开关理论基础

时间:2024-03-13 18:35:25

Ⅰ、二进制系统
一、连续量和离散量
连续量:模拟量是随时间连续变化的物理量
离散量:数字量是不随时间连续变化的物理量

二、开关量
相互对立的两种状态可以用1和0表示
如:信号的有无
电平的高低
开关的通断

三、数字波形
1、将1和0用波形表示
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2、理想脉冲波形
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3、非理想脉冲波形
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4、周期性波形
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波形在固定时间间隔内重复
f=1/T
占空比D=(tw/T)*100%
5、非周期性波形
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Ⅱ、数制和码制
一、数制
1、十进制
数码:0,1···,9
逢十进一,借一当十
2、二进制
数码:0,1
逢二进一,借一当二
3、八进制
数码:0,1,···,7
逢八进一,借一当八
4、十六进制
数码:0,1,···9,A,B,C,D,E,F

二、进位转换
1、k进制到十进制
N=∑Xn*kn
2、十进制到k进制
整数:除k取余
小数:乘k取整
3、二进制到八进制、十六进制
八进制:三并一,位权:421
十六进制:四并一,位权:8421
4、八进制、十六进制到二进制
八进制:一拆三,位权:421
十六进制:一拆四,位权:8421

三、码制
数码:可以表示不同大小的数值信息
代码:用二进制数码与符号建立一一对应关系,这些数码被称为代码
1、二进制码
有权码:自然码
无权码:循环码,任何相邻的码字中,仅有一位不同
2、二-十进制码(BCD码)
实质:用4位二进制数码来表示一位十进制数
有权码:8421码、2421码、5211码
无权码:余三码、格雷码
3、西文字符处理过程
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4、中文字符处理过程
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Ⅲ、逻辑函数
一、基本概念
输入的逻辑变量A、B、···的取值确定后,逻辑结果Y的取值也就唯一的确定了,即:
Y=f(A,B,···)

二、基本逻辑运算
1、与
表达式:F=A·B
与门符号:
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VHDL语言:F<=A and B
多输入与门:
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2、或
表达式:F=A+B
或门符号:
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VHDL语言:F<=A or B
多输入或门:
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3、非
表达式:F=¬A
非门符号:
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VHDL语言:F<=not A
4、异或
表达式:F=A⊕B
异或门符号:
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VHDL语言:F<=A xor B
对于一串二进制数来说,其每一位数据异或之后的结果,
若为1:这串二进制数中有奇数个1
若为0:这串二进制数中有偶数个1(包括0个)
5、与或非
表达式:F=¬(AB+CD)
VHDL语言:F<=not(A and B or C and D)
6、正逻辑、负逻辑
正逻辑:高电平为"1",低电平为"0",如TTL电平
负逻辑:高电平为"0",低电平为"1",如标准串行接口RS232
7、三态门
三种状态:逻辑0、逻辑1、高阻
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