第一章 现代电子技术基础 知识 §1-1 模拟信号与数字信号 学习要点： 模拟信号、数字信号的描述 数制间的相互转换.

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1 第一章 现代电子技术基础 知识 §1-1 模拟信号与数字信号 学习要点： 模拟信号、数字信号的描述 数制间的相互转换

2 模拟信号与数字信号 模拟量与模拟信号 数字量与数字信号 逻辑代数基础 码制简介 退出

3 绪论 1.本课程含概：低频、数字电路 2.课时安排： 本学期总学时——76学时（在两学期内完成） 理论——50学时 实验——22学时
课程设计——2学时（其余在课下完成） 机动——2学时 3.参考书： 胡晏如编《模拟电子技术》 杨志忠编《数字电子技术》

4 1-1-1 模拟量与模拟信号 电信号分类如下图 模拟量——任何一个量的变化在时间上是连续的，即：其取值 有无穷多个。
(连续频谱) 电信号 直流 正弦交流 非正弦 非周期性 周期性 (离散频谱) (单一频谱) 模拟量与模拟信号 模拟量——任何一个量的变化在时间上是连续的，即：其取值 有无穷多个。 模拟信号——指特定模拟量，如电压、电流等，即：电压、电 流等值的变化是连续的，其取值有无穷多个

5 常用模拟信号为“正弦交流信号”（周期性的），用下式表示： u(t)＝Umsin(ωt＋ψ) 如果是非正弦周期信号，用傅立叶级数展开式：
模拟信号波形举例： u …… Uo u1 模拟信号的描述—— 常用模拟信号为“正弦交流信号”（周期性的），用下式表示： u(t)＝Umsin(ωt＋ψ) 如果是非正弦周期信号，用傅立叶级数展开式： u(t)＝U0＋Um1sin(ω1t＋ψ1) ＋Um2sin(ω2t＋ψ2) ＋… 模拟电路——研究模拟信号放大、传输、转换等的电路。

6 1-1-2 数字量与数字信号 数字量——任何一个量的值随时间变化是离散的，即：其取值 是有限的。
数字量与数字信号 数字量——任何一个量的值随时间变化是离散的，即：其取值 是有限的。 数字信号——指特定的数字量，如电压、电流等。并且电压、 电流等瞬时值的取值是有限。通常又称“脉冲信 号”。 常见脉冲波形 (a)尖脉冲 (b)矩形波 (c)方波 (d)锯齿波 (e)三角波 (f)阶梯波

7 1-1-3 逻辑代数基础 在数字电路中常采用的数制有——十、二、八、十六进制。它们的特点见下表： 字符 进位规则 按权展开 十进制
逻辑代数基础 在数字电路中常采用的数制有——十、二、八、十六进制。它们的特点见下表： 字符 进位规则 按权展开 十进制 （0~9）十个数 逢十进一、借一当十 136=1×102+3×101+6×100 二进制 （0、1）两个数 逢二进一、借一当二 10.01=1×21+0×20+0×2─1+1×2─2 八进制 （0~7）八个数 逢八进一、借一当八 37.2=3×81+7×80+2×8─1 十六进制 （0~9、A~F）十六个数 逢十六进一 1A0.C=1×162+10×161+12×16─1

8 1.二、十六→十进制——方法：按“位权”展开，见表格内。
2.二→八、十六进制—— 方法：二→八：从小数点开始左、右同时三位一分 组。最高、最低位不足用0补齐。再 把每组写成对应的八进制。 二→十六：四位一分组，其它同上。 3.八、十六→二进制—— 方法：八→二：将八进制数的每一位，写成对应的三 位二进制数。最高、最低位0不起作用 十六→二：将十六进制数的每一位，写成对应 的四位二进制数。最高、最低位的0 不起作用。

9 例1.（ ）2 =（ ）2 =（163.54）8 =（ ）2 =（73.A）16 （51.03）8=（ ）2 （F7.14）16=( )2 =( )2 4.十→二进制—— 方法：整数部分——除2取余；小数部分——乘2取整 例2. 把十进制数( )10转换为二进制数。 解： 1）首先把整数部分用“除2取余法”转换成二进制整数：

10 2）把小数部分用“乘2取整法”转换成二进制整数：
过程引导学生完成： 得到： (234)10＝( )2　 注意：余数要倒着写，高位在下面。 2）把小数部分用“乘2取整法”转换成二进制整数： 过程引导学生完成： 得到：(0.6875)10＝(0.1011)2 注意：整数要正着写，高位在上面 最终转换结果：( )10＝( )2。 学生练习：将0—15（十进制数）写成四位二进制数，并熟记结果 例3.常用一位二进制数的运算。 加法：0+0= =1+0= =1 减法：0-0=1-1= = =1 乘法：0×0=1×0=0×1=0 1×1=1

11 码制简介 ——是指编码的规则 在数字电路中，二进制数码不仅可以用来表示数值，而且还常用来表示特定的信息。如将十进制的0~9十个数字用二进制数代码表示——二—十进制码(BCD码)。由于十进制数有十个不同的数码，所以需要4位二进制数来表示。而4位二进制代码可以有24＝16种不同的组合，从中取出10种组合可有许多方案。下表列出了几种BCD码。

12 有权码 无权码 十进制数 8421码 5421码 2421A码 2421B码 余3码 格雷码 ０ ００００ ００１１ １ ０００１ ０１００ ２ ００１０ ０１０１ ３ ０１１０ ４ ０１１１ ５ １０００ １０１１ ６ １００１ １１００ ７ １０１０ １１０１ ８ １１１０ ９ １１１１

13 课后小结——见黑板 常用的码制有8421BCD码和余3码。 (1)8421BCD码——一种有权码（恒权码），从高位到低位的
权分别是8、4、2、1。例如1001按位权展 开即得到相应的十进制数9。 (2) 余3码——一种无权码，其特点是比8421码多余3(0011)。 课后小结——见黑板

14 思考题： 1.解释：（1）电信号，(2)模拟量，(3)数字量，(4)模拟 信号(5)数字信号，(6)模拟电路，(7)数字电路。 2.常用数字信号主要有哪两种形式?二者的区别是什么? 3.模拟信号的描述方法？ 作业题：P9 5、6 P26 1-2、3