文档介绍：基本知识
第一章基本知识
第一章
1
本章知识要点
第一章基本知识
★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;
2
概述
数字系统
第一章基本知识
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
3
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。
4
真实的世界是模拟的。
第一章基本知识
5
第一章基本知识
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。
6
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。
7
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。
8
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。
第一章基本知识
三、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。
计算机总的发展趋势是:速度↑、功能↑、可靠性↑、体积↓、价格↓、功耗↓。
9
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,binational 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。
10