7.1 数制与码制(课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（西南交大出版社）

7.1 数制与码制 1．能够理解模拟信号和数字信号的区别和特点。 2．能够对常用的数制及码型进行变换。 3．能够了解汽车内信号的简单变换。 学习目的 7.1.1 模拟信号与数字信号 电子电路中的信号可以分为模拟信号和数字信号两大类。 （1）模拟信号是指时间连续，数值也连续的信号。例如，正弦交流电压就是一种典型的模拟信号，如图7-1a所示。模拟信号是时间和幅度上都连续的信号，如收音机信号和电话里的声音信号等。  理论课堂 （2）数字信号是指时间和数值都是“离散”的信号。例如，电子表的秒信号、生产流水线上记录零件个数的计数信号等，它们的变化发生在一系列离散的瞬间，它们的值也是离散的。 数字信号只有两个离散值，常用数字0和1来表示。数字信号在电路中往往表现为突变的电压或电流，如图7-1b所示。   图7-1a 正弦交流电压波形 图7-1b 典型的数字信号 数字信号的0和1没有大小之分，只代表两种对立的状态，称为逻辑0和逻辑1，也称为二值数字逻辑。数字信号是一种二值信号，用两个电平（高电平和低电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0）。 那么究竟用哪个电平来表示哪个逻辑值呢？ 在数字信号中一般规定两种逻辑体制。 正逻辑体制规定，高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。如TTL门电路中高电平3.6V,低电平0.3V 。 负逻辑体制规定，低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。 模拟电路，就是用来处理模拟信号的电路。与模拟电路相对应的是数字电路，但是模拟电路是数字电路的基础，数字电路的器件都是由模拟电路构成的！ 与模拟电路相比，数字电路主要有下列优点。 （1）由于数字电路是以二值数字逻辑为基础的，只有0和1两个基本数字，易于用电路来实现。例如，可以用二极管、三极管的导通和截止这两个对立的状态，来表示数字信号的逻辑0和逻辑1。 （2）由数字电路构成的数字系统工作可靠，精度较高，抗干扰能力强。它可以通过整形，很方便地去除叠加在传输信号中的噪声和干扰，还可以利用差错控制技术对信号进行查错和纠错。 （3）数字电路不仅能完成数值运算，而且能进行逻辑判断和运算，这在控制系统中是不可缺少的。 （4）数字信息便于长期保存。例如，可以将数字信息存入磁盘和光盘中长期保存。 （5）数字集成电路产品系列多、通用性强、成本低。 人们在生产和生活中，创造了各种不同的计数方法。采用哪一种方法计数，根据人们的需要而定。由数字符号构成，而且表示物理量大小的数字和数字组合称为数码。多位数码中每一位的构成方法以及从低位到高位的进制规则称为计数制，简称数制。常用的计数制有十进制、二进制、八进制、十六进制等。 7.1.2 数制 1. 常用数制 （1）十进制（Decimal number）-- 逢十进一 数码：0 ~ 9 位权： 10 i (123.45)10= (123.45)D （2）二进制（Binary number） -- 逢二进一 数码：0 ，1 位权： 2 i 二进制数转换为十进制数： 整数的转换--连除法 26 2 13 余数 2 0 6 2 1 3 2 0 2 1 1 0 1 除基数 得余数 作系数 从低位 到高位 十进制数转换为二进制数： 2.常用数制转换 （3）八进制（Octal number） -- 逢八进一 数码：0 ～ 7 位权： （4）十六进制（Hexadecimal number） -- 逢十六进一 数码：0 ～ 9,A,B,C,D,E,F 位权： 任意（N）进制数展开式的普遍形式： —第i位的系数, —第i位的权 2. 十、十六进制的数码比较 十进制 二进制 十六进制 十进制 二进制 十六进制 0 000 0 1 001 1 2 010 2 3 011 3 4 100 4 5 101 5 6 110 6 7 111 7 8 1000 8 1010 10 9 1001 9 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F 7.1.3 编码 编码： 用二进制数表示文字、符号等信息的过程。 二 进制代码： 编码后的二进制数。 几种常见的BCD代码： 8421码 2421码 5421码 0000 0001 0010 0011 0100 0 1 2 3 4 8421码与十进制码的对应关系： 余3码 十进制数