數(shù)據(jù)表示與邏輯運算優(yōu)選ppt資料_第1頁
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文檔簡介

第3章數(shù)據(jù)表示與邏輯運算第一頁,共80頁。前言(qiányán)現(xiàn)代電子計算機(jī)中的運算主要(zhǔyào)有兩種:算術(shù)運算和邏輯運算,這些運算是由計算機(jī)內(nèi)部的邏輯部件實現(xiàn)的,而邏輯部件是通過基本門電路實現(xiàn)的。利用這些邏輯部件,可以表示和實現(xiàn)布爾代數(shù)的各種運算??紤]到各種信息、指令和數(shù)據(jù)都必須以二進(jìn)制表示,本章將介紹數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表示、二進(jìn)制的運算以及實現(xiàn)二進(jìn)制運算的基本邏輯部件。第二頁,共80頁。2主要(zhǔyào)內(nèi)容3.1數(shù)制及數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換3.2編碼(biānmǎ)3.3-3.4二進(jìn)制運算:邏輯運算、算術(shù)運算3.5基本門電路3.6組合邏輯電路3.7時序邏輯電路第三頁,共80頁。3ENIAC的缺點(quēdiǎn)可靠性差,只能(zhīnénɡ)穩(wěn)定地工作幾小時;存儲容量?。褐炼嗄艽?0個字節(jié);采用十進(jìn)制;無程序存儲功能,采用插拔線;功耗大,每小時150kW。第四頁,共80頁。4馮諾伊曼思想(sīxiǎng)二進(jìn)制:用0、1二進(jìn)制碼組成各種信息進(jìn)行計算。存儲程序(chéngxù)工作原理——計算機(jī)史上的里程碑。JohnvonNeumann1903~1957不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn);小數(shù)點的表示;二進(jìn)制的運算;第五頁,共80頁。53.1數(shù)制及數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)

236.895十進(jìn)制的運算(yùnsuàn)第六頁,共80頁。63.1數(shù)制及數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)使用固定個數(shù)的數(shù)碼;0,1,2,…,9由低位向高位按“逢10進(jìn)一”的規(guī)則計數(shù),10稱為(chēnɡwéi)基數(shù);采用“位權(quán)”表示法(按權(quán)展開);小數(shù)點的移動等價于乘10或除10;111111十進(jìn)制中10310210110010-110-2同一(tóngyī)進(jìn)位制中,不同位置上的同一(tóngyī)個數(shù)字符號所代表的值是不同的。二進(jìn)制中232221202-12-2第七頁,共80頁。73.1數(shù)制及數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)(1011.101)2=123+022+121+120+12-1+02-2+12-3R進(jìn)制的數(shù)S′的位權(quán)展開(zhǎnkāi)多項式(1011.101)8=183+082+181+180+18-1+08-2+18-3第八頁,共80頁。83.1數(shù)制及數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)二進(jìn)制(B)八進(jìn)制(O)十進(jìn)制(D)十六進(jìn)制(shíliùjìnzhì)(H)十進(jìn)制012345678910111213141516八進(jìn)制01234567101112131415161720十六進(jìn)制(shíliùjìnzhì)0123456789ABCDEF10二進(jìn)制0110111001101000101011001110100000—16之間整數(shù)的常用進(jìn)制數(shù)對應(yīng)關(guān)系第九頁,共80頁。9數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)1:多項式替代法(1011.101)2=123+022+121+120+12-1+02-2+12-3=(11.625)10第十頁,共80頁。10數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)1:多項式替代法例試用(shìyòng)多項式替代法將十進(jìn)制數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。3101+4100+710-1+510-2(3)10=(11)2(4)10=(100)2(7)10=(111)2(5)10=(101)2(10)10=(1010)21110101+10010100+1111010-1+1011010-2(100010.11)2111010+100+111÷1010+101÷1010÷1010=11110+100+(1111010+101)÷1010÷1010=100010+1001011÷1010÷1010第十一頁,共80頁。11數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)1:多項式替代法適用(shìyòng)場合:將其他進(jìn)制的數(shù)字轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)例:(357)8=()103×82+5×81+7×80=(239)10適用場合:將其他進(jìn)制的數(shù)字(shùzì)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)例:(8BC3)16=()108×163+B×162+C×161+3×160=(35779)10第十二頁,共80頁。12數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)2:基數(shù)除法例試用整數(shù)(zhěngshù)除法將十進(jìn)制數(shù)92數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。整數(shù)(zhěngshù)部分小數(shù)部分適用場合:將十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為其它進(jìn)制的整數(shù)第十三頁,共80頁。13數(shù)制轉(zhuǎn)換2:基數(shù)(jīshù)除法9246222321125222120(92)10=(1011100)2第十四頁,共80頁。14數(shù)制轉(zhuǎn)換2:基數(shù)(jīshù)除法92211588148180(922)10=(1632)8例,將十進(jìn)制整數(shù)(zhěngshù)922轉(zhuǎn)換成8進(jìn)制數(shù)和16進(jìn)制數(shù)(922)10=(39A)16第十五頁,共80頁。15數(shù)制轉(zhuǎn)換2:基數(shù)(jīshù)除法9246222321125222120基數(shù)(jīshù)除法:任意進(jìn)制之間轉(zhuǎn)換第十六頁,共80頁。16數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)2:基數(shù)除法例將4進(jìn)制數(shù)321轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)為七進(jìn)制數(shù)。3211320113111301(321)4=(111)7第十七頁,共80頁。17數(shù)制轉(zhuǎn)換3:基數(shù)(jīshù)乘法例將十進(jìn)制小數(shù)(xiǎoshù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。小數(shù)(xiǎoshù)部分整數(shù)部分適用場合:將十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制小數(shù)第十八頁,共80頁。18數(shù)制轉(zhuǎn)換3:基數(shù)(jīshù)乘法2222B-1=1B-2=0B-3=1B-4=1(0.6875)10=(0.1011)2第十九頁,共80頁。19數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)3:基數(shù)乘法2222任意(rènyì)數(shù)制轉(zhuǎn)換第二十頁,共80頁。20數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)3:基數(shù)乘法例用基數(shù)(jīshù)乘法將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。10101000101011010101010101(0.1101)2=(0.8125)10第二十一頁,共80頁。21數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)4:混合法多項式替代法:將其他進(jìn)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)為十進(jìn)制;基數(shù)乘法:將十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)為其他進(jìn)制;基數(shù)除法:將十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)為其他進(jìn)制;第二十二頁,共80頁。22數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)4:混合法例將四進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)為五進(jìn)制數(shù)。(1023.231)4=143+042+241+340+24-1+34-2+14-3=(75.703125)107551505305035555…………(1023.231)4=(300.3224)5第二十三頁,共80頁。23數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)5:直接轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)法適用(shìyòng)于:α與β滿足(為整數(shù))2k關(guān)系。76543210八進(jìn)制111110101100011010001000二進(jìn)制三位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)(duìyìng)于一位八進(jìn)制數(shù);一位八進(jìn)制數(shù)對應(yīng)(duìyìng)于三位二進(jìn)制數(shù);16進(jìn)制與2進(jìn)制的轉(zhuǎn)換如何處理?第二十四頁,共80頁。24數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)5:直接轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)法例將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)為八進(jìn)制數(shù)。0004516022=(2061.54)8第二十五頁,共80頁。25數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)5:直接轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)法例將八進(jìn)制數(shù)直接(zhíjiē)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。001000011111010110(1037.26)8=(1000011111.01011)2第二十六頁,共80頁。26數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)6:轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)位數(shù)的確定目的:在進(jìn)行(jìnxíng)進(jìn)制轉(zhuǎn)換時,保證數(shù)的精度。(0.2)10=(0.00110011…)2設(shè)α進(jìn)制小數(shù)(xiǎoshù)為k位,為保證轉(zhuǎn)換精度,需取j位β進(jìn)制小數(shù)(xiǎoshù)。第二十七頁,共80頁。27數(shù)制轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)6:轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)位數(shù)的確定例將十進(jìn)制數(shù)0.31534轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù),要求轉(zhuǎn)換精度為

取j=5第二十八頁,共80頁。283.2編碼(biānmǎ)3.2.1BCD碼用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)的方法,稱為二——十進(jìn)制代碼(Binarycodeddecimal,BCD碼)常見(chánɡjiàn)的BCD碼有:8421碼、2421碼、余3碼8421碼:N=8a3+4a2+2a1+a0例(10.54)10=(00010000.01010100)84212421碼:N=2a3+4a2+2a1+a0特點:編碼方案不唯一余3碼:十進(jìn)制數(shù)的8421碼加上0011得到。第二十九頁,共80頁。293.2.2文本(wénběn)為每一個字符制定唯一的一個編碼,即可將一個字符串轉(zhuǎn)換成一個二進(jìn)制串信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼:Americanstandardcodeforinformationinterchange,ASCIIASCII碼采用(cǎiyòng)7位編碼,可表示128位字符,計算機(jī)中用8位表示一個字節(jié),最高位補(bǔ)0;擴(kuò)展的ASCII碼最高位為1,因此1字節(jié)的編碼共可表示256個字符。C語言字母基于ASCII碼字母表第三十頁,共80頁。303.2.2文本(wénběn)2.漢字:兩個字節(jié)表示一個漢字:32位編碼,可以為全世界每種語言(yǔyán)的每個字符設(shè)定一個唯一的二進(jìn)制編碼。第三十一頁,共80頁。313.2.3圖像(túxiànɡ)1.位圖在位圖技術(shù)(jìshù)中,圖像被看成點的集合,每一個點稱為一個像素;黑白圖像:用一個二進(jìn)制位(bit)表示1個像素,1表示黑色,0表示白色;彩色圖像:每個像素用24位RGB編碼來表示。R、G、B取值范圍0~255.白色RGB(255,255,255)黑色RGB(0,0,0)問用位圖方式存儲一張1024×512大小的圖片需要存儲空間是多少?1024×512×3Byte=MB第三十二頁,共80頁。323.2.3圖像(túxiànɡ)2.矢量圖矢量:是既有大小又有方向的量。物理中稱為矢量,數(shù)學(xué)上稱為向量;矢量圖是使用數(shù)學(xué)的方法構(gòu)造一些基本的幾何元素,點、線、矩形、多邊形、圓、弧線等,然后利用(lìyòng)這些幾何元素構(gòu)造計算機(jī)圖形。特點:矢量圖形可以通過公式計算得到,無需記錄像素點信息,圖像文件較小。例如畫圓:只需記錄圓心坐標(biāo)和半徑。優(yōu)點:圖形不失真第三十三頁,共80頁。333.2.4聲音(shēngyīn)音頻(yīnpín)信息編碼方法按有規(guī)律的時間間隔采樣聲波的振幅,并記錄所得到的數(shù)值序列。步驟:(1)采樣:等時間間隔的讀取聲音幅值。采樣頻率是每秒鐘抽取的樣本數(shù),單位kHz.(2)量化:把讀取的幅值進(jìn)行分級量化,按整個波形變化的最大幅度劃分成幾個區(qū)段,把落在某個區(qū)段的采樣幅值歸為一類,并給出相應(yīng)的量化值。第三十四頁,共80頁。343.2.5可靠性編碼(biānmǎ)常用可靠性編碼:格雷碼、奇偶校驗碼、海明碼。1.格雷(Gray)碼:任意兩個相鄰數(shù)的編碼只有1位二進(jìn)制數(shù)不同。2.奇偶校驗碼由信息(xìnxī)位和1位校驗位組成校驗位的取值將使整個編碼中1的個數(shù)為奇數(shù)個(奇校驗),或偶數(shù)個(偶校驗)例如6編碼:奇校驗01101偶校驗01100能夠(nénggòu)發(fā)現(xiàn)1位錯誤或奇數(shù)位錯誤,對偶數(shù)位同時出錯不能夠(nénggòu)發(fā)現(xiàn)第三十五頁,共80頁。353.2.5可靠性編碼(biānmǎ)3.海明碼具有檢錯和糾錯(jiūcuò)能力。即能夠發(fā)現(xiàn)錯誤及哪些位出錯。第三十六頁,共80頁。363.3二進(jìn)制邏輯運算101001101101011101110001運算(yùnsuàn)規(guī)則第三十七頁,共80頁。373.3二進(jìn)制邏輯運算應(yīng)用(yìngyòng)****掩碼:是一種特二進(jìn)制代碼(dàimǎ)序列,將源碼與掩碼經(jīng)過邏輯運算得出新的操作數(shù)1.與運算(1)應(yīng)用:“清零”或“復(fù)位”,即將(jíjiāng)二進(jìn)制數(shù)的某些位變成0,做與運算(2)掩碼設(shè)計:要清零的相應(yīng)位置0,其余位為1(3)舉例:將8位二進(jìn)制數(shù)的最低位清零,掩碼:11111110(4)練習(xí):將8位二進(jìn)制數(shù)的第2和5位清零?第三十八頁,共80頁。383.3二進(jìn)制邏輯運算應(yīng)用(yìngyòng)(4)練習(xí)(liànxí):將8位二進(jìn)制數(shù)的第2和5位置位?掩碼:2.或運算(1)應(yīng)用:“置位”,即將(jíjiāng)二進(jìn)制數(shù)的某些位變成1(2)掩碼設(shè)計:要置位的相應(yīng)位置1,其余位為0,做或運算(3)舉例:將8位二進(jìn)制數(shù)的最低位置位,掩碼:0000000100100100第三十九頁,共80頁。393.3二進(jìn)制邏輯運算應(yīng)用(yìngyòng)(4)練習(xí)(liànxí):將8位二進(jìn)制數(shù)的第2和5反轉(zhuǎn)?掩碼:3.異或運算(yùnsuàn)(1)應(yīng)用:“反轉(zhuǎn)”,即將二進(jìn)制數(shù)的某些位反轉(zhuǎn)(取反)。(2)掩碼設(shè)計:要反轉(zhuǎn)的相應(yīng)位置1,其余保持不變位為0,做異或運算(3)舉例:將8位二進(jìn)制數(shù)3-7位反轉(zhuǎn),掩碼:0010010011111000第四十頁,共80頁。403.4二進(jìn)制算術(shù)(suànshù)運算計算機(jī)是對機(jī)器數(shù)進(jìn)行運算的,而我們最終需要的又是真值。因此,希望機(jī)器數(shù)要盡可能地滿足下列(xiàliè)要求:機(jī)器(jīqì)數(shù)必須能被計算機(jī)表示;機(jī)器數(shù)與真值的轉(zhuǎn)換要簡單,辨認(rèn)要直觀。機(jī)器數(shù)的運算規(guī)則要簡單。在計算機(jī)表示正負(fù)號的最簡單的方法就是用0表示正號,用1表示負(fù)號?!獭痰谒氖豁?,共80頁。413.4.1數(shù)的原碼反碼和補(bǔ)碼(bǔmǎ)表示第四十二頁,共80頁。423.4.1數(shù)的原碼反碼和補(bǔ)碼(bǔmǎ)表示特殊值的原碼、反碼(fǎnmǎ)和補(bǔ)碼表示第四十三頁,共80頁。433.4.1數(shù)的原碼(yuánmǎ)反碼和補(bǔ)碼表示長度為n的數(shù),其原碼(yuánmǎ)、反碼與補(bǔ)碼均為n+1位;正數(shù)的原碼(yuánmǎ)、反碼及補(bǔ)碼均相同,均為其真值前加符號位0;負(fù)數(shù)的原碼(yuánmǎ)為在其真值前加符號位1;負(fù)數(shù)的反碼等于其原碼(yuánmǎ)數(shù)據(jù)位按位求反;負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼等于反碼數(shù)據(jù)位末位加1,符號不變;如何(rúhé)由負(fù)數(shù)的原碼求補(bǔ)碼?如何(rúhé)由負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼求原碼?第四十四頁,共80頁。443.4.1數(shù)的原碼(yuánmǎ)反碼和補(bǔ)碼表示例已知x=+101101,y=-101101,求x和y的原碼(yuánmǎ)、反碼及補(bǔ)碼。[x]原=[x]反=[x]補(bǔ)=0101101[y]原=1101101[y]反=1010010[y]補(bǔ)=101001111011001101101如何由負(fù)數(shù)的原碼求補(bǔ)碼?符號(fúhào)位不變,數(shù)據(jù)位變反加1如何由負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼求原碼?(1)補(bǔ)碼數(shù)據(jù)位減1得反碼,反碼數(shù)據(jù)位變反得原碼(2)補(bǔ)碼的數(shù)據(jù)位按位取反加1,符號(fúhào)位不變第四十五頁,共80頁。453.4.2定點數(shù)與浮點數(shù)小數(shù)點在計算機(jī)內(nèi)部如何(rúhé)表示?定點(dìnɡdiǎn)表示法;浮點表示法;第四十六頁,共80頁。463.4.2定點數(shù)與浮點數(shù)計算機(jī)中,數(shù)字0和1是用觸發(fā)器的狀態(tài)(zhuàngtài)表示的,一個觸發(fā)器可以存儲一位二進(jìn)制數(shù)。如果一個計算機(jī)的字長為16位,其結(jié)構(gòu)可以表示如下:觸發(fā)器編號1514131211109876543210觸發(fā)器…編號1514觸發(fā)器…編號1514定點(dìnɡdiǎn)小數(shù)表示定點(dìnɡdiǎn)整數(shù)表示符號位第四十七頁,共80頁。473.4.2定點數(shù)與浮點數(shù)1415編號…觸發(fā)器1415編號…觸發(fā)器為了將實際(shíjì)的數(shù)用浮點整數(shù)或浮點小數(shù)表示,這需要對小數(shù)進(jìn)行放大處理或?qū)φ麛?shù)進(jìn)行縮小處理,以使表示的數(shù)變?yōu)檎麛?shù)或小數(shù),稱為選取比例因子。小數(shù)點位置(wèizhi)小數(shù)點位置(wèizhi)第四十八頁,共80頁。483.4.2定點數(shù)與浮點數(shù)例用定點(dìnɡdiǎn)小數(shù)和定點(dìnɡdiǎn)整數(shù)表示數(shù)和。15141312111090101.1+101100…010.11+010110…015146543210101.1+0…010110010.11+0…0010110定點(dìnɡdiǎn)小數(shù)定點(dìnɡdiǎn)整數(shù)第四十九頁,共80頁。493.4.2定點數(shù)與浮點數(shù)所謂的浮點表示法,就是計算機(jī)中數(shù)的小數(shù)點位置不是(bùshi)固定的,或者說是浮動的。一般來講,任何(rènhé)十進(jìn)制數(shù)N可以表示為:其中(qízhōng)J稱為階碼(可正可負(fù)),S稱為尾數(shù)(可正可負(fù))。第五十頁,共80頁。503.4.2定點數(shù)與浮點數(shù)JS5.683→1,0.5683或2,0.056830.005683→-1,0.05683或-2,0.5683階碼尾數(shù)(wěishù)第五十一頁,共80頁。513.4.2定點數(shù)與浮點數(shù)階碼,尾數(shù)(wěishù)階碼符號(fúhào)階碼尾數(shù)(wěishù)符號尾數(shù)第五十二頁,共80頁。523.4.3算術(shù)(suànshù)運算加法(jiāfǎ)運算減法(jiǎnfǎ)運算乘法運算除法運算第五十三頁,共80頁。533.4.3算術(shù)(suànshù)運算例已知x=+1101,y=+0110,用原碼(yuánmǎ)運算計算x-y之值。(1)將數(shù)用原碼(yuánmǎ)表示;(2)比較兩個數(shù)的大小,用大的減小的,同時確定結(jié)果的符號;[x]原=0,1101[y]原=0,0110-0,0111x-y=+0111運算規(guī)則第五十四頁,共80頁。543.4.3算術(shù)(suànshù)運算例已知x=+1101,y=+0110,用反碼運算(yùnsuàn)計算x-y之值。[x]反=0,1101[-y]反=1,1001+10,0110x-y=+01111+0,0111運算(yùnsuàn)規(guī)則第五十五頁,共80頁。553.4.3算術(shù)(suànshù)運算例已知x=+1101,y=+0110,用補(bǔ)碼(bǔmǎ)運算計算x-y之值。[x]補(bǔ)=0,1101[-y]補(bǔ)=1,1010+10,0111x-y=+0111運算(yùnsuàn)規(guī)則第五十六頁,共80頁。563.5邏輯(luójí)門電路在數(shù)字系統(tǒng)中,各種功能部件都是由基本邏輯電路實現(xiàn)的。這些基本電路控制著系統(tǒng)中信息的流通,它們的作用和門的開關(guān)(kāiguān)作用極為相似,故稱為邏輯門電路,簡稱邏輯門或門電路。邏輯門是數(shù)字電路邏輯設(shè)計中的基本元件。

3.5.1晶體管集成電路:將實現(xiàn)各種(ɡèzhǒnɡ)邏輯功能的元器件及其連線都集中制造在同一塊半導(dǎo)體材料基片上,通過引線與外界聯(lián)系第五十七頁,共80頁。573.5邏輯(luójí)門電路在數(shù)字系統(tǒng)中,各種功能(gōngnéng)部件都是由基本邏輯電路實現(xiàn)的。這些基本電路控制著系統(tǒng)中信息的流通,它們的作用和門的開關(guān)作用極為相似,故稱為邏輯門電路,簡稱邏輯門或門電路。邏輯門是數(shù)字電路邏輯設(shè)計中的基本元件。

3.5.1晶體管集成電路:將實現(xiàn)各種邏輯功能(gōngnéng)的元器件及其連線都集中制造在同一塊半導(dǎo)體材料基片上,通過引線與外界聯(lián)系.第五十八頁,共80頁。583.5.1晶體管集成電路(jíchéng-diànlù)雙極型集成電路(jíchéng-diànlù)單極(dānjí)型集成電路:采用雙極型半導(dǎo)體器件:采用金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管(簡稱MOS管)作為元件雙極型集成電路TTL:transistor-transistorlogic晶體管-晶體管邏輯電路ECL:emittercoupledlogic射極耦合邏輯門電路I2L:integratedinjectionlogic集成注入邏輯電路第五十九頁,共80頁。593.5.1晶體管單極(dānjí)型集成電路N型MOS管P型MOS管PMOSNMOSCMOS:由PMOS和NMOS組成的互補(bǔ)(hùbǔ)MOS電路課后筆記本:總結(jié)各種(ɡèzhǒnɡ)集成電路的優(yōu)缺點當(dāng)柵極為低電平時,源極和漏極導(dǎo)通當(dāng)柵極為高電平時,源極和漏極導(dǎo)通第六十頁,共80頁。603.5.2非門CMOS非門(fēimén)工作原理(yuánlǐ):1.當(dāng)VIN為1時,T1斷開,T2導(dǎo)通,VOUT=02.當(dāng)VIN為0時,T1導(dǎo)通,T2斷開(duànkāi),VOUT=1第六十一頁,共80頁。613.5.3與非門電路(diànlù)CMOS與非門CMOS與門第六十二頁,共80頁。623.5.4或非門CMOS或非門CMOS或門第六十三頁,共80頁。633.5邏輯(luójí)門電路(f)異或門第六十四頁,共80頁。64組合(zǔhé)邏輯電路舉重比賽規(guī)則規(guī)定:在一名主裁判和兩名副裁判中,必須有兩人以上(必須包括主裁判)認(rèn)為運動員的動作合格,試舉才算成功。比賽時主裁判掌握著開關(guān)C、兩名副裁判分別(fēnbié)掌握開關(guān)A和B,當(dāng)裁判認(rèn)為運動員動作合格時就合上相應(yīng)的開關(guān),否則不合。第六十五頁,共80頁。653.6組合(zǔhé)邏輯電路第六十六頁,共80頁。663.6常用(chánɡyònɡ)組合電路2-4譯碼器多路復(fù)用器3-8譯碼器如何(rúhé)構(gòu)成?第六十七頁,共80頁。67適用場合:將十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制小數(shù)時序(shíxù)邏輯電路應(yīng)用(yìngyòng)(1)應(yīng)用:“清零”或“復(fù)位”,即將(jíjiāng)二進(jìn)制數(shù)的某些位變成0,做與運算第三十一頁,共80頁。時序(shíxù)邏輯電路例試用整數(shù)(zhěngshù)除法將十進(jìn)制數(shù)92數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。4二進(jìn)制算術(shù)(suànshù)運算適用(shìyòng)場合:將其他進(jìn)制的數(shù)字轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)5邏輯(luójí)門電路=123+022+121+120+12-1+02-2+12-32[y]原=1101101采樣頻率是每秒鐘抽取的樣本數(shù),單位kHz.3算術(shù)(suànshù)運算馮諾伊曼思想(sīxiǎng)3.6組合(zǔhé)邏輯電路——加法器半加——不考慮來自低位的進(jìn)位,將兩個(liǎnɡɡè)1位二進(jìn)制位相加,稱為半加。半加器——實現(xiàn)半加運算的電路輸出(shūchū)和輸入的邏輯關(guān)系?ABSumCO-CarryOutput0001101100101001S=A′B+AB′=ABCO=AB第六十八頁,共80頁。683.6組合(zǔhé)邏輯電路——加法器全加——若考慮來自低位的進(jìn)位,將兩個(liǎnɡɡè)1位二進(jìn)制位和來自低位的進(jìn)位相加。全加器——實現(xiàn)全加運算的電路輸出(shūchū)和輸入的邏輯關(guān)系?輸入輸出CIABSCO0000000110010100110110010101011100111111第六十九頁,共80頁。693.6組合(zǔhé)邏輯電路——加法器輸入輸出CIABSCO00

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