第一章数制与码制 1.1 数字电路概述 1.2 几种常用的数制 1.3 不同数制之间的转换 1.4 算数运算与逻辑运算 1.5几种常用的编码
1 第一章 数制与码制 1.4 算数运算与逻辑运算 1.2 几种常用的数制 1.3 不同数制之间的转换 1.1 数字电路概述 1.5 几种常用的编码
1.1.1电子技术的发展与应用 1.电子技术的应用 科学研究中，先进的仪器设备； 传统的机械行业，先进的数控机床、自 动化生产线； 通信、广播、电视、雷达、 医疗设备、 新型武器、交通、电力、航空、宇航等领域； 日常生活的家用电器； 电子计算机及信息技术
2 1.1.1 电子技术的发展与应用 1. 电子技术的应用 科学研究中，先进的仪器设备； 传统的机械行业，先进的数控机床、自 动化生产线； 通信、广播、电视、雷达、医疗设备、 新型武器、交通、电力、航空、宇航等领域； 日常生活的家用电器； 电子计算机及信息技术
2.电子技术的发展←→电子器件的改进与创新 1904年发明电真空器件（电子管） 电子管时代。 1948年发明半导体器件一晶体管时代。 20世纪60年代制造出集成电路一 集成电路时代。 3.电子技术的分类 电子技术：研究电信号的产生、传送、接收和 处理。 ●模拟电子技术 ◆数字电子技术
3 2.电子技术的发展←→电子器件的改进与创新 1904年发明电真空器件（电子管）——电子管时代。 1948年发明半导体器件——晶体管时代。 20世纪60年代制造出集成电路——集成电路时代。 3.电子技术的分类 电子技术：研究电信号的产生、传送、接收和 处理。 ● 模拟电子技术 ● 数字电子技术
1.1.2数字电路与模拟电路 1.基本概念 电信号： 指随时间变化的电压和电流。 模拟信号：在时间和幅值上都为连续的信号。 数字信号：在时间和幅值上都为离散的信号。 模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。 数字电路：处理和传输数字信号的电路
4 1.1.2 数字电路与模拟电路 1. 基本概念 电信号： 指随时间变化的电压和电流。 模拟信号：在时间和幅值上都为连续的信号。 数字信号：在时间和幅值上都为离散的信号。 模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。 数字电路：处理和传输数字信号的电路
模拟信号： 时间上连续：任意时刻有一个相对的值。 数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。 例如：电压、电流、温度、声音 真实的世界是模拟的。 缺点：很难度量； 容易受噪声的干扰； Ic/m 难以保存。 饱和区 优点：用精确的值表示事物。 lB2=80μA 放大区 模拟电路：处理和传输模拟信 LB1=40μA 三极管工作在线性放大区。 =0截止区 Bg今6E/V 4 6 8
5 模拟信号： 时间上连续：任意时刻有一个相对的值。 数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。 例如：电压、电流、温度、声音等。 真实的世界是模拟的。 缺点：很难度量； 容易受噪声的干扰； 难以保存。 优点：用精确的值表示事物。 模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。 三极管工作在线性放大区
数字信号： 时间上离散：只在某些时刻有定义。 数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常 用0、1二进制数表示。 例如：开关通断、电压高低、电流有无
6 数字信号： 时间上离散：只在某些时刻有定义。 数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常 用0、1二进制数表示。 例如：开关通断、电压高低、电流有无
数字电路：处理和传输数字信号的电路。 三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区。 数字化时代： Ic/m >音乐：CD、MP3 饱和区 I2=80μA >电影：MPEG、RM、DVD 放大区 >数字电视 LB1=404A 2 =0截止区 >数字照相机 vlV 2 6 8 >数字摄影机 >手机
7 数字化时代： ➢音乐：CD、MP3 ➢电影：MPEG、RM、DVD ➢数字电视 ➢数字照相机 ➢数字摄影机 ➢手机 数字电路：处理和传输数字信号的电路。 三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区
2.数字电路特点（与模拟电路相比) (1)数字电路的基本工作信号是用1和0表示的 二进制的数字信号，反映在电路上就是高电平和低 电平。 (2)晶体管处于开关工作状态，抗干扰能力强、 精度高。 (3)通用性强。结构简单、容易制造，便于集 成及系列化生产。 (4)具有“逻辑思维”能力。数字电路能对输 入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑 判断，故又称为数字逻辑电路
8 2. 数字电路特点（与模拟电路相比） （1）数字电路的基本工作信号是用1和0表示的 二进制的数字信号，反映在电路上就是高电平和低 电平。 （2）晶体管处于开关工作状态，抗干扰能力强、 精度高。 （3）通用性强。结构简单、容易制造，便于集 成及系列化生产。 （4）具有“逻辑思维”能力。数字电路能对输 入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑 判断，故又称为数字逻辑电路
1.1.3数字电路的分类和学习方法 1.数字电路的分类 (1)按电路结构分类 组合逻辑电路：电路的输出信号只与当时 的输入信号有关，而与电路原来的状态无关。 时序逻辑电路：电路的输出信号不仅与当 时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态 有关。 9
9 1.1.3 数字电路的分类和学习方法 1. 数字电路的分类 （1）按电路结构分类 组合逻辑电路：电路的输出信号只与当时 的输入信号有关，而与电路原来的状态无关。 时序逻辑电路：电路的输出信号不仅与当 时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态 有关
(2)按集成电路规模分类 划分集成电路规模的标准 数字集成电路 类别 模拟集成电路 MOS IC 双极IC SSI ≤102 2000 >300 ULSI 103≈109 GSI >109 10
10 （2）按集成电路规模分类 集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目 ➢小规模集成电路(Small Scale IC，SSI) ➢中规模集成电路(Medium Scale IC，MSI) ➢大规模集成电路(Large Scale IC，LSI) ➢超大规模集成电路(Very Large Scale IC，VLSI) ➢特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC，ULSI) ➢巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC，GSI） 划分集成电路规模的标准 数字集成电路 类 别 MOS IC 双极IC 模拟集成电路 SSI ＜102 ＜100 ＜30 MSI 102 ～103 100～500 30～100 LSI 103 ～105 500～2000 100～300 VLSI 105 ～107 ＞2000 ＞300 ULSI 107 ～109 GSI ＞109