数字逻辑-课件PPT-大学计算机软件专业课程必备之-第一章.ppt

《数字逻辑》是计算机（类）大学生学习和理解计算机使计算机更好地为本专业服务的重要的主干专业课。设置本课程的目的是使学生熟悉逻辑设计的基础理论和原理，掌握数字电路逻辑分析和设计的基本原理、方法和技巧，为进一步学习后继课程《计算机组成原理》打下基础。 《数字逻辑》是计算机科学与技术专业的重要课程，旨在让学生理解和掌握数字电路设计的基本理论、原理和技巧。通过学习这门课程，学生将能够熟悉逻辑设计的基础，为后续的《计算机组成原理》学习奠定坚实的基础。 第一章的内容主要围绕数字系统的基石——数制与编码展开。在数字系统中，信息通常被转化为电压和电流的形式进行处理。进位计数制是数字系统中表示数值的基础，它使用不同权重的多位数来计数。例如，十进制是最常见的计数方式，每个位上可以使用0至9这十个数字，当数值超过9时，就通过向高位进位来扩展表示范围。十进制的运算遵循“逢十进一”和“借一当十”的规则。 对于小数部分，在十进制中，每一位的权重依然是基数的幂次，只是位置移到了小数点后。同样，其他进位计数制，如九进制，也有类似的规则，只是基数变成了9。 二进制是数字逻辑的核心，因为计算机内部处理的基本单元是二进制位（bit）。二进制数由0和1组成，每一位的权值是以2为底的幂次。例如，二进制数（1101）2 表示的值为 \(1 \times 2^3 + 1 \times 2^2 + 0 \times 2^1 + 1 \times 2^0 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13\)。在二进制运算中，加法、减法和乘法都有其特定的规则，如示例1.1至1.4所示。 此外，为了方便人类阅读和处理，我们有时会使用八进制和十六进制来表示数字。八进制数以8为基数，采用0至7这8个数字，而十六进制则以16为基数，除了0至9的数字外，还使用A至F来代表10至15。这两种进制都提供了更简洁的表示方式，特别是对于长的二进制数。 学习数字逻辑，不仅要掌握不同数制之间的转换，还需要理解如何用二进制表达和操作数据，这对于理解计算机硬件的工作原理至关重要。在后续的章节中，课程可能会深入到逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑、存储器、数字信号处理等更复杂的主题，这些都是构建现代计算机系统不可或缺的知识。通过深入学习和实践，学生将能够具备设计和分析数字系统的能力。