数字逻辑基础:进制表示与数字系统概览

需积分: 16 1 下载量 61 浏览量 更新于2024-08-13 收藏 11.21MB PPT 举报
"该资源是关于‘数字逻辑’的一门课程,主要讲解进制表示,包括二进制和八进制的概念、特点及其在数字逻辑系统中的应用。课程由李东江教授讲授,旨在为学习计算机组成原理打下基础。课程包含开关理论基础、组合逻辑、时序逻辑、存储逻辑器件、可编程逻辑和数字系统等内容,并设有实验环节以加深理解。教材来自多个知名出版社,如白中英的立体化教材、Stephen Brown的《数字逻辑与Verilog设计》以及王永军、李景华的《数字逻辑与数字系统》等。课程评价方式包括考试和平时作业,其中考试占80%,作业占20%。上课时间为每周三和周五的1-2节课,地点在3B209教室。" 在数字逻辑中,进制表示是基础概念之一。二进制,或称二进制记数法,是一种逢二进一的计数体系,只有两个数码0和1。它的表达式简单,特点是所有数字都可以用0和1的组合来表示。例如,十进制的数字5在二进制中是101,因为2的0次幂是1,2的1次幂是0,2的2次幂是1,所以相加得到5。二进制在计算机科学中至关重要,因为计算机内部的所有信息都以二进制形式存储和处理。 八进制,又称八进制记数法,是逢八进一的计数系统,使用0到7这八个数码。八进制在早期计算机系统中被广泛使用,因为它可以方便地将三个二进制位(每位可以是0或1)转换为一个八进制位,简化了数字的表示。例如,二进制的1101对应八进制的15,因为1101分别对应于2的3次幂(1)、2的2次幂(0)、2的1次幂(1)和2的0次幂(1),转换为八进制就是1×8^1 + 5×8^0 = 8 + 5 = 13。 课程中还涵盖了开关理论基础,这是数字逻辑的基础,讲述了基本逻辑门如AND、OR、NOT等的工作原理。组合逻辑探讨了如何通过这些基本逻辑门构建更复杂的逻辑函数。时序逻辑则涉及记忆元件和时序设备,如寄存器、计数器等,它们能记住之前的输入状态。存储逻辑器件讨论了用于数据存储的硬件,如RAM和ROM。可编程逻辑介绍了FPGA和CPLD等可配置的逻辑组件,以及如何利用它们实现定制化的逻辑功能。最后,数字系统部分将这些元素整合起来,阐述如何构建实际的数字设备和系统。 实验环节包括基本逻辑门实验、三态门实验、数据选择器和译码器等,旨在让学生亲手操作,深化对数字逻辑的理解。此外,还有专门的数字逻辑与数字系统设计实验课程,提供16学时的实践机会。 学习资源方面,推荐了几本权威教材,如白中英的《数字逻辑》、Stephen Brown的《数字逻辑与Verilog设计》、王永军和李景华的《数字逻辑与数字系统》,以及李仁发的《数字逻辑设计》。这些教材涵盖了数字逻辑的各个方面,有助于学生深入学习和研究。