数字电子技术基础
第1章
1.1 模拟信号与数字信号
1.1.1 模拟信号与数字信号的概念
模拟(analog)信号
信号的幅度量值随着时间的延续
(变化)而发生连续变化。
用以传递、加工和处理模拟信号的电子电路被称为模拟电路。
数字(digital)信号 信号的幅度量值随着时间的延续(变化)
而发生不连续的,具有离散特性变化
用于处理数字信号的电路,如传送、存储、变换、算术运算
和逻辑运算等的电路称为数字电路。
1.1.2 数字电路与模拟电路的区别
表1-1 数字电路与模拟电路的主要区别
电路类型 数字电路
模拟电路
研究内容 输入信号与输出信号间的逻辑关系
如何不失真地进行信号的处理
信号的
特征
数值
1
0
0
数值
时间
0
时间
时间上离散,但在数值上是单位量的整数倍 在时间上和数值上是连续变化的电信号
分析方法 逻辑代数
图解法,等效电路,分析计算
1.1.3 数字电路的特点
(1) 稳定性好,抗干扰能力强。
(2) 容易设计,并便于构成大规模集成电路。
(3) 信息的处理能力强。
(4) 精度高。
(5) 精度容易保持。
(6) 便于存储。
(7) 数字电路设计的可编程性。
(8) 功耗小。
1.2 数字系统中的数制
1.2.1 十进制数表述方法
1.在每个位置只能出现(十进制数)十个数码中的一个。
2.低位到相邻高位的进位规则是“逢十进一”,故称为十进制。
3.同一数码在不同的位置(数位)表示的数值是不同的。
n
1
1
10
a
1
0
a
0
10
a
10
1
1
a
m
m
10
10
i
(1-1)
特点
(
N
)
10
i m
n
10
a
1
1
n
a
i
1.2.2 二进制数表述方法
(
N
)
2
n
1
2
a
n
1
a
n
i
i
m
1
a
1
1
2
a
0
0
2
a
1
1
2
a
m
m
2
i
2
(1-2)
如将 (11010.101)2 写成权展开式为:
1
(11010.101) 1 2 1 2 0 2 1 2 0 2 1 2
2
0 2
4
3
2
1
0
2
3
1 2
1.2.2 二进制数表述方法
二进制的加法规则是:
0 + 0 = 0 ,1 + 0 = 1
0 + 1 = 1 ,1 + 1 = 10
二进制的减法规则是:
0 – 0 = 0, 0 – 1 = 1(有借位)
1 – 0 = 1 ,1 – 1 = 0
二进制的乘法规则是:
0 × 0 = 0 ,1 × 0 = 0
0 × 1 = 0 ,1 × 1 = 1
二进制数除法:
11110 ÷ 101 = 110
同样可以用算式完成:
110
101 11110
101
101
101
0