2022年教案.第一讲绪论与数制和码制.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一讲 绪论与数制和码制1.数字信号与模拟信号的区分以及数字电子技术特点和学习方法；本讲重点 2.进制之间相互转换方法；3.几种常用的二进制编码概念；1.十进制转换为二进制及十六进制方法；本讲难点教学手段2.8421BCD码、余三码、格雷码的特点；设计意图本讲宜老师讲授,用多媒体演示为主、板书为辅；教学步骤教学内容表达方式1提出问利 用 多 媒题,导入体课件,介1）学习电子技术有何用途；第一部分 绍 问 题 背2）什么是数字电子技术,数字电子电路与模拟电子电路有何区分；“ 绪论”景,用问题3）数字电子技术基础课程的教学目标是什么；章节所要 激

2、发 学 生4）如何才能学习好数字电子技术基础？叙述的内.数字电子技术和模拟电子技术的概念们 听 课 的容；爱好；2对提出该 部 分 主问题的逐要 是 让 学一解答生 们 了 解电子技术 是指依据电子学的原理,利用电子元器件设计和制造2.1介 绍某种特定功能电路,以解决实际问题的科学；数 字 电 子从信号角度分析, 电子电路中处理的可分为模拟信号和数字信技 术 的 概电子技术号,如下列图；念,并解决概念为 什 么 学名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.2模 拟电模拟信号Vt习 该 课 程信号和数子 电 路幅度随时间

3、连 续变化的信号t以 及 如 何字信号以中幅度和时间都Vtt学 习 该 课的是离散的信号信及模拟电程等问题；号数字信号子电路和模拟信号： 在时间和数值上均具有连续性,即在任意时刻有确此 处 重 点数字电子定的函数值u 或 i,并且其幅度是连续取值；电路特点介绍：模拟数字信号： 在时间和数值上均具有离散性；信 号 和 数字 信 号 的和概念模拟电子技术 讨论处理模拟信号的电子技术；特点,由此数字电子技术 讨论处理数字信号的电子技术；引 出 数 字电 子 技 术处理模拟信号的电子电路称为模拟电子电路；和 模 拟 电子 技 术 的例如,模拟信号的放大、运算、产生与变换等电路；处理数字信号的电子电路称

4、为数字电子电路；例如,数字信号的储备、变换、测量等电路概念；为 了 节 约课 时 采 用.数字电子与模拟电子电路的区分课 件PPT模拟电路注意输入输出信号之间的外形关系；数字电路注意输入输出信号之间的规律关系；演 示 方 式组织教学；模拟电路让晶体管工作在特性曲线的放大区；数字电路让晶体管工作在饱和区或者截止区；模拟电路采纳工程上的等效电路法近似分析；数字电路采纳布尔代数规律分析法严密分析；模拟电路信号幅度连续变化抗干扰才能较弱；数字电路信号幅度离散变化抗干扰才能较强；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 模拟电路结构

5、较复杂集成度低不易程序掌握；该 部 分 内 数字电路结构简洁易于超大规模集成和程控；容 属 于 电 模拟电路一般适合进行信息的在线实时处理；2.3介 绍子 技 术 总数字电路既能实时处理信息又便于储备信息；名师归纳总结 数字电子.数字电子技术和模拟电子技术课程的内容分工体介绍,为第 3 页,共 10 页技术基础电子技术了 节 约 课课程的教模拟电子技术数字电子技术时 采 用 课学目标直 流 电 源正 弦 波 发 生 电 路运 算 放 大 器 应 用 电 路放 大 电 路 中 的 反 馈多 级 放 大 与 集 成 运 算 放 大 电 路场 效 应 管 及 基 本 放 大 电 路双 极 性 晶 体

6、 管 及 放 大 基 本 电 路半 导 体 二 极 管 及 应 用 电 路数 模 与 模 数 转 换 电 路脉 冲 波 形 产 生 和 整 形硬 件 描 述 语 言半 导 体 存 储 器 与 可 编 程 逻 辑 器 件触 发 器 与 时 序 逻 辑 电 路组 合 逻 辑 电 路逻 辑 门 电 路逻 辑 代 数 基 础件 PPT 演2.4介 绍示 方 式 组织教学；数字电子技术基础学习方法.数字电子技术基础课程的教学目标该 部 分 内以及考核.把握规律代数理论并能娴熟应用；方法.组合规律电路的分析和设计方法；容 属 于 学.时序规律电路的分析和设计方法；.把握常用器件功能设计规律电路；习 方 法

7、 及.初步把握可编成器件的使用方法；考 核 方 式.具备应用电子系统初级设计才能；介绍,为了. 数字电子技术基础学习方法节 约 课 时.强调基本定理、 基本概念的把握, 要养成严密的规律采 用 课 件思维习惯；PPT 演 示- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - .本课程理论性和实践性都很强,必需多做练习且必需方 式 组 织.注意实践； 要在实践中学会讨论性、探究式学习方式；教学；听与读相结合、 勤于摸索； 注意规律思维和设计才能的培育,而不是具体电路和公式的死记硬背；. 把握基本的分析、 设计方法, 难度和复杂程度都不是很大,以例题、作业为准；.懂得数字集

8、成电路内部工作原理即可,但应注意数字集成电路的外部特性和典型应用；. 数字电子技术考核方式考查同学分析问题才能规律分析与规律运算；考查同学解决问题才能规律抽象、器件挑选、电路设计；考查同学解决问题才能实践才能、动手才能、EDA 才能；让 学 生 了3.小结“ 绪1）电子技术概念解决实际问题的科学；解 电 子 技术 概 念 和论” 主要2）模拟信号 /数字信号和模拟电子技术/数字电子技术；用途,以及今 后 学 习内容3）数字电子技术课程特点和学习方法规律思维方法；该 课 程 的方法；4提出问 1）什么是数制；题,导入 用 问 题 激 2）不同数制间如何转换；“ 数制与 发 学 生 听 3）码制的

9、概念是什么；码制” 课 课的爱好；4）用二进制表示的常用编码有哪几种？程内容；名师归纳总结 5. 回 答 什1. 数制使 用 多 媒第 4 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 么是数制表示数时,仅用一位数码往往不够用,须用进位计数的方法组体 直 接 给问题；成多位数码； 多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规章,出,通过讲称为进位计数制,简称数制；解 使 学 生基数： 基数就是在对应进位计数制中可能用到的数码个数；们 理 解 即位权： 进位计数制中,每一位大小都对应当位数码乘上一个可；固定的数,这个固定数就是这位的权数；权数是一个幂

10、；2. 几种常用的数制 十进制 数码为： 09；基数是 10,用字母 D 表示十进制； 对 于 十进制,不难懂得,通过实 例 说 明运算规律：逢十进一,即：91=10；十进制数的权绽开式：D=ki10i；143.75 D=1 102+4 101+3 100+7 10-1+5 10-2即可；6. 讲 解 几各数位的权是10的幂 对 于 二二进制数码为： 0、1；种常用的基数是 2,用字母 B 表示二进制；进制、八进数制及其运算规律：逢二进一,即：11=10；二进制数的权绽开式：B=ki2 i；制、十六进相互之间101.11B=1 22+0 21+1 20+1 2-1+1 2-2 =5.75D的转

11、换问各数位的权是 2的幂制,借用十如在数字电路中采纳二进制,只需要有两个电路状态与二个计进 制 规 律题；数码 0 和 1 相对应；在技术上很简洁实现；八进制推 广 讲 解数码为： 07；基数是 8,用字母 O 表示即可 ；此处强调：运算规律：逢八进一,即：71=10；八进制数的权绽开式：O=ki 8i；207.04O=2 82+0 81+7 80+0 8-1+4 8-2=135.0625D电 路 易 实各数位的权是 8的幂名师归纳总结 十六进制现二进制；第 5 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 数码为： 09 以及 A F；基数是 1

12、6,用字母 H 来表示；运算规律：逢十六进一,即：F1=10；为 了 节 约课 时 采 用十六进制数的权绽开式：H= ki 16i；2A.7F H=2 16 1+10 16 0+7 16-1+15 16-2=42.4960937 D各数位的权是 16的幂 几种进制数之间的对应关系课 件PPT十进制数D 二进制数B 八进制数O 十六进制数H 演 示 方 式组织教学；0 0000 0 0 1 0001 1 1 2 0010 2 2 3 4 0011 0100 3 4 3 4 5 0101 5 5 6 0110 6 6 7 0111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 10

13、10 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15 1111 17 F 3.不同数制间的转换 二十进制转换 方法： 将二进制数按权绽开再相加,即可以转换为十进制数；1011.01B=1 23+0 22+1 21+1 20+0 2-1+1 2-2=11.25D 1000B=1 23+0 22+0 21+0 20=8 D 0100B=0 23+1 22+0 21+0 20=4D 0010B=0 23+0 22+1 21+0 20=2 D 0001B =0 23+0 22+0 21+1 20=1 D 8421B 对应的权值；十

14、二进制转换 方法： 基数连除、连乘法；将整数部分和小数部分单独处理,分别进行转换； 整数部分 -基数连除取余；小数部分-基数连乘取整；合并后即得到结果； 对 于 数制 间 的 转换,不难理解,通过实整数部分：基数连除,小数部分：基数连乘,取余数自下而上；取整数自上而下；2 44 余数低位请把十0.375 整数高位0=K 02 2 22 0.750 0=K-1进制数2 11 0=K 10.750 44.3752 5 1=K 22 1=K-2转换为1.500 2 2 1=K 3二进制0.500 2 1 0=K 4数表示；2 0 1=K5高位1.000 1=K-3低位合并得到结果为： 44.375D

15、=101100.011B 二十六进制转换方法： 将二进制数由小数点开头,整数部分向左, 小数部分向右,每 4 位分成一组, 不够 4 位补零, 就每组二进制数便是一位十六进制数；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 0 1 1 1 1 0. 1 0 1 1 0 0 1 2=5E.B2 H例 说 明 即十六二进制转换方法： 将每位十六进制数用4 位二进制数表示；可； 8 F A . C 6 H=1000 1111 1010. 1100 0110 B 八进制数二进制数的转换方法： 依据每 3 位二进制数对应于一位八进制

16、数进行转换；（0 01 1 0 1 0 1 0 . 0 1 B= 152.2O为 了 节 约 3 7 4 . 2 6 O= 011 111 100 . 010 110 B 十六进制数十进制数的转换课 时 采 用课 件PPT十六十进制数转换方法：按权绽开再相加即可；十十六进制数转换方法：先转换成二进制数,再将得到的二演 示 方 式进制数转换成等值的十六进制数；4.二进制算术运算 组织教学；二进制算术运算的特点二进制算术运算和十进制算术运算规章基本相同,区分是“ 逢二进一” ；加法运算减法运算此处强调：虽 然 采 用基数连除、连乘法,可将 十 进 制数 转 换 为任 意 的 N进制数,但1 0 0

17、 11 0 0 1+ 0 1 0 1- 0 1 0 11 1 1 00 1 0 0乘法运算除法运算1 0 0 101011001.1 110 1 0 10 1 0 11 0 0 11 0 0 00 0 0 0 1 0 0 10 1 0 10 0 0 00 1 1 00 1 0 1 1 0 10 1 0 10 0 1 0 反码、补码和补码运算原码： 最高位为符号位,正数为0,负数为 1；补码： 最高位作为符号位,正数为0,负数为1；正数的补码和它的原码相同； 负数的补码需先将原码数值逐位求反,然后在最低位加 1；不 建 议 采用,由于这名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10

18、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 例：N=1 0101,1 0101 反=1 1010 1 1001 补=1 1011样 转 换 不补码运算例：运算9-5=1001B-0101B0 1 0 0 1舍去仅 计 算 麻1 0 0 1补码- 0 1 0 1补码烦,且易出+ 1 1 0 1 11 0 0 1 0 00 1 0 0减法变加法错；为 了 节 约课 时 采 用课 件 PPT 演 示 方 式组织教学；此处强调：二进制加、减、乘、除都 可 以 用加 法 运 算来实现；名师归纳总结 7. 回答什5.几种常用的编码第 8 页,共 10 页我们常用的数字0、1、2、3 9 通常有两

19、大用途：么是码制.表示大小： 60 分及格 ；珠穆朗玛峰8848.45 米；.表示编码： 1402403 班；球王贝利编号为10 号 ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 问题；码制：借用数字进行编码而代表特定对象时,所采纳的编码规此 处 介 绍就称为码制；我们习惯使用十进制,而运算机硬件是基于二进制的,因此需编码特点：权值为 8、4、2、1 称8421BCD 码；2421 码的 权 值 依 次为 2、4、2、1,5211 码要用二进制编码表示十进制的09 十个码元,即BCD Binary Coded Decimal 码；至少要用四位二进制数才能表示09

20、,由于四位二进制有16种组合；现在的问题是要在16 种组合中挑出10 个,分别表示09,怎么挑呢？不同的挑法构成了不同的BCD 码常用 BCD 码十进制数8421 码余 3 码格雷码2421 码5211 码0 0000 0011 0000 0000 0000 1 0001 0100 0001 0001 0001 2 0010 0101 0011 0010 0100 3 0011 0110 0010 0011 0101 4 0100 0111 0110 0100 0111 5 0101 1000 0111 1011 1000 6 0110 1001 0101 1100 1001 7 0111 1

21、010 0100 1101 1100 8 1000 1011 1100 1110 1101 9 1001 1100 1101 1111 1111 权8421 2421 5211 二进制与 BCD 码区分举例：100010010011B D1000100100118421BCD D 同理；ASCII 码：运算机中常用的字符代码是ASCII 码,基本 ASCII码是一种 7 位二进制代码, 共有 128 种状态,分别代表 128 种代码；余 3 码由7位基本 ASCII 码表d 3d 2d1 d0位000001010d 6d 5d 4位1011101118421 码加0111000000NULDE

22、LSP0Pp0011 得到；0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC22BRbr0011ETXDC33CScs格 雷 码 是0100EOTDC44DTdt0101ENQNAK5EUeu0110ACKSYN6FVfv0111BELETB7GWgw循环码,其1000BSCAN8HXhx1001HTEM9IYiy1010LFSUB：JZjz特 点 是 任1011VTESCKk1100FFFS,Ll1101CRGSMm何 相 邻 的1110SORSNn1111SIHSOoDEL两个码字,仅 有 一 位代码不同；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 -

23、- - - - - - - - 为 了 节 约课 时 采 用课 件 PPT演 示 方 式组织教学；8. 小 结 数1）几种常用的数制；通 过 课 堂2）不同数制间的转换；总结,使学制和码制3）二进制算术运算二进制加、减、乘、除都可以用加法运算生 加 深 对本 节 课 数主要内来实现；制 和 码 制容；内 容 的 印4）码制以及几种常用的二进制方式编码；象；问题：名师归纳总结 9. 课 后 讨1.将十六进制数 3BE5.97D H 转换成二进制数；让 学 生 思第 10 页,共 10 页2.将十进制数 37.65D 转换成二进制数及十六进制数；考,利于对论与摸索该 节 课 内3.将十进制数 73 D 表示成 8421BCD 码；容的把握；4.具体写出用补码运算运算12-14 的运算过程；- - - - - - -