數(shù)字電子線路第一章電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第一頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程介紹1.課程的性質(zhì)及特點(diǎn)3.課程研究?jī)?nèi)容5.參考書4.課程的學(xué)習(xí)方法及要求2.教學(xué)目標(biāo)前言第二頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)前言1.課程的性質(zhì)及特點(diǎn)特點(diǎn)2.教學(xué)目標(biāo)是電氣信息類專業(yè)具入門性質(zhì)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。（1）（2）非純理論課程，實(shí)踐性較強(qiáng)（3）常以工程實(shí)踐及試驗(yàn)方法處理分析數(shù)字電路的問題獲得適應(yīng)信息時(shí)代的數(shù)字電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能。培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力，為以后深入學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)及其相關(guān)學(xué)科和專業(yè)打好以下兩方面的基礎(chǔ):1)正確分析、設(shè)計(jì)數(shù)字電路，特別是集成電路的基礎(chǔ)；2)為進(jìn)一步學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)專用集成電路(ASIC)的基礎(chǔ)。發(fā)展快、應(yīng)用廣第三頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)前言3.課程研究?jī)?nèi)容將以器件為基礎(chǔ)，以信號(hào)為主線，研究數(shù)字信號(hào)傳輸、變換、產(chǎn)生等各種數(shù)字電路的工作原理，特點(diǎn)及其性能指標(biāo)。內(nèi)容涉及相關(guān)器件、功能電路及系統(tǒng)。硬件

處理數(shù)字信號(hào)的電子電路及其邏輯功能數(shù)字電路的分析方法數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法各種典型器件在電子系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件

系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的軟件工具——ABEL、VHDL、VerlogHDL、EDA工具軟件QuartusII等第四頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)前言打好基礎(chǔ)、關(guān)注發(fā)展、主動(dòng)更新、注重實(shí)踐4.課程的學(xué)習(xí)方法及基本要求a、掌握基本概念、基本電路和基本分析、設(shè)計(jì)方法b、具有獨(dú)立的應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)去分析和解決數(shù)字電路的實(shí)際問題的能力。（1）邏輯代數(shù)是分析和設(shè)計(jì)數(shù)字電路的重要工具，應(yīng)熟練掌握。（2）重點(diǎn)掌握各種常用數(shù)字邏輯電路的邏輯功能、外部特性及典型應(yīng)用。對(duì)其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和工作原理不必過于深究。（3）本課程實(shí)踐性很強(qiáng)。應(yīng)重視習(xí)題、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)。（4）注意加強(qiáng)查閱數(shù)字集成電路產(chǎn)品手冊(cè)等技術(shù)資料的能力。學(xué)好本課程之后，能夠?qū)σ话阈缘模Ｓ玫模瑪?shù)字電子電路進(jìn)行分析，調(diào)試，同時(shí)對(duì)簡(jiǎn)單的單元電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。第五頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)5.參考書康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ),數(shù)字部分,第五、四版.高教出版社前言閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ),第五、四版.高等教育出版社電子工程手冊(cè)編委會(huì)．中外集成電路簡(jiǎn)明速查手冊(cè)-TTL、CMOS．電子工業(yè)出版社王金明,楊吉斌．?dāng)?shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與VerliogHDL.電子工業(yè)出版社羅杰、譚力編．?dāng)?shù)字ASIC設(shè)計(jì)有關(guān)書的習(xí)題解答等。第六頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)1數(shù)制和數(shù)碼1.1數(shù)字信號(hào)及與數(shù)字電路1.2數(shù)制1.3二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算1.4二進(jìn)制數(shù)碼1數(shù)制和數(shù)碼基本要求：1）掌握各種進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換；2）掌握原碼、反碼、補(bǔ)碼之間的關(guān)系。作業(yè)：1.9，1.20將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制、8421BCD碼第七頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)---時(shí)間和數(shù)值均連續(xù)變化的電信號(hào)，如正弦波、三角波等uOt

Otu模擬信號(hào)1.1數(shù)字信號(hào)及數(shù)字電路1.1.1數(shù)字信號(hào)及電平第八頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字信號(hào)波形---在時(shí)間上和數(shù)值上均是離散的信號(hào)。數(shù)字電路和模擬電路：工作信號(hào)，研究的對(duì)象不同，分析、設(shè)計(jì)方法以及所用的數(shù)學(xué)工具也相應(yīng)不同數(shù)字信號(hào)1.1數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)第九頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)電壓(V)+50正邏輯10電平H(高電平)L(低電平)邏輯電平與電壓值及二值數(shù)字邏輯值的關(guān)系數(shù)字電路中的輸入、輸出電壓量通常歸為2個(gè)邏輯電平值，分別定義為高電平和低電平，并用二值數(shù)字邏輯值表示。

數(shù)碼0、1---表示數(shù)量時(shí)稱二進(jìn)制數(shù)二值數(shù)字邏輯---表示事物狀態(tài)時(shí)稱二值邏輯1.1數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)負(fù)邏輯01第十頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(a)用邏輯電平描述的數(shù)字波形(b)16位數(shù)據(jù)的圖形表示1.1.2數(shù)字量的波形圖數(shù)字波形------是信號(hào)邏輯電平對(duì)時(shí)間的圖形表示.1.1數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)第十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)非理想脈沖波形實(shí)際脈沖波形及主要參數(shù)1.1數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)第十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)幾個(gè)主要參數(shù):占空比Q-----表示脈沖寬度占整個(gè)周期的百分比上升時(shí)間tr和下降時(shí)間tf

----從脈沖幅值的10%到90%上升

下降所經(jīng)歷的時(shí)間(典型值ns)脈沖寬度(tw)----脈沖幅值的50%的兩個(gè)時(shí)間所跨越的時(shí)間周期(T)----表示兩個(gè)相鄰脈沖之間的時(shí)間間隔

tr脈沖寬度

tw

0.5V

4.5V

2.5V

幅值=5.0V

0.0V

5.0V

tf0.5V

2.5V

4.5V

1.1數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)第十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(4)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。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)。1.1數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)第十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)高電平低電平有脈沖*非歸零型*歸零型

比特率--------每秒鐘轉(zhuǎn)輸數(shù)據(jù)的位數(shù)無脈沖數(shù)字波形的兩種類型:1.1數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)第十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)周期性和非周期性

非周期性數(shù)字波形周期性數(shù)字波形

1.1數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)第十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)1.1.3模擬信號(hào)的數(shù)字表示由于數(shù)字信號(hào)便于存儲(chǔ)、分析和傳輸，通常都將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào).

0

0

模擬信號(hào)

模數(shù)轉(zhuǎn)換器

35V數(shù)字輸出

0

0

1

0

1

0

模數(shù)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)1.1數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)第十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)1.2.2十進(jìn)制1.2數(shù)制

1.2.3二進(jìn)制1.2.4十-二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換1.2.4十六進(jìn)制和八進(jìn)制1.2數(shù)制1.2.1數(shù)制簡(jiǎn)介第十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)一般表達(dá)式:

1.2.2十進(jìn)制十進(jìn)制采用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9十個(gè)數(shù)碼，其進(jìn)位的規(guī)則是“逢十進(jìn)一”。4587.29=4103+5102+8101+7100+2101+9102系數(shù)位權(quán)任意進(jìn)制數(shù)的一般表達(dá)式為:各位的權(quán)都是10的冪。1.2.1數(shù)制簡(jiǎn)介數(shù)制:多位數(shù)碼中的每一位數(shù)的構(gòu)成及低位向高位進(jìn)位的規(guī)則1.2數(shù)制第十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)二進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)的一般表達(dá)式為:例如：1+1=10=1×21+0×20位權(quán)系數(shù)二進(jìn)制數(shù)只有0、1兩個(gè)數(shù)碼，進(jìn)位規(guī)律是：“逢二進(jìn)一”.1）二進(jìn)制數(shù)的表示方法各位的權(quán)都是2的冪。1.2數(shù)制第二十頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（1）易于電路表達(dá)---0、1兩個(gè)值，可以用管子的導(dǎo)通或截止，燈泡的亮或滅、繼電器觸點(diǎn)的閉合或斷開來表示。2）二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn)（2）二進(jìn)制數(shù)字裝置所用元件少,電路簡(jiǎn)單、可靠。（3）基本運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單,運(yùn)算操作方便。

iD/mA

O

vDS

/VVGS1

VGS2

VGS3

VGS4

飽和區(qū)

可變電阻區(qū)

截止區(qū)

vO

Rd

VDD

vI

二進(jìn)制第二十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)3）二進(jìn)制數(shù)波形表示二進(jìn)制第二十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（1）二進(jìn)制數(shù)據(jù)的串行傳輸4）二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸二進(jìn)制第二十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）二進(jìn)制數(shù)據(jù)的并行傳輸將一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)所有位同時(shí)傳送。傳送速率快,但數(shù)據(jù)線較多，而且發(fā)送和接收設(shè)備較復(fù)雜。1.2數(shù)制第二十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)1)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)

a.整數(shù)的轉(zhuǎn)換

“輾轉(zhuǎn)相除”法:將十進(jìn)制數(shù)連續(xù)不斷地除以2,直至商為零，所得余數(shù)由低位到高位排列，即為所求二進(jìn)制數(shù).整數(shù)部分小數(shù)部分1.2.4二---十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換1.2數(shù)制第二十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)解：根據(jù)上述原理，可將(37)D按如下的步驟轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)由上得(37)D=(100101)B將十進(jìn)制數(shù)(37)D轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)十進(jìn)制數(shù)較大時(shí)，有什么方法使轉(zhuǎn)換過程簡(jiǎn)化?1.2.4二---十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第二十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)解：由于27為128，而133－128=5=22＋20，將(133)D轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)所以對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)b7=1，b2=1，b0=1，其余各系數(shù)均為0，所以得(133)D=(10000101)B1.2.4二---十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第二十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)b.小數(shù)的轉(zhuǎn)換:對(duì)于二進(jìn)制的小數(shù)部分可寫成 將上式兩邊分別乘以2，得 由此可見，將十進(jìn)制小數(shù)乘以2，所得乘積的整數(shù)即為不難推知，將十進(jìn)制小數(shù)每次除去上次所得積中的整數(shù)再乘以2，直到滿足誤差要求進(jìn)行“四舍五入”為止，就可完成由十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)。1.2.4二---十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第二十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)解由于精度要求達(dá)到0.1%，需要精確到二進(jìn)制小數(shù)10位，即1/210=1/1024。0.39×2=0.78b-1=00.78×2=1.56b-2=10.56×2=1.12b-3=10.12×2=0.24b-4=00.24×2=0.48b-5=00.48×2=0.96b-6=00.96×2=1.92b-7=10.92×2=1.84b-8=10.84×2=1.68b-9=10.68×2=1.36b-10=1所以

%1.0。到例將十進(jìn)制小數(shù)(0.39)D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),要求精度達(dá)1.2.4二---十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第二十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

十六進(jìn)制數(shù)中只有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A、B、C、D、E、F十六個(gè)數(shù)碼，進(jìn)位規(guī)律是“逢十六進(jìn)一”。各位的權(quán)均為16的冪。(1）十六進(jìn)制一般表達(dá)式：例如1.2.5十六進(jìn)制和八進(jìn)制各位的權(quán)都是16的冪。1.2數(shù)制第三十頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(2）二----十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制：因?yàn)?6進(jìn)制的基數(shù)16=24，所以，可將四位二進(jìn)制數(shù)表示一位16進(jìn)制數(shù)，即0000～1111表示0-F。例(B=將每位16進(jìn)制數(shù)展開成四位二進(jìn)制數(shù)，排列順序不變即可。例(BEEF)H=(78AE)H

(1011111011101111)B十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：例(B=1.2.5十六進(jìn)制和八進(jìn)制第三十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(3）八進(jìn)制八進(jìn)制數(shù)中只有0,1,2,3,4,5,6,7八個(gè)數(shù)碼，進(jìn)位規(guī)律是“逢八進(jìn)一”。各位的權(quán)都是8的冪。一般表達(dá)式八進(jìn)制就是以8為基數(shù)的計(jì)數(shù)體制。1.2.5十六進(jìn)制和八進(jìn)制第三十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(4）二-----八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換將每位八進(jìn)制數(shù)展開成三位二進(jìn)制數(shù)，排列順序不變即可。轉(zhuǎn)換時(shí)，由小數(shù)點(diǎn)開始，整數(shù)部分自右向左，小數(shù)部分自左向右，三位一組，不夠三位的添零補(bǔ)齊，則每三位二進(jìn)制數(shù)表示一位八進(jìn)制數(shù)。因?yàn)榘诉M(jìn)制的基數(shù)8=23，所以，可將三位二進(jìn)制數(shù)表示一位八進(jìn)制數(shù)，即000～111表示0～7例(10110.011)B=例(752.1)O=(26.3)O

(111101010.001)B1.2.5十六進(jìn)制和八進(jìn)制第三十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(5)十六進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn)1）與二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換容易；

2）計(jì)數(shù)容量較其它進(jìn)制都大。假如同樣采用四位數(shù)碼，二進(jìn)制最多可計(jì)至(1111)B=(15)D；八進(jìn)制可計(jì)至(7777)O=(2800)D；十進(jìn)制可計(jì)至(9999)D；十六進(jìn)制可計(jì)至(FFFF)H=(65535)D，即64K。其容量最大。3）書寫簡(jiǎn)潔。1.2.5十六進(jìn)制和八進(jìn)制第三十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

1.3.1二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算

1.3.2二進(jìn)制數(shù)的負(fù)數(shù)表示方式1.3二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算1.3二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算第三十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

1）二進(jìn)制加法加法規(guī)則：0+0=0，0+1=1，1+1=10（進(jìn)位本位）。例1.3.1計(jì)算兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)1010和0101的和。解：

1.3.1二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算第三十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)減法規(guī)則：0-0=0，1-1=0，1-0=10-1=11（借位本位）2）二進(jìn)制減法計(jì)算兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)1010和0101的差。解：

1.3.1二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算第三十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

3）乘法和除法例1.3.3計(jì)算兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)1010和0101的積。解：

1.3.1二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法：移位結(jié)合加法。第三十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)算兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)1010和111之商。解：

1.3.1二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法：移位結(jié)合減法（加法）。第三十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)二進(jìn)制數(shù)的最高位表示符號(hào)位，且用0表示正數(shù)，用1表示負(fù)數(shù)。其余部分用原碼的形式表示數(shù)值位。（也可以最高位既表示符號(hào)位又表示數(shù)值大小的）有符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)表示1）二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼表示

補(bǔ)碼或反碼的最高位為符號(hào)位，正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1。

正數(shù)：補(bǔ)碼、反碼與原碼相同。

負(fù)數(shù)：將原碼的數(shù)值位逐位求反，然后在最低位加1得到補(bǔ)碼。(+11)D=(01011)B(11)D=(11011)B即：正數(shù)：N補(bǔ)碼＝N原碼=N反碼；負(fù)數(shù)：N補(bǔ)碼＝2n－N原碼。1.3.1二進(jìn)制數(shù)的負(fù)數(shù)表示方式第四十頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)減法運(yùn)算的原理:減去一個(gè)正數(shù)相當(dāng)于加上一個(gè)負(fù)數(shù)AB=A+(B)，對(duì)(B)求補(bǔ)碼，然后進(jìn)行加法運(yùn)算。2）二進(jìn)制補(bǔ)碼的減法運(yùn)算采用補(bǔ)碼運(yùn)算，可以將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換成加法運(yùn)算。例如：A-B=A原碼+（2n－B原碼）－2n

=A+B補(bǔ)碼-2n（借位C由此式?jīng)Q定）

若A-B>0，則C=0，即A原碼+B補(bǔ)碼將向高位產(chǎn)生進(jìn)位1(2n)，即高位1-1=0，無借位;

若A-B<0，則C=1，即A原碼+B補(bǔ)碼不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)位，0-1(2n)有借位。1.3.1二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算第四十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)2）二進(jìn)制補(bǔ)碼的減法運(yùn)算解：因?yàn)?2=(5)補(bǔ)+(2)補(bǔ)-2n=0101+1110-2n=10011-10000=[0]011，無借位C，結(jié)果為正。（52=3）1.3.1二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算試用4位二進(jìn)制補(bǔ)碼計(jì)算52，10-11解：因?yàn)?011=(10)補(bǔ)+(11)補(bǔ)-2n=1010+0101-2n=01111-10000=[1]1111，有借位，結(jié)果為負(fù)。（1011=-1）1010+0101[0]1111結(jié)論：A-B的借位C與A+B補(bǔ)碼的進(jìn)位位相反。第四十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

試用4位二進(jìn)制補(bǔ)碼計(jì)算5+7。3）溢出解決溢出的辦法:進(jìn)行位擴(kuò)展.解：因?yàn)?5+7)補(bǔ)=(5)補(bǔ)+(7)補(bǔ)=0101+0111=1100（-4）結(jié)果錯(cuò)1.3.1二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算當(dāng)兩個(gè)符號(hào)相同的數(shù)相加時(shí)可能產(chǎn)生溢出。若產(chǎn)生了溢出，運(yùn)算結(jié)果就出錯(cuò)了。0101+0111[0]1100第四十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)4）溢出的判別--借助C及最高位符號(hào)位（也是數(shù)值位）當(dāng)方框中的進(jìn)位位與和數(shù)的符號(hào)位（即b3位）相反時(shí)，則運(yùn)算結(jié)果是錯(cuò)誤的，產(chǎn)生溢出。兩個(gè)符號(hào)相同的數(shù)相加可能產(chǎn)生溢出。1.3.1二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算第四十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)(n),與需要編碼的事件（或信息）的個(gè)數(shù)(N)之間應(yīng)滿足以下關(guān)系：2n-1≤N≤2n(1)二-----十進(jìn)制碼(數(shù)值編碼)(BCD碼-----BinaryCodeDecimal用二進(jìn)制表示的十進(jìn)制數(shù)）用4位二進(jìn)制數(shù)來表示一位十進(jìn)制數(shù)中的0~9十個(gè)數(shù)碼。從4位二進(jìn)制數(shù)16種代碼中,選擇10種來表示0~9個(gè)數(shù)碼的方案有很多種。每種方案產(chǎn)生一種BCD碼。

碼制:編制代碼所要遵循的規(guī)則1.4二進(jìn)制數(shù)碼第四十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)BCD碼十進(jìn)制數(shù)碼8421碼2421碼5421碼余3碼余3循環(huán)碼0000000000000001100101000100010001010001102001000100010010101113001100110011011001014010001000100011101005010110111000100011006011011001001100111017011111011010101011118100011101011101111109100111111100110010101)幾種常用的BCD代碼自補(bǔ)性余三性自補(bǔ)性1.4二進(jìn)制數(shù)碼余三碼對(duì)應(yīng)的格雷碼掌握第四十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)2)各種編碼的特點(diǎn)

余３碼的特點(diǎn):當(dāng)兩個(gè)十進(jìn)制的和是10時(shí)，相應(yīng)的二進(jìn)制正好是16，于是可自動(dòng)產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào),而不需修正.0和9,1和8,…..6和4的余３碼互為反碼,對(duì)于求10的補(bǔ)碼很方便。

余3碼循環(huán)碼：相鄰的兩個(gè)代碼之間僅一位的狀態(tài)不同。按余3碼循環(huán)碼組成計(jì)數(shù)器時(shí)，每次轉(zhuǎn)換過程只有一個(gè)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，譯碼時(shí)不會(huì)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)－冒險(xiǎn)現(xiàn)象。

有權(quán)碼：編碼與所表示的十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換容易如(10010000)8421BCD=(90)Ｄ1.4二進(jìn)制數(shù)碼第四十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)對(duì)于有權(quán)BCD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：[]BCD8421

0111()D

7=1121