué)期:54學(xué)時(shí)——模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)：36學(xué)時(shí)——12個(gè)實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立設(shè)課46緒論1三.基本要求1.掌握所學(xué)內(nèi)容2.做好習(xí)題:每次課后必有題，每星期交一次作業(yè);注意：上課前交。

——每遲交一小節(jié)扣作業(yè)成績13分作業(yè)要求：(1)抄題目抄圖，字跡工整，清晰，字不要太??；(2)圖表要求用鉛筆和尺子畫線條；(3)對于計(jì)算題：未知數(shù)＝公式＝代入數(shù)值＝得數(shù)47三.基本要求2四.期評成績(1)期評成績=期末考試成績(60%)+平時(shí)成績(40%)(2)期末考試題目從題庫抽卷，閉卷考試，2個(gè)小時(shí)，全年級統(tǒng)考，教考分離。(3)平時(shí)成績的40%中:考勤10%，測驗(yàn)15%(三次)

，作業(yè)10%，仿真大作業(yè)5%?！綍r(shí)成績未達(dá)到及格要求的，不能參加期末考試。(4)考勤情況：曠課一小節(jié)扣考勤成績10分；遲到15分鐘以上算曠課。請假和遲到15分鐘以下扣考勤成績5分。48四.期評成績3第一章數(shù)字邏輯概論重點(diǎn)：1.了解數(shù)字電路的基本概念、數(shù)制；2.掌握基本邏輯門的邏輯符號、真值表和邏輯表達(dá)式；3.掌握邏輯函數(shù)的各種表示方法及其相互轉(zhuǎn)換方法。49第一章重點(diǎn)：4§1.1數(shù)字電路的基本概念一、模擬信號與數(shù)字信號1、模擬信號——隨時(shí)間連續(xù)變化的信號tu正弦波信號方波信號tu2、數(shù)字信號——時(shí)間和幅度都是離散的50§1.1數(shù)字電路的基本概念——隨時(shí)間連續(xù)變化的信號tu正二、正邏輯與負(fù)邏輯數(shù)字電路能識別兩種電壓信號——高電平、低電平

大多數(shù)情況下：高電平:＞2V的電壓信號;低電平:＜1V的電壓信號。為方便分析數(shù)字電路，分別用數(shù)字0或1來代表高低電平。這樣便有兩種情況：正邏輯體制：高電平→“1”，低電平→“0”負(fù)邏輯體制：低電平→“1”，高電平→“0”三、數(shù)字電路的常見信號

——脈沖信號負(fù)脈沖信號03V0-3V3V00-3V正脈沖信號51二、正邏輯與負(fù)邏輯——脈沖信號負(fù)脈沖信號03V0-3V3V0四、理想脈沖信號的主要參數(shù)1、A——信號幅度utATtw2、T——信號的重復(fù)周期3、tW——脈沖寬度4、q——占空比。其定義為：52四、理想脈沖信號的主要參數(shù)1、A——信號幅度utATtw2、五、實(shí)際脈沖信號的主要參數(shù)脈沖幅度AA0.9A0.5A0.1AtwtrtfT脈沖上升沿tr脈沖下降沿

tf脈沖寬度tw脈沖周期T

53五、實(shí)際脈沖信號的主要參數(shù)脈沖幅度AA0.9A0.5A0.§1.2數(shù)制一、數(shù)制1、十進(jìn)制——逢十進(jìn)一，有0~9十個(gè)數(shù)，基數(shù)為“10”,

如：(479)102、二進(jìn)制——逢二進(jìn)一，有0、1兩個(gè)數(shù)，基數(shù)為“2”,

如：(1001111)23、八進(jìn)制——逢八進(jìn)一，有0~7八個(gè)數(shù)，基數(shù)為“8”，如：(147)84、十六進(jìn)制——逢十六進(jìn)一，有0~9、A、B、C、D、E、F共16個(gè)數(shù)，基數(shù)為“16”,

如:(A4F)1654§1.2數(shù)制9二、十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000000081000108100011191001119200102210101012A300113311101113B401004412110014C501015513110115D601106614111016E701117715111117F55二、十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)三、數(shù)制間的轉(zhuǎn)換1、N進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)通式：(anan-1…

a0)N＝(an×Nn＋an-1×Nn-1＋…＋a0×N0)10(1)二進(jìn)制→十進(jìn)制(1101.01)2=1×23+1×22+0×21+1×20+0×2－1+1×2－2=(13.25)10(2)八進(jìn)制→十進(jìn)制(635.1)8=6×82+3×81+5×80+1×8－1=(413.125)10(3)十六進(jìn)制→十進(jìn)制(9BF.8)16=9×162+11×161+15×160+8×16－1=(2495.5)1056三、數(shù)制間的轉(zhuǎn)換112、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成N進(jìn)制數(shù)通式：整數(shù)部分采用“除N取余法”，倒讀。小數(shù)部分采用“乘N取整法”，順讀。(1)十進(jìn)制→二進(jìn)制：(13.25)10=(?)21326……13……0……12221……10列寫順序0.25×2=0.5……取00.5×2=1……取1列寫順序(13.25)10=(1101.01)2572、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成N進(jìn)制數(shù)(13.25)10=(?)2(2)十進(jìn)制→八進(jìn)制：(413.1875)10=(?)8413851……56……3……6880列寫順序0.1875×8=1.5……取10.5×8=4……取4列寫順序(413.1875)10=

(635.14)858(2)十進(jìn)制→八進(jìn)制：(413.1875)10=(?)8(3)十進(jìn)制→十六進(jìn)制：(2495.5)10=(?)16249516155……159……11……916160列寫順序0.5×16=8……取8列寫順序(2495.5)10=(9BF.8)1659(3)十進(jìn)制→十六進(jìn)制：(2495.5)10=(?)1623、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換通式：用三位二進(jìn)制數(shù)表示一位八進(jìn)制數(shù)(1110010101.0101)2=(001,110,010,101.010,100)2=(1625.24)8(635.1)8=(110011101.001)24、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換通式：用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十六進(jìn)制數(shù)

(1111111011.11001)2=(0011,1111,1011.1100,1000)2

=(3FB.C8)16(3FB.C8)16=(001111111011.11001000)2

5、八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換八進(jìn)制(十六進(jìn)制)數(shù)→二進(jìn)制數(shù)→十六進(jìn)制(八進(jìn)制)數(shù)603、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換15四、二進(jìn)制數(shù)的傳輸方式及其波形表示方法1、二進(jìn)制數(shù)的傳輸方式(1)串行方式(P14圖1.2.2)——n位數(shù)據(jù)只需一根連接線進(jìn)行傳輸。傳輸速度慢。工作時(shí)，數(shù)據(jù)信號在n個(gè)時(shí)鐘脈沖的控制下，依次由最高位MSB→最低位LSB傳輸數(shù)據(jù)波形。(2)并行方式(P15圖1.2.3)——n位數(shù)據(jù)需n根連接線進(jìn)行傳輸。傳輸速度快，傳輸時(shí)間為串行方式的1/n。工作時(shí)，n位數(shù)據(jù)信號在一個(gè)時(shí)鐘脈沖的控制下同時(shí)傳輸。2、二進(jìn)制數(shù)的波形表示方法低電平表示數(shù)據(jù)“0”高電平表示數(shù)據(jù)“1”01061四、二進(jìn)制數(shù)的傳輸方式及其波形表示方法01016一組波形如何用二進(jìn)制數(shù)表示出來？①串行方式時(shí)：②并行方式時(shí)：12345678CP例100110110解：二進(jìn)制數(shù)據(jù)為：例212345678CP求第4個(gè)脈沖二進(jìn)制數(shù)據(jù)。求圖示二進(jìn)制數(shù)據(jù)。解：第4個(gè)脈沖二進(jìn)制數(shù)據(jù)為：011LSBMSBLSBMSB62一組波形如何用二進(jìn)制數(shù)表示出來？②并行方式時(shí)：12§1.3二進(jìn)制數(shù)的的算術(shù)運(yùn)算一、無符號二進(jìn)制數(shù)的四則運(yùn)算1、加法運(yùn)算加法運(yùn)算規(guī)則如下：0＋0＝0

1＋0＝10＋1＝1

1＋1＝10——逢2進(jìn)1

1101+1001011010011

1110-100101012、減法運(yùn)算減法運(yùn)算規(guī)則如下：0-0＝0

1-0＝11-1＝0

0-1＝11進(jìn)位借位例:1101+1001=？例:1110－1001=？63§1.3二進(jìn)制數(shù)的的算術(shù)運(yùn)算110103、乘法運(yùn)算乘法運(yùn)算規(guī)則也有4條：

0×0＝0

1×0＝00×1＝0

1×1＝1舉例：計(jì)算1100×0101

1100×0101=1100+110000=111100

1100000011000000+0111100

11111×11010=111110+11111000+111110000=1100100110可見，乘法變成了加法。643、乘法運(yùn)算1100=1100+110004、除法運(yùn)算舉例：計(jì)算1100÷10

1100÷10=110除法變加法的過程太復(fù)雜，因此省略。1101011000654、除法運(yùn)算1100÷10=1101101011000二、帶符號二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算——變成加法運(yùn)算1、二進(jìn)制數(shù)符號的表示方法——最高位的0表示正數(shù)，最高位的1表示負(fù)數(shù)

(+13)10=(0

1101)2(-13)10=(1

1101)22、反碼十進(jìn)制數(shù)(46)反碼=53

二進(jìn)制數(shù)(1101)反碼=00103、補(bǔ)碼通式：(n位數(shù)N)補(bǔ)碼=(基數(shù))n-N=(N)反碼+1

十進(jìn)制數(shù)(46)補(bǔ)碼=(10)2-46=54(46)補(bǔ)碼=53+1=54

二進(jìn)制數(shù)(1101)補(bǔ)碼=(2)4-1101=0011(1101)補(bǔ)碼=0010

+1=001166二、帶符號二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算214、帶符號二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼最高位為符號位，正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1。當(dāng)二進(jìn)制數(shù)為正數(shù)時(shí)，?。貉a(bǔ)碼、反碼與原碼相同當(dāng)二進(jìn)制數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，?。貉a(bǔ)碼=(原碼)反碼+15、帶符號二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算

CPU無減法運(yùn)算,只有加法,如何通過加法求減法呢？(1)被減數(shù)＞減數(shù)時(shí)計(jì)算公式：A-B＝A＋(B)補(bǔ)碼＝A+(B)反碼+1如：1110－1001=？計(jì)算方法：01110+1(1001)補(bǔ)碼

=01110+10110+0001=100101所以：1110－1001=+0101溢出674、帶符號二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼所以：1110－100(2)被減數(shù)＜減數(shù)時(shí)計(jì)算公式：A-B＝[

A＋(B)補(bǔ)碼]補(bǔ)碼如：1001－1110=？計(jì)算方法：01001+1(1110)補(bǔ)碼

=01001+10001+0001=11011

1(1011)補(bǔ)碼

=10100+0001=10101所以：1001－1110=－

010168(2)被減數(shù)＜減數(shù)時(shí)所以：1001－11§1.4二進(jìn)制代碼一、二—十進(jìn)制碼(BCD碼)BCD碼——用來表示十進(jìn)制數(shù)0～9的二進(jìn)制代碼。

常用BCD碼有：十進(jìn)制數(shù)有權(quán)碼無權(quán)碼8421碼2421碼5421碼余3碼余3循環(huán)碼00000000000000011001010001000100010100011020010001000100101011130011001100110110010140100010001000111010050101101110001000110060110110010011001110170111110110101010111181000111010111011111091001111111001100101069§1.4二進(jìn)制代碼十進(jìn)制數(shù)有權(quán)碼無權(quán)碼8421碼2421碼二、格雷碼——相鄰兩組二進(jìn)制數(shù)之間只變化一位二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)8421碼格雷碼十進(jìn)制數(shù)8421碼格雷碼000000000810001100100010001910011101200100011101010111130011001011101111104010001101211001010501010111131101101160110010114111010017011101001511111000余3循環(huán)碼=格雷碼的3~1270二、格雷碼十進(jìn)制數(shù)8421碼格雷碼十進(jìn)制數(shù)8421碼格雷碼0三、ASCII碼——美國標(biāo)準(zhǔn)信息碼ASCII碼是字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號、特殊符號及控制符的統(tǒng)一代碼。每個(gè)字符用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的7位二進(jìn)制數(shù)表示。如字符“A”的ASCII碼為：(1000001)2或6510

。字符“0”的ASCII碼為：(0110000)2

或4810。

7位二進(jìn)制數(shù)可表示：

0000000---1111111（27）=128種不同的符號。若以8位二進(jìn)制，即一個(gè)字節(jié)為單位表示信息，則ASCII碼的最高位為0。如字符“A”在機(jī)內(nèi)為：01000001

，在機(jī)內(nèi)則占一個(gè)字節(jié)（最高位為0)

。字符“0”在機(jī)內(nèi)為：0011000071三、ASCII碼——美國標(biāo)準(zhǔn)信息碼26ASCII碼給出了：0～9共10個(gè)數(shù)碼大小寫英文字母各26個(gè)32個(gè)通用符號34個(gè)動(dòng)作控制符學(xué)習(xí)要求：會(huì)比較ASCII字符的大?。ò雌銩SCII碼值）會(huì)推算同組字符ASCII碼值如A的ASCII值（十進(jìn)制）為65，則B、C…的ASCII值分別為66、67…思考：0～9共10個(gè)數(shù)碼、大小寫英文字母中，哪一類的ASCII的碼值最大，哪一類最??？

空格＜0～9＜A～Z＜a～z72ASCII碼給出了：27§1.5基本邏輯運(yùn)算一、與運(yùn)算

1、與運(yùn)算實(shí)例設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=0

燈亮?xí)rL=1,燈不亮?xí)rL=0則得表格：2、真值表(狀態(tài)表、功能表)4、數(shù)學(xué)表達(dá)式L=A·BABL0000101001113、與門圖形符號實(shí)現(xiàn)與邏輯運(yùn)算功能的電路稱為“與門”。有0出0，全1出1

L73§1.5基本邏輯運(yùn)算設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=0二、或運(yùn)算

1、或運(yùn)算實(shí)例設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=0

燈亮?xí)rL=1,燈不亮?xí)rL=0則得表格：2、真值表(狀態(tài)表、功能表)4、數(shù)學(xué)表達(dá)式L=A+BABL0000111011113、或門圖形符號實(shí)現(xiàn)或邏輯運(yùn)算功能的電路稱為“或門”。有1出1，全0出0L74二、或運(yùn)算設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=04、數(shù)學(xué)表達(dá)式三、非運(yùn)算

1、非運(yùn)算實(shí)例設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=0

燈亮?xí)rL=1,燈不亮?xí)rL=0則得表格：2、真值表(狀態(tài)表、功能表)4、數(shù)學(xué)表達(dá)式AL01103、非門圖形符號實(shí)現(xiàn)非邏輯運(yùn)算功能的電路稱為“非門”。有0出1，有1出0L75三、非運(yùn)算設(shè):開關(guān)閉合=1,開關(guān)不閉合=04、數(shù)學(xué)表達(dá)式2.圖形符號3.真值表四.與非門1.電路4.邏輯代數(shù)式有0出1，全1出0ABF'F0001010110011110BAF'F＆1BAF＆762.圖形符號3.真值表四.與非門4.邏輯代數(shù)式有0出1，全12.圖形符號3.真值表五.或非門1.電路4.邏輯代數(shù)式有1出0，全0出1ABF'F0001011010101110BAF'F≥11BAF≥1772.圖形符號3.真值表五.或非門4.邏輯代數(shù)式有1出0，全0六.異或門1.圖形符號＝1BAF2.真值表3.邏輯代數(shù)式：相同出0，不同出1ABF00001110111078六.異或門＝1BAF2.真值表3.邏輯代數(shù)式：相同出0，不七.同或門1.圖形符號=A⊙B相同出1，不同出0ABF00101010011