數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教案(共112頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第 1 講 授課時(shí)間第 1 周 一第 1-2節(jié)課次1授課方式理論課討論課實(shí)驗(yàn)課習(xí)題課其他課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第一章 §1.1 - §1.5數(shù)制、碼制及常用編碼教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：1. 掌握數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)的區(qū)別；2. 幾種進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換；3. 熟悉幾種常用的編碼.教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：1. 進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換;2. 8421碼、余三碼、格雷碼的特點(diǎn).教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法、教學(xué)手段及時(shí)間設(shè)計(jì)【引入新課】回憶計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)中所講的二進(jìn)制，引出本次課內(nèi)容。第一章 數(shù)字電路基礎(chǔ)1.1 概述1.1.1模擬量和數(shù)字量模擬量：時(shí)

2、間上、數(shù)量變化上都是連續(xù)的物理量；表示模擬量的信號(hào)叫做模擬信號(hào)；工作在模擬信號(hào)下的電子電路稱(chēng)為模擬電路。數(shù)字量：時(shí)間上、數(shù)量變化上都是離散的物理量；表示數(shù)字量的信號(hào)叫做數(shù)字信號(hào)；工作在數(shù)字信號(hào)下的電子電路稱(chēng)為數(shù)字電路。舉例(圖示)1.1.2 數(shù)字電路的分類(lèi)微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展導(dǎo)致了數(shù)字電路的飛速發(fā)展。（1） 按電路類(lèi)型分類(lèi) 1）組合邏輯電路 輸出只與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)，如：編碼器、加減法器、比較器、數(shù)據(jù)選擇器。 2）時(shí)序邏輯電路 輸出不僅與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)，還與電路原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)。 如：觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、寄存器（2） 按集成度分類(lèi) SSI MSILISVLSI （3） 按半導(dǎo)體的導(dǎo)電類(lèi)型分類(lèi) 1） 雙

3、極型電路 2） 單極型電路1.1.3 數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn)(1)易集成化。兩個(gè)狀態(tài)“0”和“1”，對(duì)元件精度要求低(2)抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。信號(hào)易辨別不易受噪聲干擾。(3)便于長(zhǎng)期存貯。 軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)。(4)通用性強(qiáng)，成本低，系列多。(5)保密性好。 容易進(jìn)行加密處理。1.2 幾種常用的數(shù)制數(shù)制：是指多位數(shù)碼中每一位的構(gòu)成方法及低位向相鄰高位的進(jìn) 位規(guī)則。一、十進(jìn)制1、表示法2、特點(diǎn)與同學(xué)討論二、八、十六進(jìn)制的表示方法及特點(diǎn)二、二進(jìn)制1、表示法2、特點(diǎn)三、八進(jìn)制和十六進(jìn)制1八進(jìn)制 逢八進(jìn)一；系數(shù)07 ；基數(shù)8； 權(quán)8 n。2十六進(jìn)制 逢十六進(jìn)一；系數(shù)：09、A、B、C、D、E、F；基數(shù)16；

4、權(quán)16n。1.3 不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 一、各種數(shù)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制時(shí)，只要將它們按權(quán)展開(kāi)，求出各加權(quán)系數(shù)的和，便得到相應(yīng)進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。 例題：二、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制將十進(jìn)制數(shù)整數(shù)部分轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)采用“除2取法”；將十進(jìn)制小數(shù)部分轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)采用“乘2取整法”。例題三、二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制間相互轉(zhuǎn)換1二進(jìn)制和八進(jìn)制間的相互轉(zhuǎn)換（1） 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)的方法是：整數(shù)部分從低位開(kāi)始，每三位二進(jìn)制數(shù)為一組，最后不足三位的，則在高位加0補(bǔ)足三位為止；小數(shù)點(diǎn)后的二進(jìn)制數(shù)則從高位開(kāi)始，每三位二進(jìn)制數(shù)為一組，最后不足三位的，則在低

5、位加0補(bǔ)足三位，然后用對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)來(lái)代替，再按順序排列寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)。 例1.1.2 將二進(jìn)制數(shù)(.)2轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。 (.)2(345.726)8（2） 八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。將每位八進(jìn)制數(shù)用三位二進(jìn)制數(shù)來(lái)代替，再按原來(lái)的順序排列起來(lái)，便得到了相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。例1.1.3 將八進(jìn)制數(shù)(745.361)8轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。(745.361)8 (.)22二進(jìn)制和十六進(jìn)制間的相互轉(zhuǎn)換（1） 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的方法是：整數(shù)部分從低位開(kāi)始，每四位二進(jìn)制數(shù)為一組，最后不足四位的，則在高位加0補(bǔ)足四位為止；小數(shù)部分從高位開(kāi)始，每四位二進(jìn)制數(shù)為一組，最后不足四位

6、的，在低位加0補(bǔ)足四位，然后用對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)來(lái)代替，再按順序?qū)懗鰧?duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。 例1.1.4 將二進(jìn)制數(shù)(.)2轉(zhuǎn)換成 十六進(jìn)制數(shù)。 (.)2(4FB.EC)16（2）十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。將每位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)來(lái)代替，再按原來(lái)的順序排列起來(lái)便得到了相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。例1.1.5將十六進(jìn)制數(shù)(3BE5.97D)16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。(3BE5.97D)16(101.1)21.4 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)碼可表示數(shù)值大小 數(shù)值運(yùn)算 例 1010（即算術(shù)運(yùn)算） 0110 10000 不同的邏輯狀態(tài) 邏輯運(yùn)算（按某種因果關(guān)系）幾個(gè)概念：原碼：二進(jìn)制數(shù)碼的最高位增加符號(hào)位的數(shù)碼反碼：二進(jìn)制

7、數(shù)碼按位取反得到的數(shù)碼補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼等于它的反碼加1。1.5 幾種常用的編碼： 碼制：為了便于記憶和查找，在編制代碼時(shí)所遵循的規(guī)則。二-十進(jìn)制編碼：用四位二進(jìn)制數(shù)中的任意十種組合來(lái)表示一位十進(jìn)制數(shù)，又稱(chēng) BCD碼。常用的BCD碼有：8421碼、余3碼、循環(huán)碼、余3循環(huán)碼、2421碼、5421碼和5211碼等等，如表1-1所示討論：碼的作用；BCD碼。課后小結(jié)： 回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，重點(diǎn)掌握幾種進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換方法。多媒體教學(xué)（5分鐘）板書(shū)講授與多媒體教學(xué)相結(jié)合（15分鐘）板書(shū)講解與多媒體教學(xué)相結(jié)合（10分鐘）板書(shū)講解、推導(dǎo)與多媒體教學(xué)相結(jié)合, 例題講解及引導(dǎo)學(xué)生做題（35

8、分鐘）板書(shū)講解、推導(dǎo)與多媒體教學(xué)相結(jié)合，例題講解（10分鐘）多媒體教學(xué)（10分鐘）教學(xué)互動(dòng)（5分鐘）作業(yè)、習(xí)題、思考題、輔導(dǎo)等：17頁(yè) 1.2， 1.5； 18頁(yè)1.11， 1.13板書(shū)設(shè)計(jì)：第一章 數(shù)制和碼制1.1 概述模擬量數(shù)字量1.2 幾種常用的數(shù)制（1）數(shù)制（2）幾種常見(jiàn)的數(shù)制： 十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制1.3 不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制八進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制八進(jìn)制轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十六進(jìn)制十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制1.4 二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)可以表示數(shù)制大小和邏輯狀態(tài)幾個(gè)概念：原

9、碼、反碼及補(bǔ)碼1.5 幾種常用的編碼碼制二-十進(jìn)制編碼（BCD碼）參考教材和文獻(xiàn)資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)_閻石編著第 2 講 授課時(shí)間第 1 周 一第 1-2節(jié)課次2授課方式理論課討論課實(shí)驗(yàn)課習(xí)題課其他課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第二章 §2.1 - §2.3邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算、基本公式和基本定理教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：1. 熟練掌握基本邏輯運(yùn)算和幾種常用復(fù)合導(dǎo)出邏輯運(yùn)算；2. 熟練運(yùn)用真值表、邏輯式、邏輯圖來(lái)表示邏輯函數(shù)。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：1. 三種基本邏輯運(yùn)算和幾種導(dǎo)出邏輯運(yùn)算；2. 真值表、邏輯式、邏輯圖之間的相互轉(zhuǎn)換；3. 將真值表轉(zhuǎn)換為

10、邏輯式。教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法、教學(xué)手段及時(shí)間設(shè)計(jì)第2章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)2.1 概述布爾：英國(guó)數(shù)學(xué)家，1941年提出變量“0”和“1”代表不同狀態(tài)。 本章主要介紹邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算、基本定律和基本運(yùn)算規(guī)則，然后介紹邏輯函數(shù)的表示方法及邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡(jiǎn)法和卡諾圖化簡(jiǎn)法。邏輯代數(shù)有其自身獨(dú)立的規(guī)律和運(yùn)算法則，而不同于普通代數(shù)。 2.2邏輯函數(shù)及其表示法2 . 2 . 1 基本邏輯函數(shù)及運(yùn)算1、與運(yùn)算 所有條例都具備事件才發(fā)生開(kāi)關(guān)：“1” 閉合，“0” 斷開(kāi) 燈：“1” 亮，“0” 滅真值表：把輸入所有可能的組合與輸出取值對(duì)應(yīng)列成表。邏輯表達(dá)式： L=K1*K2 (邏輯乘)邏輯符號(hào)： 原有符號(hào)：討論與

11、邏輯運(yùn)算的邏輯口訣邏輯功能口決： 有“0”出“0”，全“1”出“1”。2、或運(yùn)算 至少有一個(gè)條件具備，事件就會(huì)發(fā)生。                   邏輯表達(dá)式：L=K1+K2 （邏輯加）邏輯符號(hào)：討論或邏輯運(yùn)算的邏輯口訣邏輯功能口決：有“1”出“1”全“0”出“0”3、非運(yùn)算： 結(jié)果與條件相反         &

12、#160;         邏輯表達(dá)式： 邏輯符號(hào)： 討論非邏輯運(yùn)算的邏輯口訣2.2.2 幾種導(dǎo)出的邏輯運(yùn)算一、與非運(yùn)算、或非運(yùn)算、與或非運(yùn)算二、異或運(yùn)算和同或運(yùn)算邏輯表達(dá)式： 相同為“1”，不同為“0”2.2.3 邏輯函數(shù)及其表示法一、邏輯函數(shù)的建立舉例子說(shuō)明建立（抽象）邏輯函數(shù)的方法，加深對(duì)邏輯函數(shù)概念的理解。例2.2.1 兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān) A和B分別安裝在樓上和樓下。上樓之前，在樓下開(kāi)燈，上樓后關(guān)燈；反之下樓之前，在樓上開(kāi)燈，下樓后關(guān)燈。試建立其邏輯式。表2.2.6 例2.2.1真值表例2.2.2

13、比較A、B兩個(gè)數(shù)的大小二、邏輯函數(shù)的表示方法1真值表2邏輯函數(shù)式寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)與-或邏輯式的方法是：（l）把任意一組變量取值中的1代以原變量，0代以反變量，由此得到一組變量的與組合，如 A、B、C三個(gè)變量的取值為 110時(shí)，則代換后得到的變量與組合為 A B 。（2）把邏輯函數(shù)值為1所對(duì)應(yīng)的各變量的與組合相加，便得到標(biāo)準(zhǔn)的與-或邏輯式。3邏輯圖邏輯圖是用基本邏輯門(mén)和復(fù)合邏輯門(mén)的邏輯符號(hào)組成的對(duì)應(yīng)于某一邏輯功能的電路圖。2.3 邏輯代數(shù)的基本定律和規(guī)則2.3.1 邏輯代數(shù)的基本公式一、邏輯常量運(yùn)算公式表2.3.1 邏輯常量運(yùn)算公式變量A的取值只能為0或?yàn)?，分別代入驗(yàn)證。討論：與、或、非；與非、或非、同

14、或、異或邏輯的運(yùn)算口訣、邏輯符號(hào)。課后小結(jié)： 與、或、非；與非、或非、同或、異或邏輯的運(yùn)算口訣、邏輯符號(hào)。多媒體教學(xué)（5分鐘）板書(shū)講授與多媒體教學(xué)相結(jié)合（15分鐘）板書(shū)講解與多媒體教學(xué)相結(jié)合（10分鐘）板書(shū)講解、推導(dǎo)與多媒體教學(xué)相結(jié)合, 例題講解及引導(dǎo)學(xué)生做題（35分鐘）板書(shū)講解、推導(dǎo)與多媒體教學(xué)相結(jié)合，例題講解（10分鐘多媒體教學(xué)（10分鐘）教學(xué)互動(dòng)（5分鐘）作業(yè)、習(xí)題、思考題、輔導(dǎo)等：59頁(yè)2.5 ；61頁(yè) 2.11；板書(shū)設(shè)計(jì)：第2章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)2.1 概述2.2邏輯函數(shù)及其表示法2.2.1 基本邏輯函數(shù)及運(yùn)算一、與邏輯二、或邏輯三、邏輯非2.2.2 幾種導(dǎo)出的邏輯運(yùn)算一、與非運(yùn)算、或非

15、運(yùn)算、與或非運(yùn)算二、異或運(yùn)算和同或運(yùn)算2.2.3 邏輯函數(shù)及其表示法一、邏輯函數(shù)的建立二、邏輯函數(shù)的表示方法1真值表2邏輯函數(shù)式3邏輯圖 參考教材和文獻(xiàn)資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)_閻石編著第 3 講授課時(shí)間第 2 周 一第 1-2節(jié)課次3授課方式理論課討論課實(shí)驗(yàn)課習(xí)題課其他課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第二章 §2.4 - §2.5邏輯代數(shù)基礎(chǔ)教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：掌握邏輯函數(shù)的表示方法和公式法化簡(jiǎn)。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：1.三種基本邏輯運(yùn)算和幾種導(dǎo)出邏輯運(yùn)算；2.真值表、邏輯式、邏輯圖之間的相互轉(zhuǎn)換；3.將真值表轉(zhuǎn)換為邏輯式。教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法、教

16、學(xué)手段及時(shí)間設(shè)計(jì)【復(fù)習(xí)提問(wèn)】1. 邏輯代數(shù)的基本定律2. 邏輯代數(shù)的基本規(guī)則【引入新課】2.4邏輯代數(shù)的基本定律一、代入規(guī)則對(duì)于任一個(gè)含有變量A的邏輯等式，可以將等式兩邊的所有變量A用同一個(gè)邏輯函數(shù)替代，替代后等式仍然成立。這個(gè)規(guī)則稱(chēng)為代入規(guī)則。代入規(guī)則的正確性是由邏輯變量和邏輯函數(shù)值的二值性保證的。若兩函數(shù)相等，其對(duì)偶式也相等。 （可用于變換推導(dǎo)公式）。討論三個(gè)規(guī)則的正確性。2.5 邏輯函數(shù)及其表達(dá)方法邏輯函數(shù)：當(dāng)輸入變量取值確定之后，輸出變量取值便隨之而定。因此，輸出變量和輸入變量之間是一種函數(shù)關(guān)系。邏輯函數(shù)的表示方法：邏輯真值表、邏輯函數(shù)式、邏輯圖、波形圖、卡諾圖和硬件描述語(yǔ)言。2.5.

17、1 邏輯函數(shù)的表示方法（1）邏輯真值表：由輸出變量取值與對(duì)應(yīng)的輸入變量取值所構(gòu)成的表 格。 列寫(xiě)方法是： a) 找出輸入、輸出變量，并用相應(yīng)的字母表示； b)邏輯賦值。 c)列真值表。 （2）邏輯函數(shù)式 邏輯函數(shù)式：是將邏輯函數(shù)中輸出變量與輸入變量之間的邏輯關(guān)系用與、或、非等邏輯運(yùn)算符號(hào)連接起來(lái)的式子，又稱(chēng)函數(shù)式或邏輯式。（3）邏輯圖邏輯圖：是將邏輯函數(shù)中輸出變量與輸入變量之間的邏輯關(guān)系用與、或、非等邏輯符號(hào)表示出來(lái)的圖形。2.5.2邏輯函數(shù)表示方法之間的相互轉(zhuǎn)換（1）真值表轉(zhuǎn)換為函數(shù)式a) 找出真值表中使函數(shù)值為1的輸入變量取值；b）每個(gè)輸入變量取值都對(duì)應(yīng)一個(gè)乘積項(xiàng)，變量取值為1，用原變量表

18、示，變量取值為0，用反變量表示。c) 將這些乘積項(xiàng)相加即可。 （2）函數(shù)式轉(zhuǎn)換為真值表首先在表格左側(cè)將個(gè)不同輸入變量取值依次按遞增順序列出來(lái)，然后將每組輸入變量取值代入函數(shù)式，并將得到的函數(shù)值對(duì)應(yīng)地填在表格右側(cè)即可。（3）函數(shù)式轉(zhuǎn)換為邏輯圖將函數(shù)式轉(zhuǎn)換成邏輯圖的方法：從輸入到輸出分別用相應(yīng)的邏輯符號(hào)取代函數(shù)式中的邏輯運(yùn)算符號(hào)即可。（4）邏輯圖轉(zhuǎn)換為函數(shù)式將邏輯圖轉(zhuǎn)換成函數(shù)式的方法：從輸入到輸出分別用相應(yīng)的邏輯運(yùn)算符號(hào)取代邏輯圖中的邏輯符號(hào)即可。2.5.3 邏輯函數(shù)的兩種標(biāo)準(zhǔn)形式（1）最小項(xiàng)和的形式最小項(xiàng)：設(shè)m為包含n個(gè)因子的乘積項(xiàng)，且這n個(gè)因子以原變量形式或者 反變量形式在m中出現(xiàn)且只出現(xiàn)一次

19、，稱(chēng)m為n變量的一個(gè)最小項(xiàng)。最小項(xiàng)的編號(hào)規(guī)則：使最小項(xiàng)m值為1 的輸入變量取值所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)即為該最小項(xiàng)的編號(hào)。課后小結(jié)： 回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，根據(jù)邏輯問(wèn)題歸納出來(lái)的邏輯函數(shù)式往往不是最簡(jiǎn)邏輯函數(shù)式，對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)和變換，可以得到最簡(jiǎn)的邏輯函數(shù)式和所需要的形式，設(shè)計(jì)出最簡(jiǎn)潔的邏輯電路。這對(duì)于節(jié)省元器件，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低成本和提高系統(tǒng)的可靠性，提高產(chǎn)品在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力是非常重要的。板書(shū)講授與多媒體教學(xué)相結(jié)合（15分鐘）板書(shū)講解、推導(dǎo)與多媒體教學(xué)相結(jié)合, 例題講解及引導(dǎo)學(xué)生做題（35分鐘）教學(xué)互動(dòng)（5分鐘）作業(yè)、習(xí)題、思考題、輔導(dǎo)等：62頁(yè)2.15 2.17 ；板書(shū)設(shè)計(jì)：2.4 邏輯代數(shù)的基

20、本定理2.4.1 代入定理2.4.2 反演定理2.4.3 對(duì)偶定理2.5 邏輯函數(shù)及其表示方式2.5.1 邏輯函數(shù)的表示方法2.5.2 邏輯函數(shù)表示方法之間的相互轉(zhuǎn)換2.5.3 邏輯函數(shù)的兩種標(biāo)準(zhǔn)形式參考教材和文獻(xiàn)資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)_閻石編著第 4 講授課時(shí)間第 2 周 三第 1-2節(jié)課次4授課方式理論課討論課實(shí)驗(yàn)課習(xí)題課其他課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第二章 §2.6 - §2.6邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)方法教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：1.掌握最小項(xiàng)的卡諾圖表示；2.熟練運(yùn)用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：1.用卡諾圖表示邏輯函數(shù)；2.用卡諾圖化

21、簡(jiǎn)邏輯函數(shù)；3.具有無(wú)關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)。教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法、教學(xué)手段及時(shí)間設(shè)計(jì)2.6 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)方法2.6.1 公式化簡(jiǎn)法熟練運(yùn)用所學(xué)基本公式和常用公式，將一個(gè)函數(shù)式化成最簡(jiǎn)形式。與或式最簡(jiǎn)形式的標(biāo)準(zhǔn)是： 該與或式中包含的乘積項(xiàng)的個(gè)數(shù)不能再減少， 且每個(gè)乘積項(xiàng)所包含的因子數(shù)也不能再減少。常用公式化簡(jiǎn)法： 并項(xiàng)法、吸收法、消因子法、消項(xiàng)法、配項(xiàng)法。 2.6.2 邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)法相鄰最小項(xiàng) 兩個(gè)最小項(xiàng)中只有一個(gè)變量互為反變量，其余變量均相同，稱(chēng)為相鄰最小項(xiàng)，簡(jiǎn)稱(chēng)相鄰項(xiàng)。相鄰最小項(xiàng)重要特點(diǎn)：兩個(gè)相鄰最小項(xiàng)相加可合并為一項(xiàng)，消去互反變量，化簡(jiǎn)為相同變量相與。1. 認(rèn)識(shí)卡諾圖 卡諾圖：是

22、最小項(xiàng)按一定規(guī)律排列的方格圖，每個(gè)最小項(xiàng)占有一個(gè)小方格。邏輯相鄰：兩個(gè)最小項(xiàng),只有一個(gè)變量的形式不同,其余的都相同。 邏輯相鄰的最小項(xiàng)可以合并。2. 邏輯函數(shù)的卡諾圖表示 3. 邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn) 討論：用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)以及具有無(wú)關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)。課后小結(jié)： 回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，邏輯函數(shù)的幾種表示方法的相互轉(zhuǎn)換。板書(shū)講授與多媒體教學(xué)相結(jié)合（15分鐘）板書(shū)講解、推導(dǎo)與多媒體教學(xué)相結(jié)合, 例題講解及引導(dǎo)學(xué)生做題（35分鐘）教學(xué)互動(dòng)（15分鐘）作業(yè)、習(xí)題、思考題、輔導(dǎo)等：62頁(yè)2.17(2) (4)；63頁(yè) 2.18 (1) (3) (5) (6), 2.20(a) (c)；64頁(yè) 2.2

23、2 (1) (4), 2.23(1) (3) 板書(shū)設(shè)計(jì)：2.6 邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)法2.6 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)方法2.6.1 公式化簡(jiǎn)法2.6.2 邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)法1.認(rèn)識(shí)卡諾圖 2.邏輯函數(shù)的卡諾圖表示 3.邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn) 參考教材和文獻(xiàn)資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)_閻石編著第 5 講授課時(shí)間第 3 周 一第 1-2節(jié)課次5授課方式理論課討論課實(shí)驗(yàn)課習(xí)題課其他課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第三章 §3.1 - §3.7門(mén)電路教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：1.熟悉二、三極管的開(kāi)關(guān)特性，掌握三極管導(dǎo)通、截止條件；2.了解分立元件與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)及與

24、非門(mén)、或非門(mén)的工作原理和邏輯功能。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：二、三極管的開(kāi)關(guān)特性和開(kāi)關(guān)等效電路。難點(diǎn)：分立元件門(mén)電路的工作原理。教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法、教學(xué)手段及時(shí)間設(shè)計(jì)第3章 門(mén)電路本章主要講述數(shù)字電路的基本邏輯單元門(mén)電路，有TTL邏輯門(mén)、MOS邏輯門(mén)。在討論半導(dǎo)體二極管和三極管及場(chǎng)效應(yīng)管的開(kāi)關(guān)特性基礎(chǔ)上，講解它們的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、邏輯功能、電器特性等等，為以后的學(xué)習(xí)及實(shí)際使用打下必要基礎(chǔ)。本章重點(diǎn)討論TTL門(mén)電路和CMOS門(mén)電路。3.1 概述1. 門(mén)電路實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算和復(fù)合運(yùn)算的單元電路稱(chēng)為門(mén)電路，常用的門(mén)電路有非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)、異或門(mén)、與或非門(mén)等。2. 正負(fù)邏輯系統(tǒng)(1) 正邏輯 在

25、二值邏輯中，如果用高電平表示邏輯“1” ，低電平表示邏輯“0” ，在這種規(guī)定下的邏輯關(guān)系稱(chēng)為正邏輯。(2) 負(fù)邏輯： 在二值邏輯中，如果用高電平表示邏輯“0” ，低電平表示邏輯“1” ，在這種規(guī)定下的邏輯關(guān)系稱(chēng)為負(fù)邏輯，正負(fù)邏輯式互為對(duì)偶式，即若給出一個(gè)正邏輯的邏輯式，則對(duì)偶式即為負(fù)邏輯的邏輯式，如正邏輯為或門(mén)，即Y=A+B，對(duì)偶式為YDAB。3. 高低電平的實(shí)現(xiàn) 在數(shù)字電路中，輸入輸出都是二值邏輯，其高低電平用“0”和“1”表示。其高低電平的獲得是通過(guò)開(kāi)關(guān)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，如二極管或三極管電路組成。其原理為：當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，輸出電壓voVcc，為高電平“1”；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，輸出電壓vo0，為低電

26、平“0”；若開(kāi)關(guān)由三極管構(gòu)成，則控制三級(jí)管工作在截止和飽和狀態(tài)，就相當(dāng)開(kāi)關(guān)S的斷開(kāi)和閉合。3.2 半導(dǎo)體二極管門(mén)電路3.2.1半導(dǎo)體二極管的開(kāi)關(guān)特1. 穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)特性2.二極管動(dòng)態(tài)特性當(dāng)電路處于動(dòng)態(tài)狀態(tài)，即二極管兩端電壓突然反向時(shí)，半導(dǎo)體二極管所呈現(xiàn)的開(kāi)關(guān)特性稱(chēng)為動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)特性（簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)態(tài)特性）。這是由于在輸入電壓轉(zhuǎn)換狀態(tài)的瞬間，二極管由反向截止到正向?qū)〞r(shí)，內(nèi)電場(chǎng)的建立需要一定的時(shí)間，所以二極管電流的上升是緩慢的；當(dāng)二極管由正向?qū)ǖ椒聪蚪刂箷r(shí)，二極管的電流迅速衰減并趨向飽和電流也需要一定的時(shí)間。由于時(shí)間很短，在示波器是無(wú)法看到的。3.2.2 二極管與門(mén)當(dāng)A、B中有一個(gè)是低電平0V時(shí)，至少有一個(gè)二

27、極管導(dǎo)通，使得輸出Y的電壓為0.7V，為低電平；只有A、B中都加高電平3V時(shí)，兩個(gè)二極管同時(shí)導(dǎo)通，使得輸出Y為3.7V，為高電平。 3.2.3 二極管或門(mén)二極管或門(mén)電路如圖3.2.5 ，當(dāng)A、B中有一個(gè)是高電平3V時(shí)，至少有一個(gè)二極管導(dǎo)通，使得輸出Y的電壓為2.3V，為高電平；只有A、B中都加低電平0V時(shí)，兩個(gè)二極管同時(shí)截止，使得輸出Y為0V，為低電平。 3.3.1 MOS管(絕緣柵）的開(kāi)關(guān)特性一、 MOS管的類(lèi)型和符號(hào)a. 增強(qiáng)型NMOSb. 增強(qiáng)型PMOSc. 耗盡型NMOSd. 耗盡型PMOS討論：二、三極管的開(kāi)關(guān)特性和開(kāi)關(guān)等效電路。課后小結(jié)： 回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，重點(diǎn)掌握二、三極管的開(kāi)

28、關(guān)特性，掌握三極管導(dǎo)通、截止條件。板書(shū)講授與多媒體教學(xué)相結(jié)合（15分鐘）板書(shū)講解、推導(dǎo)與多媒體教學(xué)相結(jié)合, 例題講解及引導(dǎo)學(xué)生做題（35分鐘）教學(xué)互動(dòng)（5分鐘）作業(yè)、習(xí)題、思考題、輔導(dǎo)等：151頁(yè)3.6 ；152頁(yè)3.8； 153頁(yè)3.10；板書(shū)設(shè)計(jì)：3.1 概述1. 門(mén)電路2. 正負(fù)邏輯系統(tǒng)(1) 正邏輯(2) 負(fù)邏輯：3.2 半導(dǎo)體二極管門(mén)電路3.2.1半導(dǎo)體二極管的開(kāi)關(guān)特1. 穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)特性2.二極管動(dòng)態(tài)特性3.2.2二極管與門(mén)3.2.3二極管或門(mén)3.3.2 MOS管(絕緣柵）的開(kāi)關(guān)特性二、 MOS管的類(lèi)型和符號(hào)a. 增強(qiáng)型NMOSb. 增強(qiáng)型PMOSc. 耗盡型NMOSd. 耗盡型PMO

29、S參考教材和文獻(xiàn)資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)_閻石編著第 6 講授課時(shí)間第 3 周 三第 1-2節(jié)課次6授課方式理論課討論課實(shí)驗(yàn)課習(xí)題課其他課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第三章 §3.3 - §3.5門(mén)電路教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：掌握TTL集成邏輯門(mén)電路的結(jié)構(gòu)、工作原理和外部特性。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：熟悉TTL集成邏輯門(mén)電路的結(jié)構(gòu)、工作原理和外部特性。； 難點(diǎn)：TTL集成邏輯門(mén)電路的結(jié)構(gòu)、工作原理和外部特性。教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法、教學(xué)手段及時(shí)間設(shè)計(jì)3.3 CMOS門(mén)電路利用PMOS管和NMOS管兩者特性能相互補(bǔ)充的特點(diǎn)而做成的互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)MOS反相器，

30、簡(jiǎn)稱(chēng)CMOS反相器。一、 工作原理 二、 CMOS反相器的主要特性 靜態(tài)功耗極低； 抗干擾能力強(qiáng)； 電源利用率高，且有較大的允許范圍； 輸入阻抗高，帶負(fù)載能力強(qiáng)； 電壓傳輸特性接近理想開(kāi)關(guān)。 3.3.5 其他類(lèi)型的 CMOS邏輯門(mén)電路 一、CMOS與非門(mén)、或非門(mén)1. 與非門(mén)2 或非門(mén) 二、 CMOS傳輸門(mén) 三、 CMOS三態(tài)門(mén)四、漏極開(kāi)路輸出門(mén)電路（OD門(mén)）3.3.6 CMOS電路的正確使用一、輸入端的靜電保護(hù)在存貯和運(yùn)輸CMOS器件時(shí)不要使用易產(chǎn)生靜電高壓的化工材料和化纖織物包裝，最耗采用金屬屏蔽層作包裝材料； 組裝調(diào)試時(shí)，應(yīng)使電烙鐵和其他工具、儀表、工作臺(tái)面等良好接地。必要時(shí)帶防靜電手鐲；

31、 不用的輸入端不應(yīng)懸空。 二、輸入端加過(guò)流保護(hù) 輸入端接低內(nèi)阻信號(hào)源時(shí)，應(yīng)在輸入端與信號(hào)源之間串進(jìn)保護(hù)電阻； 輸入端接有大電容時(shí)，應(yīng)在輸入端與電容之間接入保護(hù)電阻； 輸入端接長(zhǎng)線(xiàn)時(shí)，應(yīng)在門(mén)電路的輸入端接入保護(hù)電阻。/因長(zhǎng)線(xiàn)上不可避免地伴有分布電容、分布電感，信號(hào)突變時(shí)可能產(chǎn)生正、負(fù)振蕩的脈沖。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：RP=VDD/1mA，且當(dāng)長(zhǎng)度大于10米后，每增加10米，RP的值應(yīng)增加1K。集成邏輯門(mén)多余輸入端的處理:一般不讓多余的輸入端懸空，以防引入干擾信號(hào)，尤其對(duì)CMOS器件輸入端懸空可能因柵極感應(yīng)靜電電壓而將管子擊穿損壞。所以在帶載能力允許的情況下，一般均可把多余的輸入端和該電路的輸入信號(hào)并接使用，

32、以增加邏輯可靠性。3.3.7 CMOS數(shù)字集成電路的各種系列已生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品： 4000系列 HC/HCT系列：為高速CMOS系列 AHC/AHCT：為改進(jìn)的高速CMOS系列 VHC/VHCT LVC： 為低壓CMOS系列 ALVC： 為改進(jìn)的低壓CMOS系列3.5 TTL門(mén)電路一、 TTL與非門(mén)的工作原理1. TTL與非門(mén)的典型電路2.工作原理當(dāng)輸入端A、B、C中，只要有一個(gè)輸入信號(hào)為低電平0.3V時(shí)，則相對(duì)的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通，使T1管的基極電位被箝制到1V，T2管截止，故T4也截止。T3、D4管導(dǎo)通，輸出高電平。即輸入端A、B、C中至少有一個(gè)為低電平時(shí)，輸出端F為高電平。當(dāng)輸入端A、B

33、、C全為高電平，T1管的基極電位升高，T1管的集電結(jié)、T2和T4管的發(fā)射結(jié)正向偏置而導(dǎo)通，致使T3管微導(dǎo)通，D4管截止。即輸入端全為高電平時(shí)，輸出端為低電平。所以該門(mén)是一個(gè)與非門(mén)。 二、 TTL與非門(mén)的電壓傳輸特性及抗干擾能力 1. 電壓傳輸特性 電壓傳輸特性分為四個(gè)區(qū)段：截止區(qū)、線(xiàn)性區(qū)、轉(zhuǎn)折區(qū)和飽和區(qū)。2. 抗干擾能力 TTL與非門(mén)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，輸入端有時(shí)會(huì)出現(xiàn)干擾電壓疊加在輸入信號(hào)上。當(dāng)干擾電壓VN超過(guò)一定數(shù)值時(shí)就會(huì)破壞與非門(mén)輸出的邏輯狀態(tài)。通常把不會(huì)破壞與非門(mén)輸出邏輯狀態(tài)所允許的干擾電壓值叫做抗干擾能力。干擾電壓亦稱(chēng)噪聲，抗干擾能力也稱(chēng)噪聲容限。三、 TTL與非門(mén)的電氣性能四、 TTL與

34、非門(mén)動(dòng)態(tài)特性3.5.5 其它類(lèi)型的TTL門(mén)電路 1TTL或非門(mén) 2TTL異或門(mén) 3. OC門(mén)的應(yīng)用 討論：TTL集成邏輯門(mén)電路的結(jié)構(gòu)、工作原理和外部特性。課后小結(jié)： 回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，重點(diǎn)掌握TTL集成邏輯門(mén)電路的結(jié)構(gòu)、工作原理和外部特性。板書(shū)講授與多媒體教學(xué)相結(jié)合（15分鐘）板書(shū)講解、推導(dǎo)與多媒體教學(xué)相結(jié)合, 例題講解及引導(dǎo)學(xué)生做題（35分鐘）多媒體教學(xué)（10分鐘）教學(xué)互動(dòng)（5分鐘）作業(yè)、習(xí)題、思考題、輔導(dǎo)等：151頁(yè)3.5, 3.7(a) (c)(d), 152頁(yè) 3.8；板書(shū)設(shè)計(jì)：3.3 CMOS門(mén)電路3.3.2 COM反相器的工作原理一、 工作原理 二、 CMOS反相器的主要特性 3

35、.3.5 其他類(lèi)型的 CMOS邏輯門(mén)電路 一、CMOS與非門(mén)、或非門(mén)二、 CMOS傳輸門(mén) 三、 CMOS三態(tài)門(mén)四、漏極開(kāi)路輸出門(mén)電路（OD門(mén)）3.3.6 CMOS電路的正確使用3.3.7 CMOS數(shù)字集成電路的各種系列3.4 TTL門(mén)電路一、 TTL與非門(mén)的工作原理1. TTL與非門(mén)的典型電路2.工作原理二、 TTL與非門(mén)的電壓傳輸特性及抗干擾能力 1. 電壓傳輸特性 2. 抗干擾能力 三、 TTL與非門(mén)的電氣性能四、 TTL與非門(mén)動(dòng)態(tài)特性3.5.5 其它類(lèi)型的TTL門(mén)電路 1TTL或非門(mén) 2TTL異或門(mén) 3. OC門(mén)的應(yīng)用 參考教材和文獻(xiàn)資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)_閻石編著第 7 講授課時(shí)間第 四

36、 周 一第 1-2節(jié)課次7授課方式理論課討論課實(shí)驗(yàn)課習(xí)題課其他課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第四章 §4.1 - §4.2組合邏輯電路教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：掌握組合電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：組合電路的分析方法。教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法、教學(xué)手段及時(shí)間設(shè)計(jì)4.1 概述組合邏輯電路：在任何時(shí)刻的輸出狀態(tài)只取決于這一時(shí)刻的輸入狀態(tài)，而與電路的原來(lái)狀態(tài)無(wú)關(guān)的電路。生活中組合電路的實(shí)例（電子密碼鎖，銀行取款機(jī)等）電路結(jié)構(gòu)：由邏輯門(mén)電路組成。電路特點(diǎn)：沒(méi)有記憶單元，沒(méi)有從輸出反饋到輸入的回路。4.2.1組合邏輯電路的分析方法一、基本分析方法分

37、析：給定邏輯電路邏輯功能。步驟：1給定邏輯電路輸出邏輯函數(shù)式一般從輸入端向輸出端逐級(jí)寫(xiě)出各個(gè)門(mén)輸出對(duì)其輸入的邏輯表達(dá)式，從而寫(xiě)出整個(gè)邏輯電路的輸出對(duì)輸入變量的邏輯函數(shù)式。必要時(shí)，可進(jìn)行化簡(jiǎn)，求出最簡(jiǎn)輸出邏輯函數(shù)式。2列真值表將輸入變量的狀態(tài)以自然二進(jìn)制數(shù)順序的各種取值組合代入輸出邏輯函數(shù)式，求出相應(yīng)的輸出狀態(tài)，并填入表中，即得真值表。3分析邏輯功能通常通過(guò)分析真值表的特點(diǎn)來(lái)說(shuō)明電路的邏輯功能。二、分析舉例例3.1.1 分析圖3.1.1所示邏輯電路的功能。解：分析步驟（1）輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式（逐級(jí)寫(xiě)，并且變成便于寫(xiě)真值表的形式） （2）列真值表。將A、B、C各種取值組合代入式中，可列出

38、真值表。  （3）邏輯功能分析。由真值表可看出：在輸入A、B、C三個(gè)變量中，有奇數(shù)個(gè)1時(shí)，輸出Y為1，否則Y為0，因此，圖3.2.1所示電路為三位判奇電路，又稱(chēng)為奇校驗(yàn)電路。歸納總結(jié)：1 各步驟間不一定每步都要，如：省略化簡(jiǎn)（本已經(jīng)成為最簡(jiǎn)）由表達(dá)式直接概述功能，不一定列真值表。2 不是每個(gè)電路均可用簡(jiǎn)煉的文字來(lái)描述其功能。 如Y=AB+CD4.2.2 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法一、基本設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)要求邏輯圖。步驟（與分析相反）:1分析設(shè)計(jì)要求列真值表根據(jù)題意設(shè)輸入變量和輸出函數(shù)并邏輯賦值，確定它們相互間的關(guān)系，然后將輸入變量以自然二進(jìn)制數(shù)順序的各種取值組合排列，列出真值表。2根據(jù)

39、真值表寫(xiě)出輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式3對(duì)輸出邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)代數(shù)法或卡諾圖法4根據(jù)最簡(jiǎn)輸出邏輯函數(shù)式畫(huà)邏輯圖。最簡(jiǎn)與一或表達(dá)式、與非表達(dá)式、或非表達(dá)式、與或非表達(dá)式、其它表達(dá)式二、設(shè)計(jì)舉例1單輸出組合邏輯電路的設(shè)計(jì)例3.1.2 設(shè)計(jì)一個(gè)A、B、C三人表決電路。當(dāng)表決某個(gè)提案時(shí)，多數(shù)人同意，提案通過(guò)，同時(shí)A具有否決權(quán)。用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)。解：設(shè)計(jì)步驟（1）真值表設(shè)A、B、C三個(gè)人，表決同意用1表示，不同意時(shí)用0表示；Y為表決結(jié)果，提案通過(guò)用1表示，通不過(guò)用0表示，同時(shí)還應(yīng)考慮A具有否決權(quán)。 （3）畫(huà)邏輯圖2多輸出組合邏輯電路的設(shè)計(jì)例3.1.3 設(shè)計(jì)一個(gè)將余3碼變換為8421BCD碼的組合邏輯電路。解

40、：設(shè)計(jì)步驟（1）真值表（2）化簡(jiǎn)（3）畫(huà)邏輯圖討論：組合電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法。課后小結(jié)： 回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，重點(diǎn)掌握組合電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法。板書(shū)講授與多媒體教學(xué)相結(jié)合（15分鐘）板書(shū)講解、推導(dǎo)與多媒體教學(xué)相結(jié)合, 例題講解及引導(dǎo)學(xué)生做題（35分鐘）多媒體教學(xué)（10分鐘）教學(xué)互動(dòng)（5分鐘）作業(yè)、習(xí)題、思考題、輔導(dǎo)等：231頁(yè) 4.12 4.15；板書(shū)設(shè)計(jì)：4.1 概述4.2.1組合邏輯電路的分析方法一、基本分析方法二、分析舉例4.2.2 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法一、基本設(shè)計(jì)方法二、設(shè)計(jì)舉例1單輸出組合邏輯電路的設(shè)計(jì)2多輸出組合邏輯電路的設(shè)計(jì)（1）真值表（2）化簡(jiǎn)（3）畫(huà)邏輯圖參考教材和

41、文獻(xiàn)資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)_閻石編著第 8 講授課時(shí)間第 四 周 三第 1-2節(jié)課次8授課方式理論課討論課實(shí)驗(yàn)課習(xí)題課其他課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第三章 §4.3 - §4.3邏輯代數(shù)基礎(chǔ)教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：了解編碼器、譯碼器的工作原理，掌握其應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：CMOS集成邏輯門(mén)電路的結(jié)構(gòu)及原理。難點(diǎn)：MOS集成邏輯門(mén)電路的原理。教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法、教學(xué)手段及時(shí)間設(shè)計(jì)4.3.1 二進(jìn)制編碼器一、二進(jìn)制編碼器：用n位二進(jìn)制代碼對(duì)個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼的電路。二、電路圖：所下圖所示為3位二進(jìn)制編碼器。輸入：I0I7為8個(gè)需要編碼的信號(hào)

42、輸出：Y2、Y1、Y0為三位二進(jìn)制代碼由于該編碼器有8個(gè)輸入端，3個(gè)輸出端，故稱(chēng)8線(xiàn)一3線(xiàn)編碼器。三、輸出邏輯函數(shù)提問(wèn)：為什么I0 未畫(huà)在圖中，且未出現(xiàn)在表達(dá)式中？或者：一般編碼器輸入的編碼信號(hào)為什么是相互排斥的？編碼器在任何時(shí)刻只能對(duì)一個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行編碼，不允許有兩個(gè)或兩個(gè)以上的輸入信號(hào)同時(shí)請(qǐng)求編碼，否則輸出編碼會(huì)發(fā)生混亂。這就是說(shuō)，I0 、I1 I7 這8個(gè)編碼信號(hào)是相互排斥的。在 I1I7 為0時(shí)，輸出就是 的編碼，故 未畫(huà)。四、真值表。五、分析輸入信號(hào)為高電平有效（有效：表示有編碼請(qǐng)求）輸出代碼編為原碼（對(duì)應(yīng)自然二進(jìn)制數(shù)）4.3.2 譯碼器課堂討論：日常生活中什么地方用到了譯碼器？譯碼

43、是編碼的逆過(guò)程。譯碼：將表示特定意義信息的二進(jìn)制代碼翻譯出來(lái)。譯碼器：實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路。二進(jìn)制譯碼原則：用n位二進(jìn)制代碼可以表示個(gè)信號(hào)則，對(duì)n位代碼譯碼時(shí)，應(yīng)由 來(lái)確定譯碼信號(hào)位數(shù)N。提問(wèn)：8位電話(huà)號(hào)碼能供多少用戶(hù)使用？（電話(huà)號(hào)碼為十進(jìn)制）一、二進(jìn)制譯碼器：將輸入二進(jìn)制代碼譯成相應(yīng)輸出信號(hào)的電路。二、MSI譯碼器CT74LS138由于它有3個(gè)輸入端、8個(gè)輸出端，因此，又稱(chēng)3線(xiàn)一8線(xiàn)譯碼器。1邏輯圖。輸入端：A2 、A1 、A0 ，為二進(jìn)制代碼；輸出端： ，低電平有效；使能端：STA（高電平有效）、 （低電平有效）和 （低電平有效），且。2真值表。表6.4.1 3線(xiàn)一8譯碼器CT74LS138

44、的真值表現(xiàn)代教學(xué)方法與手段：用DLCCAI演示MSI 器件74LS138的功能。（5分鐘）3邏輯功能：（1）當(dāng)STA0，或+=1時(shí)，EN0，譯碼器禁止譯碼，輸出都為高電平1。（2）當(dāng)STA1且+=1時(shí)，EN1，譯碼器工作，輸出低電平0有效。這時(shí)，譯碼器輸出由輸入二進(jìn)制代碼決定輸出邏輯函數(shù)式為4全譯碼器：二進(jìn)制譯碼器的輸出將輸入二進(jìn)制代碼的各種狀態(tài)都譯出來(lái)了。因此，二進(jìn)制譯碼器又稱(chēng)全譯碼器，它的輸出提供了輸入變量的全部最小項(xiàng)。5功能擴(kuò)展：用兩片CT74LS138組成4線(xiàn)一16線(xiàn)譯碼器。（利用使能端）CT74LS138（1）為低位片，CT74LS138（2）為高位片。并將高位片的STA和低位片的相

45、連作A3，同時(shí)將低位片的和高位片 、 相連作使能端E，便組成了4線(xiàn)一16線(xiàn)譯碼器。工作情況如下。當(dāng)E1時(shí)，兩個(gè)譯碼器都不工作，輸出都為高電平1。當(dāng)E1時(shí)，譯碼器工作。 （1）當(dāng)A30時(shí)，低位片CT74LS138(1)工作，這時(shí)，輸出由輸入二進(jìn)制代碼A2A1A0決定。由于高位片CT74LS138（2）的STAA30而不能工作，輸出 都為高電平1。（2）當(dāng)A31時(shí)，低位片CT74LS138（l）的=A3=1不工作，輸出都為高電平1。高位片CT74LS138（2）的STAA31，=0，處于工作狀態(tài)，輸出由輸入二進(jìn)制A2A1A0決定。五、 二十進(jìn)制譯碼器提問(wèn)：若要對(duì)8421BCD碼進(jìn)行譯碼，輸出信號(hào)應(yīng)

46、有多少個(gè)？一、二一十進(jìn)制譯碼器：將4位BCD碼的十組代碼翻譯成09十個(gè)對(duì)應(yīng)輸出信號(hào)的電路。由于它有4個(gè)輸入端，十個(gè)輸出端，所以，又稱(chēng)4線(xiàn)一10線(xiàn)譯碼器。二、4線(xiàn)一10線(xiàn)譯碼器CT74LS421邏輯圖。見(jiàn)教材中圖6.4.3。輸入端：A3、A2、A1、A0 ，為4位8421BCD碼輸出端：，低電平有效。2真值表（代碼10101111沒(méi)有使用，稱(chēng)作偽碼。）3邏輯函數(shù)式      由式可知，當(dāng)輸入偽碼10101111時(shí)，輸出都為高電平1，不會(huì)出現(xiàn)低電平0。因此，譯碼器不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤譯碼。4功能變化：CT74LS42可作3線(xiàn)8線(xiàn)譯碼器：輸出不用，并將 作使

47、能端使用。6.4.4 用譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)一、實(shí)現(xiàn)原理：提問(wèn)： 邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)最小項(xiàng)之和式？             譯碼器CT74LS138的輸出邏輯函數(shù)式？由于二進(jìn)制譯碼器的輸出為輸入變量的全部最小項(xiàng)，即每一個(gè)輸出對(duì)應(yīng)一個(gè)最小項(xiàng)Yi=mi（譯碼器輸出高電平） （譯碼器輸出低電平）而任何一個(gè)n位變量的邏輯函數(shù)都可變換為最小項(xiàng)之和的標(biāo)準(zhǔn)式， 的取值為0或1，因此，用譯碼器和門(mén)電路可實(shí)現(xiàn)任何單輸出或多輸出的組合邏輯函數(shù)。當(dāng)譯碼器輸出低電平時(shí)，多選用與非門(mén)；當(dāng)輸出為高電平時(shí)，多選用或門(mén)。討論：編碼器、譯碼器的應(yīng)用。課后小結(jié)： 回顧本節(jié)課