數(shù)字電子技術(shù)-第一章及緒論

（第五版閻石主編JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand Add:理化樓:: JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 緒論JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字技術(shù)的發(fā) 李.德福雷斯特發(fā)明 1958

基爾比JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字技術(shù)的發(fā) 60-70年代IC技術(shù)迅速發(fā)展：SSI、MSI、LSI、VLSI80年代 ULSI，10億個(gè)晶體管/片、ASIC制作技術(shù)成90年代 97年一片集成 JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字技術(shù)的發(fā) 發(fā)展特點(diǎn):電子管時(shí)代電壓控制器件管體積大、重量重、耗電大、短。目JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字技術(shù)的

JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceJilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字技術(shù)的JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字技術(shù)的發(fā) 電路設(shè)計(jì)方法的發(fā)展:伴隨器件變化從傳 由人工組裝,經(jīng)反復(fù)調(diào)試、驗(yàn)證、修改完成。所用的元器件由人工組裝,經(jīng)反復(fù)調(diào)試、驗(yàn)證、修改完成。所用的元器件現(xiàn)代現(xiàn)代EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)軟件化。電路設(shè)計(jì)、分析、仿真、修訂全通過計(jì)算機(jī)完成。JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字技術(shù)的航空航 技通信技 計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字技術(shù)的應(yīng) JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand JilinUniversity,CollegeofElectronicsJilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字集成電路的--數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路--數(shù)字電路可分為CMOSTTLJilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字集成電路的分

9106以

JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字集成電路的電路簡(jiǎn)單,便于大規(guī)模集成,批量生產(chǎn)可靠性、穩(wěn)定性和精度高 能力體積小,通用性好,成本低.高速度低功耗JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 數(shù)字集成電路的JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制

0。JilinJilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 邏輯電平與電壓值的關(guān)系（正邏輯電壓電1H(高電平)00L(低電平)第一章數(shù)制幅值=5.0V

tw脈沖寬

JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制對(duì)于脈沖的極性而言，有正脈沖與負(fù)脈沖。如果脈沖出表示；低電位稱為低電平，用UL表示。JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制理想的矩形脈沖可以用三個(gè)參數(shù)來描脈沖的幅度，用Um表示 的寬度，用tw表示。 脈沖的重復(fù)周期：在重復(fù)的周期信號(hào)中兩個(gè)相鄰脈對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔稱為脈沖的重復(fù)周期，用T表示JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制脈沖的幅度Um：脈沖的底部到脈沖的頂部之間的變化量脈沖的上升時(shí)間tr：指脈沖的上升沿從0.1Um上升0.9Um所用的時(shí)間（5）脈沖的下降時(shí)間tf：指脈沖的下降沿從0.9Um下降0.1Um所用的時(shí)間JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand t第一tt0.9Vm0.5Vm 0.Vt

脈沖

占空q=tW/

脈沖周JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制十進(jìn)制 JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制例：十進(jìn)制數(shù)1234.5=1×103+2×102+3×101+4×100+5×10-

(N)D K

任意進(jìn)制數(shù)的一般表達(dá)式為

(N)r KiriiJilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制二進(jìn)制數(shù)只有0、1兩個(gè)數(shù)碼，基數(shù)為2二進(jìn)制數(shù)的一般展開式為 (N)B Ki2i各位的權(quán)都是2的冪基數(shù)為2(101.11)2JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制 數(shù)據(jù)功能JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制十六進(jìn)制數(shù)中有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9A(10)、B(11)、C(12)、

(N)

nai16i(2A.7F)16 +7161+15JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制十進(jìn) 二進(jìn) 八進(jìn) 十六進(jìn)00081192233445566771234567

十進(jìn) 二進(jìn) 八進(jìn) 十六進(jìn)89JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand JilinUniversity,CollegeofJilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 將二進(jìn)制從左向?qū)⒍M(jìn)制整從右向?qū)⒍M(jìn)制整從右向第一章數(shù)制例如將 )2轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 2練習(xí)將 .001)2轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制例如將(8FA.C6)16轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) 6(100011111010.11000110練習(xí)將(BEEF)16(101111101110JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制(101.11)2=122+021+120+121+122=(5.7510(1011.01)2==(11.25)JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制①整數(shù)轉(zhuǎn)換(N 2n1

a21a 2

2n3

21a 2Q1上式表明，若將(N)10除以2，所得的商為Q1,而余數(shù)就是a0。Q 2n3

a) 顯然，若將上式兩邊再同時(shí)除以2，則所得余數(shù)是a1。以此類推，反復(fù)將每次得到的商再除以2，就可求得二進(jìn)制數(shù)的JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制[例]：將十進(jìn)制數(shù)(173)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制22222222

余數(shù)=1=a0 余數(shù)=0=a1 余數(shù)=1=a2 余數(shù)=1=a3 余數(shù)=0=a4 余數(shù)=1=a5 余數(shù)=0=a61(173)10 )JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制

２ ２１

1011(53)10=

JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制若將十進(jìn)制小數(shù)(N)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)(N)2(N 21

22(N 21

2m12F 21

2m2 積的小數(shù)部分再乘以2，就可求得二進(jìn)制小數(shù)的每一位JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制

整數(shù)部分=1a-整數(shù)部分=1a-整數(shù)部分=0a-

(0.8125)=(0.1101) 整數(shù)部分=1a-JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制 由于精度要求達(dá)到0.1%，0.1%1/1024.所以,需要精確0.39×2=0.78×2=0.56×2=0.12×2=0.24×2=

b-1=b-2=b-3=b-4=b-5=

0.48×20.96×20.92×20.84×20.68×2

b-6=b-7=b-80111101111b- 0.39D JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制i⑴十六-十轉(zhuǎn)i

ki1⑵十-十六轉(zhuǎn)JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制（3981）10= 24 39824 ………1316 15…….…0……...15（（3981）10=（F8JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制(F)16=(15)10=(17)8=(120)3=(1111)JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制幾種常見編自然二進(jìn)制碼：在數(shù)值上與對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制恰好相等,位數(shù)n由N決定二-十進(jìn)制碼（BCD碼）：用4位二進(jìn)制編碼表示十進(jìn)制的0-9十個(gè)數(shù)碼 JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制(BCD碼BinaryCode間應(yīng)滿足以下關(guān)系：2n-1≤N≤2n二十進(jìn)制這種編碼至少需要用四位二進(jìn)制數(shù)碼，而四位二進(jìn)制數(shù)碼可以有16種組合。當(dāng)用這些組合表示十進(jìn)制數(shù)0~9時(shí)，有六種組合不用。由16種組合中選用10

A10

2.9 每種組合產(chǎn)生一種BCDJilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制

碼碼5421余30123456789JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制

=08+14+12+11=(7)

=12+14+02+11=(7JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制用BCD代碼表示十進(jìn)制463.510463.510不能省略不能省略 不能省略11000011.

JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制ASCII碼(字符編碼ASCII碼即JilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 行列000001010100101NUL0@P、pDC1!1AQaqDC2”2BRbrETXDC3#3CScsDC4$4DTdtNAK%5EUeuACK&6FVfvETB’7GWgwBSCAN(8HXhxHTEM)9IYiy*:JZjzVT+；K[k{FFFS，＜L\l|CRGS—=M]m}RS·>N↑n~US/？O_oJilinUniversity,CollegeofElectronicsScienceand 第一章數(shù)制二進(jìn)制數(shù)0和1,可以表示為具體的數(shù)量的大小,也Jil