第一章 数字概念与数制系统
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*微机组成:CPU、MEM、I/O微机的基本结构微机原理(一):第一章数制和码制§1.1 数制(解决如何表示数值的问题)一、数制表示1、十进制数表达式为:A =∑-=•110 nmi iAi如:(34.6)10= 3×101 + 4×100 + 6×10-1 2、X进制数表达式为:B =∑-=•1 NM iiX Bi如:(11.01)2= 1×21 + 1×20 + 0×2-1+ 1×2-2(34.65)16= 3×161 + 4×160 + 6×16-1+ 5×16-2X进制要点:X为基数,逢X进1,X i为权重。
(X个数字符号:0,1,…,X-1)区分符号:D-decimal (0-9),通常D可略去,B-binary (0-1),Q-octal (0-7),H-hexadecimal (0-9, A-F)常用数字对应关系:D: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,12, 13,14,15B:0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111H: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F二、数制转换1、X →十方法:按权展开,逐项累加。
如: 34.6 Q= 3×81 + 4×80 + 6×8-1 = 24 + 4 + 0.75 = 28.75 D2、十→X即:A十进制=B X进制令整数相等,即得:A整数=(B N-1·X N-1 + … + B1·X1)+ B0·X0此式一次除以X可得余数B0,再次除以X可得B1,…,如此直至得到B N-1令小数相等,即得:A小数=B-1·X-1 +(B-2·X-2 + … + B-M·X-M)此式一次乘X可得整数B-1,再次乘X可得B-2,…,如此直至得到B-M.归纳即得转换方法:除X取余,乘X取整。
第一章数字逻辑基础教学基本要求:掌握常用的数制二进制、十进制、十六进制的相互转换;掌握二进制数的原码、反码及补码的表示方法;掌握常用的编码及它们与二进制数间的相互转换;掌握逻辑代数的基本定律与规则;掌握逻辑函数的表示方法及各种表示方法之间的相互转换;掌握代数法和卡诺图法化简逻辑函数。
重点:常用的数制与编码;逻辑代数基础;逻辑命题的描述。
电子电路的信号主要有两类:一类是在时间上和幅值上都连续的信号称为模拟信号,处理模拟信号的电路称为模拟电路。
正弦信号是典型的模拟信号,如图1-1所示。
另一类是时间上和幅值上都离散的信号称为数字信号,处理数字信号的电路称为数字电路。
脉冲信号是典型的数字信号,如图1-22所示。
数字电路的特点:∙工作信号是不连续的数字信号,所以电路中的半导体器件工作在开关状态,即稳定于饱和区或截止区,放大区只是其过度状态;∙数字电路既是开关电路又是逻辑电路,主要研究电路输入和输出间的逻辑关系。
分析工具和方法与模拟电路完全不同,具有独立的基础理论;∙逻辑代数是分析逻辑电路的数学工具。
学习指导:在本知识点学习中由最熟悉的十进制数入手,寻找各种计数体制的规律,特别要注意理解权的概念,熟练掌握任意进制数按权展开式。
在数字系统中采用二进制。
因为二进制数的基数为2,只有0和1两个数码,其不仅运算简单,电路实现也容易,还可以利用逻辑代数;但表示同一数值的数比十进制需更多的位数,因此数字系统中又常用八进制和十六进制数。
十、二、八、十六进制数的后缀分别为D、B、Q、H。
对十进制数常可省略下标或后缀。
十进制数特点:1.有一个确定的基数10,且逢10进一;2.有10个有序的数字符号有0--9和一个小数点,数码Ki从0~9;3.每一个数位均有固定的含意称权10i,不同数位其权10i不同;4.任意一个十进位制数均可写成按权展开式:(N)10 = (Kn-1Kn-2…K1K.K-1…K-m)10= Kn-1 10n-1+Kn-210n-2+…+K1101+K100+K-110-1+…+K-m10-m例:二进制特点:∙二进制是以2为基数的计数体制,它仅采用2个数码0和1,并且“逢二进一”,即1+1=10;∙不同数位上的权值不同,其相应的权为2i;∙任意一个二进位制数均可写成按权展开式。