《数字电子技术基础》第五版由著名教授阎石编著,系统地介绍了数字电路和逻辑设计的基本原理与应用。该书内容丰富、深入浅出,是学习数字电子技术的经典教材之一。
### 数字电子技术基础
#### 一、数字信号与模拟信号的区别
在电子技术领域里,数字信号与模拟信号是两种基本的信号类型。
- **数字信号**:其特点是时间和幅度上的离散性。也就是说,在特定的时间点上,数值只能取某些预定义的具体值。例如最常见的二进制形式表示的信息只有两个状态:“0”和“1”。它的优点在于处理、存储及传输方便,并且抗干扰能力强,因此在现代信息技术中应用广泛。
- **模拟信号**:与之相对的是连续变化的模拟信号,在时间和幅度上都允许取任意值。例如音频或视频信号就是典型的例子。尽管其能够更真实地反映自然界的现象,但它的缺点是易受噪声影响且抗干扰能力较弱。
#### 二、数字逻辑的基础概念
理解基础的数字逻辑对于学习数字电子技术至关重要。
- **数码**:数码是指用来表示不同事物状态的一种形式,在计算机科学中通常使用的是二进制形式(即“0”和“1”)来代表数据与指令。
- **数制**:常见的有十进制、二进制等。每种计数系统都有特定的基数,如十进制为10,而二进制则为2,并遵循一定的计算规则。
- **代码**:是指将实际信息转换成计算机可识别形式的过程或方法。
- **码制**:规定了如何使用数字来表示具体的信息。例如原码、反码和补码是用于处理二进制数的不同方式,各有不同的用途与特性。
#### 三、二进制编码详解
在数字电子技术中,理解二进制编码的基本原理至关重要。
- **原码**:对于正数而言,其形式就是该数值的绝对值;而对于负数,在最高位设置一个符号位(通常为第8位),用“1”表示负,“0”代表正。
- **反码**:针对正数,与原码相同;而对负数,则除了符号位外其余各位取反即可得到其形式。
- **补码**:目前计算机中最常用的一种编码方式。对于正数而言,与其原码一致;而对于负数,在反码的基础上加1便可以得到它的补码表示法。这种方式简化了内部运算过程,并且在实现减法时更为便捷。
#### 四、二进制数值的范围
根据不同的编码方法,二进制数值的表现范围会有所不同:
- **无符号二进制**:当没有设定符号位时,其可以表示从0到255(即(0)至(2^8 - 1))。
- **带符号二进制数**:若指定最高位作为负号,则其余部分用于数值。使用补码形式的八位二进制数可覆盖范围为-128到127(即(-2^7)至(2^7 - 1))。
通过以上内容,我们可以清楚地看到数字电子技术中关于信号类型、基本逻辑以及编码方法的相关知识。这些基础概念对于深入学习该领域及其应用至关重要。