广东海洋大学：《数字电子技术》课程教学资源（PPT课件）第1章 绪论（主讲教师：欧触灵）

绪论 1.数字电子技术的发展与展望 电子器件的发展历程：电子管时代（20世纪初) →晶体管时代(1950年) →集成电路时代(1960年) IC按集成度分为SSI、MSI、LSI、VLSI →硅片时代(1970年) 片上系统(S0C)：把一个复杂的电子系统制作在一个硅片上 2.数字量和模拟量 模拟量：在时间上、数值变化上都是连续的物理量； 模拟信号；模拟电路 数字量：时间上、数值变化上都是离散的物理量； 数字信号；数字电路

绪 论 2.数字量和模拟量 模拟量：在时间上、数值变化上都是连续的物理量； 模拟信号；模拟电路 数字量：时间上、数值变化上都是离散的物理量； 数字信号；数字电路 1.数字电子技术的发展与展望 电子器件的发展历程：电子管时代（20世纪初） →晶体管时代（1950年） → 集成电路时代（1960年） IC按集成度分为SSI、MSI、LSI、VLSI →硅片时代（ 1970年） 片上系统（SOC）：把一个复杂的电子系统制作在一个硅片上

3.数字电路中0和1的表示方法 数字电路中采用二进制数表示数量的大小，每 一位只有1和0两种状态。 在电路中是用高、低电平分别表示1和0的。 正逻辑：高电平为1、低电平为0 负逻辑：低电平为1、高电平为0 0 注意：高、低电平 允许有一定的变化 0 范围。 正逻辑 负逻辑

3.数字电路中0和1的表示方法 数字电路中采用二进制数表示数量的大小，每 一位只有1和0两种状态。 在电路中是用高、低电平分别表示1和0的。 正逻辑：高电平为1、低电平为0 负逻辑：低电平为1、高电平为0 注意：高、低电平 允许有一定的变化 范围

。产生高、低电平的方法：通过控制半导体 开关电路的开关状态实现。 a 只需一个开关 功耗为0 功率损耗较大 比较理想

• 产生高、低电平的方法：通过控制半导体 开关电路的开关状态实现。 只需一个开关 功率损耗较大 功耗为0 比较理想

4.数字集成电路 按用途分为专用型和通用型。 专用型数字集成电路是为某种特定用途而专门设计、制造的。 通用型数字集成电路产品中又有两种类型：一种是逻辑功能固定 的标准化、系列化产品；另一种是可编程逻辑器件(PLD) 。 PLD的内部包含了大量的基本逻辑单元电路，通过写入编程数据， 可以将这些单元连接成所需要的逻辑电路。因此，它的产品是通用型 的，而它所实现的逻辑功能则由用户根据自己的需要通过编程来设定。 5.EDA技术的发展与应用 电子设计自动化(EDA)是将计算机技术应用于电子电路设计过程 而产生的一门新技术。它广泛地应用于电路结构设计和运行状态的仿真、 集成电路版图的设计、印刷电路板的设计以及可编程逻辑器件的编程设 计等所有设计环节当中。 常用仿真软件有：Multisim、Proteus等 硬件描述语言：VHDL、Verilog HDL

4.数字集成电路 按用途分为专用型和通用型。 专用型数字集成电路是为某种特定用途而专门设计、制造的。 通用型数字集成电路产品中又有两种类型：一种是逻辑功能固定 的标准化、系列化产品；另一种是可编程逻辑器件（PLD）。 PLD的内部包含了大量的基本逻辑单元电路，通过写入编程数据， 可以将这些单元连接成所需要的逻辑电路。因此，它的产品是通用型 的，而它所实现的逻辑功能则由用户根据自己的需要通过编程来设定。 5.EDA技术的发展与应用 常用仿真软件有：Multisim、Proteus等 硬件描述语言：VHDL、Verilog HDL 电子设计自动化（EDA）是将计算机技术应用于电子电路设计过程 而产生的一门新技术。它广泛地应用于电路结构设计和运行状态的仿真、 集成电路版图的设计、印刷电路板的设计以及可编程逻辑器件的编程设 计等所有设计环节当中

第1章数制和码制 1.1 数制 多位数码中，每位的构成方法以及从低位到高位的进 位规则称为数制。数字电路中普遍采用二进制数。 进制N 数 码 计数规则 基数 十(D) 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 逢十进一 10 二(B) 0,1 逢二进一 2 十六(H) 0~9,A,B,C,D,E,F 逢十六进一 16 任意进制数的按权展开式： (S)= 式中： S为任意数， N为进制 (n是整数部分的位数，m是小数部分的位数) Ki为第i位数码的系数，Ni为第i位的权

第1章 数制和码制 多位数码中，每位的构成方法以及从低位到高位的进 位规则称为数制。数字电路中普遍采用二进制数。 (n是整数部分的位数，m是小数部分的位数) 二（B） 0,1 逢二进一 2 十（D） 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 逢十进一 10 进制 N 数 码 计数规则 基数 ( )  − =− = • n 1 i m i S N Ki N 1.1 数制 任意进制数的按权展开式： 式中: S为任意数， N为进制 Ki 为第 i 位数码的系数， Ni 为第 i 位的权。 十六（H）0~9,A,B,C,D,E,F 逢十六进一 16

1.几种常用的数制 几种进荆数之间的对应关系 十进制数 二进制数 八进制数 十六进制数 0 00000 0 0 00001 1 1 00010 2 2 3 00011 3 4 00100 4 4 5 00101 5 5 6 00110 6 6 7 00111 7 7 8 01000 10 8 9 01001 11 9 10 01010 12 11 01011 13 B 12 01100 14 13 01101 15 D 14 01110 16 E 15 01111 17 F

1. 几种常用的数制 几种进制数之间的对应关系 十进制数 二进制数 八进制数 十六进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 01001 01010 01011 01100 01101 01110 01111 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

2、不同数制间的转换 1) 二→十 其它进制数转换为十进制数，用“按权展开，相加即可”。 例： (1011)2=1×23+0×22+1×21+1×20 =8+0+2+1=(11)10 将代码为1的数权值相加，即得对应的十进制数。 2)十→二 十进制转换成其它进制： 整数部分用“除N取余，逆序排列法”。 小数部分用“乘取整，顺序排列法”。 例：将(123.6875)10转换成二进制数。 (123.6875)10=(1111011.1011)2

2 、 不同数制间的转换 1） 二→ 十 2 ） 十 → 二 其它进制数转换为十进制数，用“按权展开，相加即可”。 整数部分用“除N取余，逆序排列法”。 例： （1011）2 + 0×2 2 + 1×2 1 + 1×2 0 =1×2 3 十进制转换成其它进制： = 8 + 0 + 2 + 1 =（11）10 将代码为1 的数权值相加，即得对应的十进制数。 小数部分用 “乘N取整，顺序排列法”。 例：将（123.6875）10转换成二进制数。 （123.6875)10=（1111011.1011）2

二进制与十六进制间的转换 二进制数转换为十六进制数的方法：从小数点开始， 将二进制数的整数和小数部分每四位分为一组，不足四 位的分别在整数的最高位前和小数的最低位后加“0”补 足，然后每组用等值的一位十六进制数替代即可。 十六进制数转换为二进制数的方法：每一位十六进制数 用等值的四位二进制数替代即可。 例： 111011.10101B=3B.A8H 00111011.10101000 3】 小数点为界

小数点为界 • 二进制与十六进制间的转换 二进制数转换为十六进制数的方法：从小数点开始， 将二进制数的整数和小数部分每四位分为一组，不足四 位的分别在整数的最高位前和小数的最低位后加“0”补 足，然后每组用等值的一位十六进制数替代即可。 例： 111011.10101 B = 3B.A8 H 111011.10101 B = ? H 00111011.10101000 3 B A 8 十六进制数转换为二进制数的方法：每一位十六进制数 用等值的四位二进制数替代即可

思考：十进制与十六进制间如何转换？ (3D.8)16=(61.5)10 (138.25)10=(8A.4 16

思考：十进制与十六进制间如何转换？ （3D.8）16=（ ）10 （138.25）10=（ ）16 61.5 8A.4

1.2编码 不同的数码不仅可以表示数量的大小，还可以表 示不同的事物。用来表示不同事物的数码称为代码。 编制代码遵循的规则叫做“码制”。 1、二十进制码(BCD码)： 用四位二进制数码表示一位十进制数码的计数方法。 BCD代码有多种不同的码制： 8421BCD码、2421BCD码、 余3码等 内容见下表

1.2 编码 内容见下表 用四位二进制数码表示一位十进制数码的计数方法。 不同的数码不仅可以表示数量的大小，还可以表 示不同的事物。用来表示不同事物的数码称为代码。 编制代码遵循的规则叫做“码制”。 BCD代码有多种不同的码制： 8421BCD 码、 2421BCD码、 余3码等 1、二-十进制码（BCD码）：