數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)第一章

1、數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)講講 授：劉琪芳授：劉琪芳授課班級(jí)：電子授課班級(jí)：電子12011201、電子、電子12021202聯(lián)系方式：聯(lián)系方式：13703546384137035463842課程簡(jiǎn)介 通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握數(shù)字邏輯電路的基本理論和基本分析方法，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程準(zhǔn)備必要的電路知識(shí)。 在本課程中，將介紹數(shù)字邏輯電路的分析設(shè)計(jì)方法和基本的系統(tǒng)設(shè)計(jì)技巧；培養(yǎng)同學(xué)綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問題的能力和在工程性設(shè)計(jì)方面的基本素養(yǎng)。通過實(shí)驗(yàn)和課外上機(jī)實(shí)驗(yàn)的方式，使同學(xué)深入了解和掌握數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)分析方法和電路的運(yùn)用過程。第一章第一章 緒緒 論論要求：要求：1 1、正確理解一些有關(guān)數(shù)字技術(shù)的基

2、本知識(shí)；、正確理解一些有關(guān)數(shù)字技術(shù)的基本知識(shí)；2 2、掌握常用的幾種、掌握常用的幾種數(shù)制數(shù)制以及它們之間的轉(zhuǎn)換；以及它們之間的轉(zhuǎn)換；3 3、掌握數(shù)字系統(tǒng)中常用的幾種、掌握數(shù)字系統(tǒng)中常用的幾種BCD碼碼。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1 1、不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換；、不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換；2 2、用、用二進(jìn)制編二進(jìn)制編碼表示十進(jìn)制數(shù)（碼表示十進(jìn)制數(shù)（BCD碼碼）；）；3 3、算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算。、算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算。第第1 1章章 緒緒 論論第一章第一章 緒緒 論論1.1.11.1.1數(shù)字技術(shù)基本知識(shí)數(shù)字技術(shù)基本知識(shí)1.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.1.31.1.3二二十進(jìn)制碼（十進(jìn)制碼（

3、BCD碼）碼）1.1.41.1.4算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算發(fā)展特點(diǎn)發(fā)展特點(diǎn): :以電子器件的發(fā)展為基礎(chǔ)以電子器件的發(fā)展為基礎(chǔ)電子管時(shí)代電子管時(shí)代1906年，福雷斯特等發(fā)明了電子管；電子管年，福雷斯特等發(fā)明了電子管；電子管體積大、重量重、耗電大、壽命短。目前在體積大、重量重、耗電大、壽命短。目前在一些大功率發(fā)射裝置中使用一些大功率發(fā)射裝置中使用。電壓控制器件電壓控制器件電真空技術(shù)電真空技術(shù)數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用晶體管時(shí)代晶體管時(shí)代電流控制器件電流控制器件 半導(dǎo)體二極管、三極管半導(dǎo)體二極管、三極管半導(dǎo)體技術(shù)器件半導(dǎo)體技術(shù)器件半導(dǎo)體集成電路半導(dǎo)體集成電路根據(jù)電路的結(jié)

4、構(gòu)特點(diǎn)及其對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)規(guī)則的不同根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)規(guī)則的不同 -數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。 從集成度不同從集成度不同 -數(shù)字集成電路可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、數(shù)字集成電路可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、甚大規(guī)模和超大規(guī)模五類。甚大規(guī)模和超大規(guī)模五類。 從電路的形式不同從電路的形式不同 -數(shù)字電路可分為集成電路和分立電路數(shù)字電路可分為集成電路和分立電路從器件不同從器件不同 -數(shù)字電路可分為數(shù)字電路可分為TTL 和和 CMOS電路電路數(shù)字集成電路的分類數(shù)字集成電路的分類集成度：集成度：每塊集成電路芯片中包含的元器件

5、數(shù)目每塊集成電路芯片中包含的元器件數(shù)目小規(guī)模集成電路小規(guī)模集成電路(Small Scale IC(Small Scale IC，SSI)SSI)中規(guī)模集成電路中規(guī)模集成電路(Medium Scale IC(Medium Scale IC，MSI)MSI)大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路(Large Scale IC(Large Scale IC，LSI)LSI)超大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路(Very Large Scale IC(Very Large Scale IC，VLSI)VLSI)特大規(guī)模集成電路特大規(guī)模集成電路(Ultra Large Scale IC(Ultra Large Sca

6、le IC，ULSI)ULSI)巨大規(guī)模集成電路巨大規(guī)模集成電路(Gigantic Scale IC(Gigantic Scale IC，GSIGSI）劃分集成電路規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)劃分集成電路規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字集成電路的特點(diǎn)數(shù)字集成電路的特點(diǎn)1) 電路簡(jiǎn)單電路簡(jiǎn)單, ,便于大規(guī)模集成便于大規(guī)模集成, ,批量生產(chǎn)批量生產(chǎn)2) 可靠性、穩(wěn)定性和精度高可靠性、穩(wěn)定性和精度高, ,抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng) 3) 體積小體積小, ,通用性好通用性好, ,成本低成本低. . 4) 具可編程性具可編程性, ,可實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)軟件化可實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)軟件化 5) 高速度高速度 低功耗低功耗 6) 加密性好加密性好 電路設(shè)計(jì)方

7、法電路設(shè)計(jì)方法伴隨器件變化從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代伴隨器件變化從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代a)a)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法：傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法：b)b)現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法：現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法：采用自下而上的設(shè)計(jì)方法；由人工組裝采用自下而上的設(shè)計(jì)方法；由人工組裝, ,經(jīng)反復(fù)調(diào)試、驗(yàn)證、經(jīng)反復(fù)調(diào)試、驗(yàn)證、修改完成。所用的元器件較多，電路可靠性差修改完成。所用的元器件較多，電路可靠性差, ,設(shè)計(jì)周期長。設(shè)計(jì)周期長?，F(xiàn)代現(xiàn)代EDA技術(shù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)軟件化。采用從上到下設(shè)計(jì)方實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)軟件化。采用從上到下設(shè)計(jì)方法，電路設(shè)計(jì)、法，電路設(shè)計(jì)、 分析、仿真分析、仿真 、修訂、修訂 全通過計(jì)算機(jī)完成。全通過計(jì)算機(jī)完成。EDA技術(shù)以計(jì)算機(jī)為基本工具、借助

8、于軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)，自動(dòng)完技術(shù)以計(jì)算機(jī)為基本工具、借助于軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)，自動(dòng)完成數(shù)字系統(tǒng)的仿真、邏輯綜合、布局布線等工作。最后下載到成數(shù)字系統(tǒng)的仿真、邏輯綜合、布局布線等工作。最后下載到芯片，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。使硬件設(shè)計(jì)軟件化。芯片，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。使硬件設(shè)計(jì)軟件化。1、設(shè)計(jì)：、設(shè)計(jì)：在計(jì)算機(jī)上利用軟件平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)上利用軟件平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)VerlogHDL語言設(shè)計(jì)語言設(shè)計(jì)狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法EDA（Electronics Design Automation)技術(shù)技術(shù)3 3、下載、下載2 2、仿真、仿真4 4、驗(yàn)證結(jié)果、驗(yàn)證結(jié)果實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)板下載線下載線數(shù)字技術(shù)數(shù)字技

9、術(shù)1基本概念基本概念 數(shù)字量數(shù)字量：在時(shí)間上和數(shù)值都是離散的物理量，而且每次增減變化總在時(shí)間上和數(shù)值都是離散的物理量，而且每次增減變化總是發(fā)生在一系列離散的瞬間，數(shù)量大小和每次的增減變化都是某一個(gè)是發(fā)生在一系列離散的瞬間，數(shù)量大小和每次的增減變化都是某一個(gè)最小單位的整數(shù)倍。最小單位的整數(shù)倍。 數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)：表示數(shù)字量的信號(hào)。表示數(shù)字量的信號(hào)。第一章第一章 緒緒 論論1.1.11.1.1數(shù)字技術(shù)基本知識(shí)數(shù)字技術(shù)基本知識(shí)數(shù)字信號(hào)表示方法數(shù)字信號(hào)表示方法(a) (a) 電位型：高電平表示電位型：高電平表示“1 1”，低電平表示，低電平表示“0 0”。 (b) (b) 脈沖型：有脈沖表示脈沖型：有

10、脈沖表示“1 1”，無脈沖表示，無脈沖表示“0 0”。第一章第一章 緒緒 論論占空比占空比 Q - - 表示脈沖寬度占整個(gè)周期的百分比表示脈沖寬度占整個(gè)周期的百分比上升時(shí)間上升時(shí)間t tr r 和下降時(shí)間和下降時(shí)間t tf f -從脈沖幅值的從脈沖幅值的10%到到90% 上升上升 下降所經(jīng)歷的時(shí)間下降所經(jīng)歷的時(shí)間( ( 典型值典型值ns ) )脈沖寬度脈沖寬度 (tw )- 脈沖幅值的脈沖幅值的50%50%的兩個(gè)時(shí)間所跨越的時(shí)間的兩個(gè)時(shí)間所跨越的時(shí)間周期周期 (T) - - 表示兩個(gè)相鄰脈沖之間的時(shí)間間隔表示兩個(gè)相鄰脈沖之間的時(shí)間間隔 tr脈沖寬度脈沖寬度 tw 0.5V 4.5V 2.5V

11、幅值幅值=5.0V 0.0V 5.0V tf0.5V 2.5V 4.5V 實(shí)際脈沖波形及主要參數(shù)實(shí)際脈沖波形及主要參數(shù)時(shí)序圖時(shí)序圖-表明各個(gè)數(shù)字信號(hào)時(shí)序關(guān)系的多重波形圖。表明各個(gè)數(shù)字信號(hào)時(shí)序關(guān)系的多重波形圖。 由于各信號(hào)的路徑不同，這些信號(hào)之間不可能嚴(yán)格保持同步由于各信號(hào)的路徑不同，這些信號(hào)之間不可能嚴(yán)格保持同步關(guān)系。為了保證可靠工作，各信號(hào)之間通常允許一定的時(shí)差，但關(guān)系。為了保證可靠工作，各信號(hào)之間通常允許一定的時(shí)差，但這些時(shí)差必須限定在規(guī)定范圍內(nèi)，各個(gè)信號(hào)的時(shí)序關(guān)系用時(shí)序圖這些時(shí)差必須限定在規(guī)定范圍內(nèi)，各個(gè)信號(hào)的時(shí)序關(guān)系用時(shí)序圖表達(dá)。表達(dá)。學(xué)習(xí)數(shù)字電路的意義？學(xué)習(xí)數(shù)字電路的意義？聲音、圖畫

12、、溫度、壓力等聲音、圖畫、溫度、壓力等模擬信號(hào)模擬信號(hào): :時(shí)間連續(xù)、取值也連續(xù)；正弦波、三角波等；時(shí)間連續(xù)、取值也連續(xù)；正弦波、三角波等；模模/數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)數(shù)/模轉(zhuǎn)換模轉(zhuǎn)換數(shù)字電路數(shù)字電路( (數(shù)電數(shù)電) ) 模擬信號(hào)在時(shí)間上和取值上都是連續(xù)的，在取值上可以是某一范模擬信號(hào)在時(shí)間上和取值上都是連續(xù)的，在取值上可以是某一范圍內(nèi)的任何值，與數(shù)字信號(hào)的圍內(nèi)的任何值，與數(shù)字信號(hào)的“離散瞬間、取值突變離散瞬間、取值突變”不同。不同?；仡櫯c思考回顧與思考：數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)有何區(qū)別？：數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)有何區(qū)別？原始信號(hào)衰減放大 模擬信號(hào)在傳輸過程中失真模擬信號(hào)在傳輸過程中失真 數(shù)字信號(hào)仍然可以保持?jǐn)?shù)

13、字信號(hào)仍然可以保持 0 0、1 12.2.數(shù)字電路數(shù)字電路數(shù)字系統(tǒng)：數(shù)字系統(tǒng)：一個(gè)能對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加工、傳輸和存儲(chǔ)的實(shí)體，一個(gè)能對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加工、傳輸和存儲(chǔ)的實(shí)體，由實(shí)現(xiàn)各種功能的數(shù)字電路相互連接而成。由實(shí)現(xiàn)各種功能的數(shù)字電路相互連接而成。 數(shù)字信號(hào)工作的電路。由于數(shù)字電路的各種功能是通數(shù)字信號(hào)工作的電路。由于數(shù)字電路的各種功能是通過邏輯運(yùn)算和邏輯判斷來實(shí)現(xiàn)，所以又稱數(shù)字邏輯電路或過邏輯運(yùn)算和邏輯判斷來實(shí)現(xiàn)，所以又稱數(shù)字邏輯電路或邏輯電路。邏輯電路。789456123#.0編碼器編碼器寄存器寄存器 A譯碼器譯碼器 A編碼轉(zhuǎn)編碼轉(zhuǎn)換器換器 A比較器比較器ABA=B計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器加法器加法器ABC

14、寄存器寄存器 B編碼轉(zhuǎn)編碼轉(zhuǎn)換器換器 B譯碼器譯碼器 BMUX50550550譯碼器譯碼器 C寄存器寄存器 CDEMUX輸入每只瓶子藥輸入每只瓶子藥片數(shù)量的鍵區(qū)片數(shù)量的鍵區(qū)現(xiàn)場(chǎng)顯示每只瓶子的預(yù)定數(shù)現(xiàn)場(chǎng)顯示每只瓶子的預(yù)定數(shù)每只瓶子預(yù)定藥片數(shù)的二進(jìn)制代碼每只瓶子預(yù)定藥片數(shù)的二進(jìn)制代碼現(xiàn)場(chǎng)顯示所有瓶子現(xiàn)場(chǎng)顯示所有瓶子的藥片總數(shù)的藥片總數(shù)當(dāng)前總數(shù)當(dāng)前總數(shù)每只瓶子當(dāng)前數(shù)每只瓶子當(dāng)前數(shù)的二進(jìn)制代碼的二進(jìn)制代碼高電平關(guān)閉高電平關(guān)閉閥門，傳送閥門，傳送帶向前運(yùn)行帶向前運(yùn)行閥門閥門傳感器傳感器傳送帶控傳送帶控制制當(dāng)下一個(gè)瓶子就位時(shí)，脈沖使計(jì)當(dāng)下一個(gè)瓶子就位時(shí)，脈沖使計(jì)數(shù)器清零數(shù)器清零傳感器因每傳感器因每次加次加

15、1產(chǎn)生產(chǎn)生的脈沖的脈沖新的總數(shù)新的總數(shù)藥片總數(shù)的二進(jìn)制代碼以串行形式被傳藥片總數(shù)的二進(jìn)制代碼以串行形式被傳輸，用以遠(yuǎn)程顯示和計(jì)算機(jī)總量控制輸，用以遠(yuǎn)程顯示和計(jì)算機(jī)總量控制改變順序控制輸入改變順序控制輸入 藥片計(jì)數(shù)和裝瓶系統(tǒng)藥片計(jì)數(shù)和裝瓶系統(tǒng) 十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù) 十進(jìn)制數(shù)采用十進(jìn)制數(shù)采用0 0、1 1、9 9十個(gè)不同的數(shù)碼；在計(jì)數(shù)時(shí)，采用十個(gè)不同的數(shù)碼；在計(jì)數(shù)時(shí)，采用“逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一”及及“借一當(dāng)十借一當(dāng)十”。某個(gè)數(shù)碼處于十進(jìn)制數(shù)的不同。某個(gè)數(shù)碼處于十進(jìn)制數(shù)的不同數(shù)位時(shí)，代表的數(shù)值是不同的。數(shù)位時(shí)，代表的數(shù)值是不同的。位權(quán)位權(quán)：235=5235=51 1+3+31010+2+2100100；35

16、2=2352=21 1+5+51010+3+3100100101210121211012210121010101010() 0 11 0.nnmnnmnnmNaaa a a aaaaaaaaa式中，式中，ai為十進(jìn)制數(shù)的任意一個(gè)數(shù)碼；為十進(jìn)制數(shù)的任意一個(gè)數(shù)碼；n、m為正整數(shù)，為正整數(shù)，n表示整表示整數(shù)部分?jǐn)?shù)位，數(shù)部分?jǐn)?shù)位，m表示小數(shù)部分?jǐn)?shù)位。表示小數(shù)部分?jǐn)?shù)位。1.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換按位權(quán)展開：按位權(quán)展開： 任意進(jìn)制的數(shù)值都可以按位權(quán)展開。對(duì)于任意進(jìn)制的數(shù)值都可以按位權(quán)展開。對(duì)于R(R2)進(jìn)制計(jì)進(jìn)制計(jì)數(shù)，共有數(shù)，共有0、1、(R-1)個(gè)不同的數(shù)碼，那么一個(gè)個(gè)不同的數(shù)碼，那么

17、一個(gè)R進(jìn)制進(jìn)制的數(shù)按位權(quán)可展開為：的數(shù)按位權(quán)可展開為：121012101212121012() .RnmnmnnnmnRRNaaa a a aaaaaaRRRRRaaa“逢逢R進(jìn)一進(jìn)一”的計(jì)數(shù)叫做的計(jì)數(shù)叫做“R進(jìn)制進(jìn)制”計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)，R稱為計(jì)數(shù)制稱為計(jì)數(shù)制的基數(shù)，或稱為計(jì)數(shù)的模值的基數(shù)，或稱為計(jì)數(shù)的模值(mod)。用。用(N)R表示表示R進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)N。1.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)只有二進(jìn)制數(shù)只有0和和1兩個(gè)數(shù)碼，在計(jì)數(shù)時(shí)兩個(gè)數(shù)碼，在計(jì)數(shù)時(shí)“逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一”及及“借借一當(dāng)二一當(dāng)二”?；鶖?shù)為?；鶖?shù)為2，每個(gè)數(shù)位的權(quán)值均為，每個(gè)數(shù)位的權(quán)值均為2的冪次方。二

18、進(jìn)制的冪次方。二進(jìn)制數(shù)可以按位權(quán)展開為：數(shù)可以按位權(quán)展開為：1212121012121012012222222) 2( .nnmnnmnnmNaaa a a aaaaaaaaa式中，式中，ai為第為第i位的數(shù)碼：位的數(shù)碼：“0”或或“1”，2i為為第第i位的權(quán)值，位的權(quán)值，n和和m均均為正整數(shù)為正整數(shù)。2101232212021202121(1101.01) 例如：例如：1.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換188()iniimNa1 10 01 18 88 84 48 86 68 81 1(16.4)(16.4) 例如：例如：八進(jìn)制和十六進(jìn)制八進(jìn)制和十六進(jìn)制 八進(jìn)制數(shù)有八進(jìn)制數(shù)有07八

19、個(gè)數(shù)碼，基數(shù)為八個(gè)數(shù)碼，基數(shù)為8，八進(jìn)制數(shù)表示為：，八進(jìn)制數(shù)表示為： 十六進(jìn)制數(shù)有十六進(jìn)制數(shù)有09、AF十六個(gè)數(shù)碼符號(hào)，其中十六個(gè)數(shù)碼符號(hào)，其中AF六個(gè)六個(gè)符號(hào)依次表示符號(hào)依次表示1015，基數(shù)為，基數(shù)為16：11616()niimiNa1 10 01 116161616121216166 616161010(A6.C)(A6.C) 例如：例如：1.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換不同進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換(1) (1) 將將R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)將將R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為等值的十進(jìn)制數(shù)，只要將進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為等值的十進(jìn)制數(shù)，只要將R進(jìn)制數(shù)按位權(quán)進(jìn)制數(shù)按位權(quán)展開，再按十進(jìn)

20、制運(yùn)算規(guī)則相加即可。展開，再按十進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則相加即可。例例1 1：將下列各進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。：將下列各進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。(D8.A)16 13161 816010161 (216.625)10(207.04)8 282 0817800814 82 (135.0625)10(101.01)2 122 0211200211 22 (5.25)101.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換(2) (2) 將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后合將十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后合并起來。并起來。整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換采用整數(shù)部分

21、的轉(zhuǎn)換采用“R除取余除取余”法，小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換法，小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換采用采用“R乘取整乘取整”法。法。整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換步驟：整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換步驟：R除取余，由低到高產(chǎn)生相應(yīng)位。除取余，由低到高產(chǎn)生相應(yīng)位。 將給定的十進(jìn)制整數(shù)除以將給定的十進(jìn)制整數(shù)除以R，余數(shù)作為，余數(shù)作為R進(jìn)制數(shù)的最低位進(jìn)制數(shù)的最低位（LSB）。）。 用上一步的商再除以用上一步的商再除以R，余數(shù)作為次低位。，余數(shù)作為次低位。 重復(fù)步驟，記下余數(shù)，直至最后商為重復(fù)步驟，記下余數(shù)，直至最后商為0 0。最后的余數(shù)即為。最后的余數(shù)即為R進(jìn)制數(shù)的最高位（進(jìn)制數(shù)的最高位（MSB）。）。 1.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換例例2 2：將：

22、將（217）10 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)解：解： 2 217 2 108 余余1 LSB b0 2 54 余余0 b1 2 27 余余0 b2 2 13 余余1 b3 2 6 余余1 b4 2 3 余余0 b5 2 1 余余1 b6 0 余余1 MSB b7（217）10 =（11011001）21.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換例例3 3：將十進(jìn)制數(shù)：將十進(jìn)制數(shù)（53）10 轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。解：由于基數(shù)為解：由于基數(shù)為8，逐次除以，逐次除以8取余數(shù)：取余數(shù)： 8 53 8 6 余余5 LSB b0=5 0 余余6 MSB b1=6 所以所以 （53）10 =（

23、65）81.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換步驟：小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換步驟：R乘取整，由高到低產(chǎn)生相應(yīng)位乘取整，由高到低產(chǎn)生相應(yīng)位。 將小數(shù)部分乘以將小數(shù)部分乘以R，取乘積的整數(shù)部分作為，取乘積的整數(shù)部分作為R進(jìn)制小數(shù)部分進(jìn)制小數(shù)部分的最高位；的最高位； 將將乘積的小數(shù)部分繼續(xù)乘以乘積的小數(shù)部分繼續(xù)乘以R，取乘積的整數(shù)部分作為，取乘積的整數(shù)部分作為R進(jìn)進(jìn)制小數(shù)部分的次高位；制小數(shù)部分的次高位； 重復(fù)步驟重復(fù)步驟，直至最后乘積為直至最后乘積為0 0或達(dá)到一定的精度為止?；蜻_(dá)到一定的精度為止。 例例4：求（：求（0.3125）10 =（ ）2 解：解： 0.3125 2 = 0.6

24、25 整數(shù)為整數(shù)為0 b-1 0.625 2 = 1.25 整數(shù)為整數(shù)為1 b-2 0.25 2 = 0.5 整數(shù)為整數(shù)為0 b-3 0.5 2 = 1.0 整數(shù)為整數(shù)為1 b-4所以所以（0.3125）10 =（0.0101）21.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 例例5 5：將：將（0.39）10 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，要求精度達(dá)到轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，要求精度達(dá)到0.1%。 解：要求精度為解：要求精度為0.1%，因?yàn)?，因?yàn)?-9 (1/512) 1/1000 2-10(1/1024)， 所以需要精確到二進(jìn)制小數(shù)第所以需要精確到二進(jìn)制小數(shù)第10位。位。0.39 2 =0.78 整數(shù)為整數(shù)為0

25、b-1 = 00.78 2 =1.56 整數(shù)為整數(shù)為1 b-2 = 10.56 2 =1.12 整數(shù)為整數(shù)為1 b-3 = 10.12 2 =0.24 整數(shù)為整數(shù)為0 b-4 = 00.24 2 =0.48 整數(shù)為整數(shù)為0 b-5 = 00.48 2 =0.96 整數(shù)為整數(shù)為0 b-6 = 00.96 2 =1.92 整數(shù)為整數(shù)為1 b-7 = 10.92 2 =1.84 整數(shù)為整數(shù)為1 b-8 = 10.84 2 =1.68 整數(shù)為整數(shù)為1 b-9 = 10.68 2 =1.36 整數(shù)為整數(shù)為1 b-10=1所以所以（0.39）10 =（0.0110001111）21.1.21.1.2數(shù)制及

26、其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換例例6 6：將：將(0.39)10轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)，要求精度達(dá)到轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)，要求精度達(dá)到0.1%。解：要求精度為解：要求精度為0.1%，因?yàn)?，因?yàn)?-3(1/512) 1/1000 8-4(1/4096), 所以需要精確到八進(jìn)制小數(shù)的第所以需要精確到八進(jìn)制小數(shù)的第4位。位。0.39 8 = 3.12 整數(shù)為整數(shù)為3 b-1=3 0.12 8 = 0.96 整數(shù)為整數(shù)為0 b-2=0 0.96 8 = 7.68 整數(shù)為整數(shù)為7 b-3=7 0.68 8 = 5.44 整數(shù)為整數(shù)為5 b-4=5 所以所以（0.39）10 =（0.3075）81.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制

27、及其轉(zhuǎn)換1.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換將一個(gè)帶有整數(shù)和小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為將一個(gè)帶有整數(shù)和小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)時(shí)：進(jìn)制數(shù)時(shí)：將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后將結(jié)果合并。將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后將結(jié)果合并。 例：將十進(jìn)制數(shù)例：將十進(jìn)制數(shù)(217.3125)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 按例按例2和例和例4分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將結(jié)果合并，得到：分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將結(jié)果合并，得到： （217.3125）10 =（11011001.0101）2 。(3) (3) 基數(shù)為基數(shù)為2k的各進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換：二、八、十六的各進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換：二、八、十六由于由于

28、3位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成1位八進(jìn)制數(shù)，位八進(jìn)制數(shù)，4位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成1位位十六進(jìn)制數(shù)，以二進(jìn)制數(shù)為橋梁，即可方便地完成基數(shù)為十六進(jìn)制數(shù)，以二進(jìn)制數(shù)為橋梁，即可方便地完成基數(shù)為2k的的各進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。各進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。 二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換 3 3位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成1 1位八進(jìn)制數(shù)，所以它們之間可位八進(jìn)制數(shù)，所以它們之間可以直接轉(zhuǎn)換。以直接轉(zhuǎn)換。 例如：（例如：（101011100101）2 （101 011 100 101）2 =（5345）8 （1100101）2 = （001 100 101）2 =（145）8小數(shù)從高位開始組合小數(shù)

29、從高位開始組合: (0.11001) 2 = (0.110 010)2 =(0.62)8 （6574）8 =（110 101 111 100）21.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換整數(shù)部分從低位開始組合整數(shù)部分從低位開始組合 二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換 4 4位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成1 1位十六進(jìn)制數(shù)，它們之間可位十六進(jìn)制數(shù)，它們之間可 以直接轉(zhuǎn)換。以直接轉(zhuǎn)換。 例如：例如： （9A7E）16 =（1001 1010 0111 1110）2 （10111010110）2 = (0101 1101 0110)2=（5D6）16 八進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換八進(jìn)

30、制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換 需要以二進(jìn)制為橋梁需要以二進(jìn)制為橋梁例例7 7：將：將（BE.9D）16轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù) 解解: (: (BE.9D)16= (1011 1110.1001 1101)2 = (010 111 110.100 111 010)2 = (276. 472)81.1.21.1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.1.31.1.3二二- -十進(jìn)制碼（十進(jìn)制碼（BCD代碼）代碼） BCD碼碼: : 以二進(jìn)制表示十進(jìn)制數(shù)的代碼，稱為以二進(jìn)制表示十進(jìn)制數(shù)的代碼，稱為BCD碼，碼， 即（即（Binary Coded Decimal）。）。 二進(jìn)制代碼的位數(shù)二進(jìn)制代碼的位數(shù)m與需

31、要編碼的信息的個(gè)數(shù)與需要編碼的信息的個(gè)數(shù)N之間應(yīng)滿之間應(yīng)滿 足以下關(guān)系：足以下關(guān)系：2m-1N2m 即：滿足即：滿足2 2mN的最小的的最小的m。 由于十進(jìn)制數(shù)共有由于十進(jìn)制數(shù)共有09十個(gè)數(shù)碼，滿足十個(gè)數(shù)碼，滿足2 2m10的最小的的最小的m是是4，因此需要因此需要4位二進(jìn)制代碼來表示位二進(jìn)制代碼來表示1 1位十進(jìn)制數(shù)。位十進(jìn)制數(shù)。 BCD碼在形式上是碼在形式上是4位的代碼。位的代碼。BCD碼十碼十進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)制數(shù)碼8421碼碼余余3碼碼2421碼碼5121碼碼6311碼碼單位間單位間距碼距碼余余3循環(huán)循環(huán)碼碼移存碼移存碼0000000110000000000110000001000011000

32、10100000100010010000101100010200100101001000100101001101110100300110110001100110111001001011001401000111010001110110011001000011501011000101110001001011111000111601101001110011001000010111011111701111010110111011010010011111110810001011111011101101110011101100910011100111111111100111010101000常用的常用的B

33、CDBCD代碼代碼 有權(quán)有權(quán)BCDBCD碼碼即代碼中的每位二進(jìn)制數(shù)碼都有確定的位權(quán)值。如表即代碼中的每位二進(jìn)制數(shù)碼都有確定的位權(quán)值。如表1-31-3中的中的84218421碼、碼、24212421碼、碼、51215121碼、碼、631-1631-1碼等。碼等。對(duì)于有權(quán)對(duì)于有權(quán)BCDBCD碼，可以根據(jù)位權(quán)展開求得所代表的十進(jìn)制數(shù)。碼，可以根據(jù)位權(quán)展開求得所代表的十進(jìn)制數(shù)。例如：例如：BCDBCD碼分碼分有權(quán)碼有權(quán)碼和和無權(quán)碼無權(quán)碼兩大類。兩大類。 10 BCD1-316 10 BCD2421 10 BCD8421 8)1(1103161110171120412111017112141800111

34、 無權(quán)無權(quán)BCDBCD碼碼即代碼沒有確定的位權(quán)值，不能按照位權(quán)展開求解所代表即代碼沒有確定的位權(quán)值，不能按照位權(quán)展開求解所代表的十進(jìn)制數(shù)。如表的十進(jìn)制數(shù)。如表1-31-3中的余碼、單位間距碼、余循環(huán)碼中的余碼、單位間距碼、余循環(huán)碼等。這些代碼都有其特點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。等。這些代碼都有其特點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。用用BCDBCD代碼表示十進(jìn)制數(shù)代碼表示十進(jìn)制數(shù)對(duì)于一個(gè)多位的十進(jìn)制數(shù)，需要有與十進(jìn)制位數(shù)相同的幾對(duì)于一個(gè)多位的十進(jìn)制數(shù)，需要有與十進(jìn)制位數(shù)相同的幾組組BCDBCD代碼來表示。例如：代碼來表示。例如： BCD2421 236810 BCD8421 536410 0010 .0011 1

35、100 11102 .8630101 .0011 0110 01005 .463 不能省略！不能省略！不能省略！不能省略！4. 4. 其它常用代碼其它常用代碼 奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼：是一種具有檢錯(cuò)能力，可以檢測(cè)一位錯(cuò)誤的代碼。：是一種具有檢錯(cuò)能力，可以檢測(cè)一位錯(cuò)誤的代碼。它由信息位和校驗(yàn)位兩部分組成。校驗(yàn)位數(shù)碼的編碼方式是：它由信息位和校驗(yàn)位兩部分組成。校驗(yàn)位數(shù)碼的編碼方式是：“奇奇校驗(yàn)校驗(yàn)”時(shí)，使校驗(yàn)位和信息位所組成的每組代碼中含有奇數(shù)個(gè)時(shí)，使校驗(yàn)位和信息位所組成的每組代碼中含有奇數(shù)個(gè)1 1；“偶校驗(yàn)偶校驗(yàn)”時(shí)，使校驗(yàn)位和信息位所組成的每組代碼中含有偶數(shù)個(gè)時(shí)，使校驗(yàn)位和信息位所組成的每組代碼中含有偶數(shù)個(gè)1 1。