9.1數(shù)字電路概述9.2數(shù)制與編碼（內(nèi)容）

新課內(nèi)容（分鐘）備注PAGE學年第學期第頁在電子技術(shù)中，被傳遞和處理的信號可分為模擬信號和數(shù)字信號兩大類。本章之前所學的電路處理的是時間上和數(shù)值上均是連續(xù)變化的模擬信號，屬于模擬電路的范疇。從第十章開始，所介紹的電路處理的是時間上和數(shù)值上均是離散的、不連續(xù)變化的脈沖數(shù)字信號，屬于數(shù)字電路的范疇。本章主要介紹數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識。9.1數(shù)字電路概述9.2數(shù)制與編碼一、數(shù)字電路的特點電路結(jié)構(gòu)簡單，工作簡單穩(wěn)定可靠。數(shù)字電路抗干擾能力強?？梢赃M行邏輯運算和判斷。數(shù)字電路中元件處于開關(guān)狀態(tài)，功耗較小。由于數(shù)字電路具有上述特點，故發(fā)展十分迅速，在計算機、數(shù)字通信、自動控制、數(shù)字儀器及家用電器等技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。二、脈沖信號脈沖信號是指持續(xù)時間極短的電壓或電流信號，常見的脈沖波形有：矩形波、鋸齒波、尖脈沖、階梯波等。脈沖幅值Vm表示脈沖電壓的最大值，其值等于脈沖底部至脈沖頂部之間的電位差。脈沖上升時間tr表示脈沖前沿從0.1Vm上升到0.9Vm所需的時間。脈沖下降時間tf表示脈沖后沿從0.9Vm下降到0.1Vm所需的時間。脈沖寬度tw由脈沖前沿0.5Vm到脈沖后沿0.5Vm之間的時間。脈沖周期T對于周期性脈沖，脈沖周期指相鄰兩脈沖波對應(yīng)點之間的間隔時間，其倒數(shù)為脈沖的頻率f,即。占空比D脈沖寬度tw與脈沖周期T之比，稱為占空比，即矩形脈沖主要參數(shù)三、數(shù)字信號通常把脈沖的出現(xiàn)或消失用1和0來表示，這樣一串脈沖就變成由一串1和0組成的代碼，這種信號稱為數(shù)字信號。數(shù)字信號需注意的是數(shù)字信號的0和1并不表示數(shù)量的大小，而是代表電路的工作狀態(tài)，如開關(guān)、二極管、三極管導通用1狀態(tài)表示；反之，器件截止時就用0狀態(tài)表示。若規(guī)定高電平(3~5V)為邏輯1，低電平(0~0.4V)為邏輯0，稱為正邏輯。反之，若規(guī)定高電平為邏輯0，低電平為邏輯1，則稱為負邏輯。四、數(shù)制及碼制（一）數(shù)制選取一定的進位規(guī)則，用多位數(shù)碼來表示某個數(shù)的值，這就是所謂的數(shù)制。1．十進制數(shù)十進制數(shù)有0，1，2，3，4，5，6，7，8，9共十個符號，我們稱這些符號為數(shù)碼。十進制數(shù)運算加法時遵循“逢十進一”，減法時遵循“借一當十”。十進制數(shù)中，數(shù)碼的位置不同，所表示的值就不相同，分個位、十位、百位…，如：（268.56）10=2×102+6×101+8×100+5×10-1+6×10-2十進制數(shù)用數(shù)學式表示的通式為：（N）10=kn-1×10n-1＋kn-2×10n-2＋…＋k1×101＋k0×100＋k-1×10-1＋k-2×10-2＋…2.二進制數(shù)二進制數(shù)僅有0和1兩個不同的數(shù)碼。進位規(guī)則為“逢二進一”；借位規(guī)則為“借一當二”。對于任意一個二進制數(shù)可表示為：（N）2=kn-1×2n-1＋kn-2×2n-2＋…＋k1×21＋k0×20＋k-1×2-1＋k-2×2-2＋…例如，二進制數(shù)（10110.1）2=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+1×2-13．十六進制十六進制是“逢十六進一”，十六進制有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共16個不同的數(shù)碼。例如，十六進制數(shù)(3AE)16=3×162+A×161+E×160=3×162+10×161+14×160與十進制對應(yīng)的二進制、十六進制十進制十進制0123456789101112131415二進制0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111十六進制0123456789ABCDEF4．不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換（1）二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：把二進制數(shù)按權(quán)展開，再把每一位的位值相加，即可得到相應(yīng)的十進制數(shù)。例題將二進制(101)2轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)。解：(101)2=1×22+0×21+1×20=(5)10（2）十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：把十進制數(shù)逐次地用2除取余數(shù)，一直除到商數(shù)為零。然后將先取出的余數(shù)作為二進數(shù)的最低位數(shù)碼。例題將十進制數(shù)19轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)解：所以(19)10=(k4k3k2k1k0)2=(10011)2

（3）二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：把每四位二進制數(shù)用對應(yīng)的十六進制數(shù)表示。例題將(11010110101.1100101)2轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)。解：二進制數(shù)011010110101．11001010十六進制數(shù)6B5．CA即(011010110101.11001010)2=(6B5.CA)16（4）十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：將每個十六進制數(shù)用四位二進制數(shù)表示。例題將十六進制數(shù)(7E6AD)16轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)。解：(7E6AD)16=(0111