自我介绍：王德生 信号检测与处理研究所
电话：62781450
地点：东主搂10区409
助教博士生：唐诚虎 10－409 Tel：62781450
刘宇靖 10－409 Tel 62781450
关于本课程
？
课程名称：逻辑设计与数字系统课程内容：数字电子技术基础
？
学习目的,振兴中华课程作用：
本课程是正在飞速发展的信息与电子科学技术领域的入门和基础所有其它科学技术领域都强烈地倚赖电子科学技术
？ 特点：有用，有趣，不难，仔细。
记好课堂笔记做好课后作业抓住基本概念掌握工程方法紧密联系实践
数字电子技术基础课程内容数制与编码 2学时逻辑代数基础 3学时组合逻辑电路分析与设计 7学时时序逻辑电路分析与设计 16学时存储器与课编程逻辑器件 4学时数字系统基础 7学时数－模与模－数转换 3学时电子设计介绍 2学时机动 4学时
考核与成绩没有期中考试课程作业占20％,期末考试占80％。
教材与参考书：
数字电路与系统 刘宝琴 清华数字电子技术基础 阎石 清华数字电路逻辑设计 王毓银 高教数字设计引论 沈嗣昌 高教影印原文教材：
数字逻辑电路分析与设计 清华
数字逻辑应用与设计 机悈
逻辑与计算机设计基础 电子
绪论（参考书页1－14）
1．1数字信号
－数字量和模拟量模拟量：可以在一定范围内取任意实数值的物理量。如：温度、压力、距离和时间等。
数字量：在时间上和数量上都是离散的物理量。如：生产线上的零件数量，台阶的阶数。
－数字信号和模拟信号模拟信号：表示模拟量的电信号。如：热电偶的电压信号，温度变化时，电压随之改变。
数字信号：表示数字量的电信号。
－数字电路和模拟电路模拟电路：处理模拟信号的电路。如：运算放大器。
数字电路：处理数字信号的电路。如：计数器等。
1．2数制十进制数
157.13=1×102＋5×101＋7×100＋1×10－1＋3×10－2
十进制一般形式：
Ki为十进制数0－9中的任一数码。
N、M为正整数，N为整数数位，M为小数数位。逢10进1，借1当10。
任意进制数一般形式：
R：数制基数
Ri：I位权
Ki：I位系数
（312.4）5＝3×52＋1×51＋2×50＋4×5－1
＝75＋5＋2＋0.8
＝（82.8）10
日常碰到十、十二、六十进制等。
数字电路常用二、八、十六进制等。为什么？
二进制数一般形式：
基为2，两个数码0和1。
逢2进1，借1当2。
每个数位权为2地幂。
（101．01）2＝1×22＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2
八、十六进制数一般形式：和。
基为8和16。
8进制8个数码0－7。16进制16个数码为0－9、A、B、C、D、E、F。A－F表示10－15。
（127．4）8＝（87．5）10
(B65F)16＝（46687）10
1.3数制转换
（1）R进制 十进制按权展开 十进相加 （略）
（2）十进制 R进制整数部分与小数部分分开转换,整数部分除基取余，小数部分乘基取整。
例：将（153）10转换为八进数。
153/8=19+1/8 余数=1 最低位
19/8=2 +3/8 =3
2/8=0 +2/8 =2 最高位
（153）10＝（231）8
例：将（41）10转换为二进制数。
41/2=20+1/2 余数=1 最低位
20/2=10 =0
10/2=5 +1/2 =0
5/2=2 +1/2 =1
2/2=1 =0
1/2=0 +1/2 =1 最高位
（41）10＝（101001）2
例：将（0.6875）转换为二进数。
0.6875*2=1.3750 取整 =1 最高位
0.3750*2=0.7500 =0
0.7500*2=1.5000 =1
0.5000*2=1.0000 =1 最低位
（0．6875）10＝（0.1011）2
例：将（0.513）10转换为八进小数，
取小数三位。
0.513*8=4.104 取整 =4 最高位
0.104*8=0.832 =0
0.832*8=6.656 =6
0.656*8=5.248 =5 最低位
（0．513）10＝（0.407）8
最后位四舍五入
与前例结合得（153.513）10=(231.407)8
（3）基数位2k进制互相转换
利用二进作媒介，分段转换。
例：将（BE.29D）16转换为八进制数。
B E 2 9 E
（BE.29D）16=(10 111 110.001 010 011 101)2
=(2 7 6,1 2 3 5 )8
例：将（276.1235）8转换为16进制数。
2 7 6 1 2 3 5
（276.1235）8=(0 1011 1110.0010 1001 1101)2
=( B E,2 9 D )16
（4）任意进制相互转换可以以10进为媒介，先转换为10 进制，再转换为所需进制。（略）
4二值编码为信息交换，用二进两个码元0、1按约定表示数和文字，称为二值编码。代码所含位数为码长。
（1）十进制代码（BCD码）
用四位二进制表示十进数符，可有2.9*1010
种编码方案。
8421、2421BCD码为有权码。
注意：（0011 1001 0101）8421 ＝＝ （001110010101）2
（2）格雷码
格雷码相邻码只有一位不同。且有循环性与反射性。
（3）ASCII码
用五或七位二进制数表示数字、字母和符号。
（4）可靠性编码
检错码。5中取2码。增加码位。
奇偶校验码。增加码位。可分离码。
Berger码。检单向多错，用位少。
纠错码。增加码位，定位检错。
1.5算术运算 (参考书页P142－144)
二进制加、减、乘与10进制规则同，但进借位权不同。逢2进1，借1当2。
为运算方便，数字系统常采用反码和补码。
二进制原码、补码、反码。
原码：自然二进制数。
补码：（全称为2的补码）
如n位二进原码为N，则有：
反码：（全称为1的补码）
例：原码 1001
反码 10000－1－1001
＝ 0110
补码 10000－1001
＝ 0111
二进反码，各位取反。
二进补码，反码加1。
反码的反码为原码。
补码的补码为原码。
二进制正、负数表示带符号二进制数＝符号位＋数值位符号位0为正，1为负。
特别规定：
正数的原码、反码、补码均相同，符号位为0，数值位为正数本身。
负数的原码、反码、补码的符号位均为1，数值位分别为其绝对值的原码、反码、补码。
这种规定的好处是只用加法就可实现加减运算。其规则是连同符号位求反或补的两数相加之和即为其结果的反或补。产生溢出时，反码运算则循环进位，补码运算则舍弃。
例：反码求26－21，字长八位。
【26】反＝ 00011010
【－21】反＝＋11101010
100000100
＋ 1 循环进位
00000101 ＝ 【＋5】反
例：反码求21－26，字长八位。
【21】反＝ 00010101
【－26】反＝ ＋ 11100101
11111010 ＝【－5】反例：补码求26－21。
【26】补＝ 00011010
【－21】补＝ ＋ 11101011
进位舍弃 100000101 ＝【＋5】补例：补码求21－26。
【21】补＝ 00010101
【－26】补＝ ＋ 11100110
11111011 ＝【－5】补
电话：62781450
地点：东主搂10区409
助教博士生：唐诚虎 10－409 Tel：62781450
刘宇靖 10－409 Tel 62781450
关于本课程
？
课程名称：逻辑设计与数字系统课程内容：数字电子技术基础
？
学习目的,振兴中华课程作用：
本课程是正在飞速发展的信息与电子科学技术领域的入门和基础所有其它科学技术领域都强烈地倚赖电子科学技术
？ 特点：有用，有趣，不难，仔细。
记好课堂笔记做好课后作业抓住基本概念掌握工程方法紧密联系实践
数字电子技术基础课程内容数制与编码 2学时逻辑代数基础 3学时组合逻辑电路分析与设计 7学时时序逻辑电路分析与设计 16学时存储器与课编程逻辑器件 4学时数字系统基础 7学时数－模与模－数转换 3学时电子设计介绍 2学时机动 4学时
考核与成绩没有期中考试课程作业占20％,期末考试占80％。
教材与参考书：
数字电路与系统 刘宝琴 清华数字电子技术基础 阎石 清华数字电路逻辑设计 王毓银 高教数字设计引论 沈嗣昌 高教影印原文教材：
数字逻辑电路分析与设计 清华
数字逻辑应用与设计 机悈
逻辑与计算机设计基础 电子
绪论（参考书页1－14）
1．1数字信号
－数字量和模拟量模拟量：可以在一定范围内取任意实数值的物理量。如：温度、压力、距离和时间等。
数字量：在时间上和数量上都是离散的物理量。如：生产线上的零件数量，台阶的阶数。
－数字信号和模拟信号模拟信号：表示模拟量的电信号。如：热电偶的电压信号，温度变化时，电压随之改变。
数字信号：表示数字量的电信号。
－数字电路和模拟电路模拟电路：处理模拟信号的电路。如：运算放大器。
数字电路：处理数字信号的电路。如：计数器等。
1．2数制十进制数
157.13=1×102＋5×101＋7×100＋1×10－1＋3×10－2
十进制一般形式：
Ki为十进制数0－9中的任一数码。
N、M为正整数，N为整数数位，M为小数数位。逢10进1，借1当10。
任意进制数一般形式：
R：数制基数
Ri：I位权
Ki：I位系数
（312.4）5＝3×52＋1×51＋2×50＋4×5－1
＝75＋5＋2＋0.8
＝（82.8）10
日常碰到十、十二、六十进制等。
数字电路常用二、八、十六进制等。为什么？
二进制数一般形式：
基为2，两个数码0和1。
逢2进1，借1当2。
每个数位权为2地幂。
（101．01）2＝1×22＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2
八、十六进制数一般形式：和。
基为8和16。
8进制8个数码0－7。16进制16个数码为0－9、A、B、C、D、E、F。A－F表示10－15。
（127．4）8＝（87．5）10
(B65F)16＝（46687）10
1.3数制转换
（1）R进制 十进制按权展开 十进相加 （略）
（2）十进制 R进制整数部分与小数部分分开转换,整数部分除基取余，小数部分乘基取整。
例：将（153）10转换为八进数。
153/8=19+1/8 余数=1 最低位
19/8=2 +3/8 =3
2/8=0 +2/8 =2 最高位
（153）10＝（231）8
例：将（41）10转换为二进制数。
41/2=20+1/2 余数=1 最低位
20/2=10 =0
10/2=5 +1/2 =0
5/2=2 +1/2 =1
2/2=1 =0
1/2=0 +1/2 =1 最高位
（41）10＝（101001）2
例：将（0.6875）转换为二进数。
0.6875*2=1.3750 取整 =1 最高位
0.3750*2=0.7500 =0
0.7500*2=1.5000 =1
0.5000*2=1.0000 =1 最低位
（0．6875）10＝（0.1011）2
例：将（0.513）10转换为八进小数，
取小数三位。
0.513*8=4.104 取整 =4 最高位
0.104*8=0.832 =0
0.832*8=6.656 =6
0.656*8=5.248 =5 最低位
（0．513）10＝（0.407）8
最后位四舍五入
与前例结合得（153.513）10=(231.407)8
（3）基数位2k进制互相转换
利用二进作媒介，分段转换。
例：将（BE.29D）16转换为八进制数。
B E 2 9 E
（BE.29D）16=(10 111 110.001 010 011 101)2
=(2 7 6,1 2 3 5 )8
例：将（276.1235）8转换为16进制数。
2 7 6 1 2 3 5
（276.1235）8=(0 1011 1110.0010 1001 1101)2
=( B E,2 9 D )16
（4）任意进制相互转换可以以10进为媒介，先转换为10 进制，再转换为所需进制。（略）
4二值编码为信息交换，用二进两个码元0、1按约定表示数和文字，称为二值编码。代码所含位数为码长。
（1）十进制代码（BCD码）
用四位二进制表示十进数符，可有2.9*1010
种编码方案。
8421、2421BCD码为有权码。
注意：（0011 1001 0101）8421 ＝＝ （001110010101）2
（2）格雷码
格雷码相邻码只有一位不同。且有循环性与反射性。
（3）ASCII码
用五或七位二进制数表示数字、字母和符号。
（4）可靠性编码
检错码。5中取2码。增加码位。
奇偶校验码。增加码位。可分离码。
Berger码。检单向多错，用位少。
纠错码。增加码位，定位检错。
1.5算术运算 (参考书页P142－144)
二进制加、减、乘与10进制规则同，但进借位权不同。逢2进1，借1当2。
为运算方便，数字系统常采用反码和补码。
二进制原码、补码、反码。
原码：自然二进制数。
补码：（全称为2的补码）
如n位二进原码为N，则有：
反码：（全称为1的补码）
例：原码 1001
反码 10000－1－1001
＝ 0110
补码 10000－1001
＝ 0111
二进反码，各位取反。
二进补码，反码加1。
反码的反码为原码。
补码的补码为原码。
二进制正、负数表示带符号二进制数＝符号位＋数值位符号位0为正，1为负。
特别规定：
正数的原码、反码、补码均相同，符号位为0，数值位为正数本身。
负数的原码、反码、补码的符号位均为1，数值位分别为其绝对值的原码、反码、补码。
这种规定的好处是只用加法就可实现加减运算。其规则是连同符号位求反或补的两数相加之和即为其结果的反或补。产生溢出时，反码运算则循环进位，补码运算则舍弃。
例：反码求26－21，字长八位。
【26】反＝ 00011010
【－21】反＝＋11101010
100000100
＋ 1 循环进位
00000101 ＝ 【＋5】反
例：反码求21－26，字长八位。
【21】反＝ 00010101
【－26】反＝ ＋ 11100101
11111010 ＝【－5】反例：补码求26－21。
【26】补＝ 00011010
【－21】补＝ ＋ 11101011
进位舍弃 100000101 ＝【＋5】补例：补码求21－26。
【21】补＝ 00010101
【－26】补＝ ＋ 11100110
11111011 ＝【－5】补
