數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)

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1、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)自我介紹昆明理工大學(xué)計算機(jī)系袁梅宇課程簡介——大綱“數(shù)字邏輯”是計算機(jī)專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。它主要講述如何應(yīng)用數(shù)字電路來進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的邏輯設(shè)計的基本理論和方法，具體內(nèi)容包括：數(shù)字邏輯設(shè)計的基礎(chǔ)知識和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的分析和設(shè)計方法。對于從事計算機(jī)研制和應(yīng)用的廣大科技工作者來說，熟練掌握數(shù)字邏輯設(shè)計的理論和方法是十分必要的，它不僅能使計算機(jī)專業(yè)學(xué)生了解數(shù)字系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計方法，對于其它專業(yè)課程（如：計算機(jī)組成原理、接口技術(shù)等）的學(xué)習(xí)也會有很大幫助。課程簡介課程名稱數(shù)字邏輯總學(xué)時32總學(xué)分2課程類別專業(yè)基礎(chǔ)課專業(yè)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)考試最后一

2、周當(dāng)堂考試（開卷）試卷類型待定？如何學(xué)習(xí)認(rèn)真聽課認(rèn)真復(fù)習(xí)不劃范圍缺勤三分之一取消考試資格比例平時40%考試60%內(nèi)容第一章開關(guān)理論基礎(chǔ)第二章組合邏輯第三章時序邏輯第一章開關(guān)理論基礎(chǔ)開關(guān)理論是以二進(jìn)制為基礎(chǔ)的理論，包括二進(jìn)制為基礎(chǔ)的數(shù)制和碼制，描述邏輯電路的數(shù)學(xué)工具、圖形和符號語言。奠定了計算機(jī)等現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的硬件構(gòu)造基礎(chǔ)。1.1二進(jìn)制系統(tǒng)一、模擬信號與數(shù)字信號模擬信號：時間連續(xù)數(shù)值也連續(xù)的信號。如速度、壓力、溫度等。在時間、數(shù)值是平滑地、連續(xù)地變化。所以模擬信號在一定范圍內(nèi)的任意值必須測量其大小。缺點：很難度量；容易受噪聲的干擾；難以保存。數(shù)字信號：

3、在時間上和數(shù)值上均是離散的、不連續(xù)的。如電子表的秒信號，生產(chǎn)線上記錄零件個數(shù)的記數(shù)信號等。用二元數(shù)0、1來表示，一個0或一個1稱為一比特（Bit），所以對數(shù)字信號只能計數(shù)其數(shù)目多少，而不需要大小。數(shù)字電路：是工作在數(shù)字信號下的電路。脈沖信號：是指一種持續(xù)時間極短的電壓、電流波形。（持續(xù)時間是與電路的暫態(tài)過渡歷程持續(xù)時間相比擬。）從廣義講：凡按非正弦規(guī)律變化的電壓、電流波形都可以稱為脈沖信號。脈沖信號是屬于模擬信號范疇。例如：方波、矩形波、尖脈沖、鋸齒波等。數(shù)字信號的兩個狀態(tài)（高低電平）是由脈沖矩形波來表示的。所以說數(shù)字電路是工作在脈沖狀態(tài)下的電壓或電

4、流。5V(V)0t(ms)1020304050脈沖電路：是用來產(chǎn)生和處理脈沖信號的電路。工作在脈沖信號下的脈沖電路。從波形上分為工作在正弦信號下的模擬線性放大電路。5V(V)0t(ms)twTVm一個理想的周期性脈沖信號，可用以下幾個參數(shù)來描繪：Vm——信號幅度。T——信號的重復(fù)周期。tW——脈沖寬度。Q——占空比。其定義為：P4例1圖中所示為三個周期相同(T=20ms)，但幅度、脈沖寬度及占空比各不相同的數(shù)字信號。數(shù)字電路的特點極高的穩(wěn)定性與可靠性；欲提高信號處理精度，可增加信號的長度（位數(shù)）；具有智能；可長期存儲；功耗低。數(shù)字系統(tǒng)的應(yīng)用1.數(shù)字系

5、統(tǒng)的設(shè)計器件設(shè)計：完成簡單邏輯功能；功能部件設(shè)計：實現(xiàn)某種功能的子系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計：如計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、控制器等。2.邏輯器件的設(shè)計基本邏輯器件：SSIC、MSIC；由軟件組成的大規(guī)模和超大規(guī)模集成邏輯器件如單片機(jī)、微處理器；專用集成電路ASIC和可編程邏輯器件PLD。3.應(yīng)用：例如測量電機(jī)轉(zhuǎn)速的數(shù)字系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換脈沖放大整形門電路秒信號發(fā)生器計數(shù)器顯示譯碼數(shù)碼顯示1s1.2數(shù)制與碼制數(shù)制是計數(shù)進(jìn)位制的簡稱1.2.1進(jìn)位計數(shù)制(1).十進(jìn)制(Decimal)(2).二進(jìn)制(Binary)(3).十六進(jìn)制(Hexadecimal)與八進(jìn)制（Octal）

6、十進(jìn)制：是用0、1、2、3、·····9這十個數(shù)碼按一定規(guī)律排列而成。其按位權(quán)值展開為：數(shù)碼（系數(shù)）：0、1、2、3、·····9這十個數(shù)字；位權(quán)值：10的冪（10i），i為位值；以10為基數(shù)的數(shù)制；加權(quán)系數(shù)：系數(shù)*位權(quán)值。十進(jìn)制數(shù)值=各加權(quán)系數(shù)之和（位權(quán)值展開）4321４×１０３＝４０００３×１０２＝　３００２×１０１＝　?。玻埃薄粒保埃埃健　　。保剑矗常玻?03、102、101、100稱為十進(jìn)制的權(quán)。各數(shù)位的權(quán)是10的冪。同樣的數(shù)碼在不同的數(shù)位上代表的數(shù)值不同。＋任意一個十進(jìn)制數(shù)都可以表示為各個數(shù)位上的數(shù)碼與其對應(yīng)的權(quán)的乘積之和，稱權(quán)展開式。即：

7、(4321)10＝4×103＋3×102＋2×101＋1×100又如：(209.04)10＝2×102＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4×10－2二進(jìn)制：是用0、1這兩個數(shù)碼按一定規(guī)律排列而成。其按位權(quán)值展開為：數(shù)碼（系數(shù)）：0、1這兩個數(shù)字；位權(quán)值：2的冪（2i），i為位值；以2為基數(shù)的數(shù)制；加權(quán)系數(shù)：系數(shù)*位權(quán)值。按位權(quán)值展開：如：(101.01)2＝1×22＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2＝(5.25)10各數(shù)位的權(quán)是２的冪八進(jìn)制和十六進(jìn)制八進(jìn)制：0、1、2、·····7這八個數(shù)碼，位權(quán)值為8i；十六進(jìn)制：0、1、2、···

8、··9、A、B、C、D、E、F這十六個數(shù)碼，位權(quán)值為16i。1.2.2不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換1．將R進(jìn)制轉(zhuǎn)換