文档介绍：1基本知识第一章第一章基本知识基本知识第一章 2本章知识要点第一章第一章基本知识基本知识★常用的几种编码。★带符号二进制数的代码表示; ★常用计数制及其转换; ★数字系统的基本概念; 3 概述数字系统第一章第一章基本知识基本知识众所周知,我们现在处在一个信息的时代!请问: 信息的概念是什么? 信息具备哪些能力?信息的概念: 人们站在不同的角度,对“信息”给出了不同的解释。诸如, “信息是表征物理量数值特征的量”,“信息是物质的反映”, “信息是人类交流的依据”,…, 广义的说, “信息是对客观世界所存在的各种差异的描述”。一、信息与数字 4 二、数字系统什么是数字系统? 数字系统是一个能对数字信号进行存储、传递和加工的实体,它由实现各种功能的数字逻辑电路相互连接而成。例如, 数字计算机。第一章第一章基本知识基本知识 1. 数字信号若信号的变化在时间上和数值上都是离散的,或者说断续的,则称为离散信号。离散信号的变化可以用不同的数字反映, 所以又称为数字信号,简称为数字量。例如,学生成绩记录,工厂产品统计,电路开关的状态等。 5 真实的世界是模拟的。第一章第一章基本知识基本知识 6 第一章第一章基本知识基本知识例如,某控制系统框图如下图所示。执行机构数字量数字量模拟量模拟量控制信号被测参数一次仪表计算机被控对象 D/A A/D 数字系统中处理的是数字信号,当数字系统要与模拟信号发生联系时,必须经过模/数(A/D) 转换和数/模(D/A) 转换电路, 对信号类型进行变换。 7 2. 数字逻辑电路用来处理数字信号的电子线路称为数字电路。由于数字电路的各种功能是通过逻辑运算和逻辑判断来实现的, 所以数字电路又称为数字逻辑电路或者逻辑电路。第一章第一章基本知识基本知识(1) 电路的基本工作信号是二值信号。它表现为电路中电压的“高”或“低”、开关的“接通”或“断开”、晶体管的“导通”或“截止”等两种稳定的物理状态。(2) 电路中的半导体器件一般都工作在开、关状态。数字逻辑电路具有如下特点: (3) 电路结构简单、功耗低、便于集成制造和系列化生产;产品价格低廉、使用方便、通用性好。(4) 由数字逻辑电路构成的数字系统工作速度快、精度高、功能强、可靠性好。 8 由于数字逻辑电路具有上述特点,所以,数字逻辑电路的应用十分广泛。随着半导体技术和工艺的发展,出现了数字集成电路, 集成电路发展十分迅速。数字集成电路按照集成度的高低可分为小规模( SSI )、中规模( MSI )、大规模( LSI ) 和超大规模( VLSI ) 几种类型。第一章第一章基本知识基本知识数字逻辑电路主要研究:电路输出、输入间的逻辑关系。主要的工具是逻辑代数,电路的功能用真值表、逻辑表达式及波形图表示。 9 数字计算机是一种能够自动、高速、精确地完成数值计算、数据加工和控制、管理等功能的数字系统。、数字计算机及其发展数字计算机从 1946 年问世以来,其发展速度是惊人的。根据组成计算机的主要元器件的不同,至今已经历了四代。具体如下表所示。 : 速度↑、功能↑、可靠性↑、体积↓、价格↓、功耗↓。 10 数字逻辑电路的类型和研究方法由于这类电路的输出与过去的输入信号无关,所以不需要有记忆功能。一、数字逻辑电路的类型第一章第一章基本知识基本知识组合逻辑电路:如果一个逻辑电路在任何时刻的稳定输出仅取决于该时刻的输入,而与电路过去的输入无关,则称为组合逻辑(Combinational Logic) 电路。根据一个电路是否具有记忆功能,可将数字逻辑电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。