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康華光電子技術基礎-數字部分第5版筆記和課後習題
本書是康華光主編的《電子技術基礎-數字部分》(第5版)的學習輔導書,主要包括以下內容:
(1)梳理知識脈絡,濃縮學科精華。本書每章的複習筆記均對該章的重難點進行了整理,並參考了國內名校名師講授該教材的課堂筆記。因此,本書的內容幾乎濃縮了該教材的知識精華。
(2)詳解課後習題,鞏固重點難點。本書參考大量相關輔導資料,對康華光主編的《電子技術基礎-數字部分》(第5版)的課後思考題進行了詳細的分析和解答,並對相關重要知識點進行了延伸和歸納。
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本書提供電子書及打印版,方便對照複習。
第1章 數字邏輯概論
1.1 複習筆記
一、模擬信號與數字信號
1.模擬信號和數字信號
(1)模擬信號
在時間上連續變化,幅值上也連續取值的物理量稱為模擬量,表示模擬量的信號稱為模擬信號,處理模擬信號的電子電路稱為模擬電路。
(2)數字信號
與模擬量相對應,在一系列離散的時刻取值,取值的大小和每次的增減都是量化單位的整數倍,即時間離散、數值也離散的信號。
表示數字量的信號稱為數字信號,工作於數字信號下的電子電路稱為數字電路。
(3)模擬量的數字表示
①對模擬信號取樣,通過取樣電路後變成時間離散、幅值連續的取樣信號;
②對取樣信號進行量化即數字化;
③對得到的數字量進行編碼,生成用0和1表示的數字信號。
2.數字信號的描述方法
(1)二值數字邏輯和邏輯電平
在數字電路中,可以用0和1組成的二進制數表示數量的大小,也可以用0和1表示兩種不同的邏輯狀態。
在電路中,當信號電壓在3.5~5 V範圍內表示高電平;在0~1.5 V範圍內表示低電平。以高、低電平分別表示邏輯1和0兩種狀態。
(2)數字波形
①數字波形的兩種類型
非歸零碼:在一個時間拍內用高電平代表1,低電平代表0。
歸零碼:在一個時間拍內有脈衝代表1,無脈衝代表0。
②週期性和非週期性
週期性數字波形常用週期T和頻率f來描述。脈衝波形的脈衝寬度用表示,所以佔空比
③實際數字信號波形
在實際的數字系統中,數字信號並不理想。當從低電平跳變到高電平,或從高電平跳到低電平時,邊沿沒有那麼陡峭,而要經歷一個過渡過程。圖1-1為非理想脈衝波形。
圖1-1 非理想脈衝波形
④時序圖:表示各信號之間時序關係的波形圖稱為時序圖。
二、數制
1.十進制
以10為基數的計數體制稱為十進制,其計數規律為“逢十進一”。
任意十進制可表示為:
式中,
可以是0~9中任何一個數字。如果將上式中的10用字母R代替,則可以得到任意進制數的表達式:
2.二進制
(1)二進制的表示方法
以2為基數的計數體制稱為二進制,其只有0和1兩個數碼,計數規律為“逢二進一”。
任意二進制可表示為:,即二進制數轉換為十進制數的轉換公式。
式中,可以是0或1。
(2)二進制的優缺點
①優點:二進制的數字裝置簡單可靠,所用元件少;基本運算規則簡單,運算操作方便。
②缺點:用二進制表示一個數時,位數多。
(3)二進制數的波形表示
二值數據常用數字波形來表示,用高、低電平表示1、0。
(4)二進制數據的傳輸
二進制數據從一處傳輸到另一處,可以採用串行或並行的方式:
①串行傳輸是逐位傳送,所需設備簡單,但速度相對較慢。
②並行傳輸是一組數據同時傳送,傳輸速度快,但需要的傳輸線和部件較多。
3.十-二進制之間的轉換
(1)整數部分
將十進制整數每除以一次2,就可根據餘數得到二進制數的1位數字。因此,只要連續除以2直到商為0,就可由所有的餘數求出二進制數。
以十進制數(37)D轉換為二進制數為例。
(2)小數部分
將十進制小數乘以2,每次除去上次所得積中的整數所剩的小數再乘以2,直到滿足誤差要求進行“四捨五入”為止。
以十進制數(0.706)D轉換為二進制數為例。
4.十六進制和八進制
(1)十六進制
以16為基數的計數體制稱為十六進制,分別為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F,其計數規律為“逢十六進一”。
(2)十六-二進制之間轉換
以小數點為基準,整數部分從右到左每4位一組,不足4位的在高位補0;小數部分從左到右每4位一組,不足4位的在低位補0。每4位一組的二進制數就表示1位十六進制數。
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康華光電子技術基礎-數字部分第5版筆記和課後習題
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