数字电子技术基础 学习笔记1

一.模拟信号和数字信号

一.模拟电路与数字电路

模拟电路：模拟信号（模拟量）是指时间上和数值上（幅度上）都是连续变化的信号，传输、处理模拟信号的电路称为模拟电路。

如某一天的温度变化曲线。(一条曲线)

数字电路：数字信号（数字量）是指时间上和数值上（幅度上）都是断续变化的离散信号（均为离散取值的物理量）。把传输、处理数字信号的电路称为数字电路。

如温度变化曲线图中，不考虑温度变化的连续性，只考虑时间轴上整点的温度，这实际上是对温度曲线的特定点处进行采样。并将各采样值用数字代码表示后才为数字信号。

应用:

音乐的录制就是转化为数字信号存储在DVD或CD中，

 

二.数制

一.进制

1.十进制

同一个数字符号在不同的数位代表的数值不同，这个4位数的位值依次分别为1000、100、10、1，位值又称为权值或位权，它是10的幂。

2.二进制

一个二进制位（即比特bit）的值取决于该位在二进制数中的位置。这种加权计数系统与十进制计数系统类似。八个比特组成的一组数称为一个字节（byte）。二进制数中只有0和1两个数字符号，所以计数的基数为2。各位数的权值是2的幂。

3.八进制

计数基数R=8时，称为八进制。它有0～7八个数字符号，各位数的权值是8的幂，低位和相邻高位之间的关系是“逢八进一”。

4.十六进制

在十六进制数中，计数基数为16，有16个不同的数字符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。这里十进制数的10～15分别用A～F六个英文字母表示。低位和相邻高位间的关系是“逢十六进一”。

二.进制转换

1.非十进制转换为十进制

按权展开，求各位数值之和。

在非十进制数里面，小数部分和整数部分一样随便写，转换的时候，小数点后第一位是基数的-1次方，第二位是基数的-2次方...

2.十进制转换为非十进制

要将其整数部分和小数部分分别转换，结果合并为目的数制形式。

小数部分的转换是采用基数乘法进行的。所谓基数乘法即用该小数乘目的数制的基数，第一次乘得结果的整数部分为目的数的最高位（当然是小数部分的最高位），其小数部分再乘基数，所得结果的整数部分作为目的数的第二位，依次类推，直至小数部分为0或达到要求精度为止。此法也叫乘基取整法。 

十进制小数有时不能用二进制小数精确地表示出来，这时只能根据精度要求，求到一定的位数，近似地表示。

三.逻辑门

一.与门

全真为真，一假全假

与门只有一个输出，但至少有两个输入。

与门是一种数字电路，只有当所有的输入都是逻辑高电平时，其输出才是逻辑高电平。

与门是一种判决电路，当所有指定的条件都满足（即为真）时，结果为真，输出逻辑高电平。

AB都是高电平，输出高电平

 

二.或门

一真为真，全假为假

或门只有一个输出，但至少有两个输入。

或门是一种数字电路，只要有一个或多个输入是逻辑高电平时，其输出就是逻辑高电平。或门也是一种判决电路，当一个或多个输入条件都满足（即为真）时，结果就为真，输出逻辑高电平。

 

三.非门

非门（亦称为反相器）是一种逻辑电路，只有一个输入端和一个输出端。非门将低电平转变为高电平，将高电平转变为低电平。对于二进制数而言，非门将0转变为1，将1转变为0。

四.与非门

与运算后再进行非运算的复合运算称为与非运算，实现与非运算的逻辑电路称为与非门。

一个与非门有两个或两个以上的输入端和一个输出端。

 

两输入端与非门其输出与输入之间的逻辑关系表达式为

 五.或非门

或运算后再进行非运算的复合运算称为或非运算，实现或非运算的逻辑电路称为或非门。

一个或非门有两个或两个以上的输入端和一个输出端。

两输入端或非门其输出与输入之间的逻辑关系表达式为

六.异或门 

常见的异或逻辑是两输入变量的情况。

当两个输入端取值不同时，输出端为“1”；当两个输入端取值相同时，输出端为“0”。

两输入异或门真值表

 

两输入异或门的逻辑表达式为

 N个变量的“异或”逻辑运算输出值和输入变量取值的对应关系是：输入变量的取值组合中，有奇数个1时，“异或”逻辑运算的输出值为1；反之，输出值为0。

七.同或门

异或运算之后再进行非运算，则称为同或运算。

真值表

 

逻辑表达式

 

N个变量的“同或”逻辑运算的输出值和输入变量取值的对应关系是：输入变量的取值组合中，有偶数个1时，“同或”逻辑运算的输出值为1；反之，输出值为0。

八.与或非门

与运算后进行或运算再进行非运算的复合运算称为与或非运算。