第一篇:数字电子技术 学习体会
学习《数字电子技术》的几点体会
摘要:《数字电子技术》是一门发展迅速、实践性很强的专业,是电工电子类专业的重要技术基础课程,在学习上具有较大的难度。电子技术不断发展的新形势,是当今时代发展的热点议题。本文中主要谈谈学习过程中一些的几点体会。
一、合理取舍内容,选取学习重心
数字电子技术的飞速发展和广泛应用以及数字电路的集成化趋势,增大了课程的学习难度,为了适应这种发展,我把“门电路与结合逻辑电路”和“触发器与时序逻辑电路”两大类作为学习重心,“脉冲信号的产生与转换”这部分内容从属于逻辑电路。以我们现有的知识水平和理解能力,在保证基本理论完整的原则下,我认为应该尽量以集成电路为主干,删除和精简分立原件电路,以分立为集成服务的思路作为学习的主心骨。如在逻辑门电路单元,对 TTL集成门电路工作原的学习中,不必过于侧重数值计算和门路电开关速度的分析,只作一些定性的分析即可,应重点关注集成门路的外特性和主要参数,并且善于发现集成门电路使用中的实际问题。学习各种数字部件时,不仅要对其电路原理分析有所了解,更要重点把握一些典型逻辑单元的外部逻辑功能、使用方法以及功能的扩展。
二、采用对比法,提高学习效果
对比是理论课教学中经常使用的有效的教学手段,是学生理解和掌握知识的重要方法。恰当地使用对比,有利于学生正确地掌握、准确地分析和运用所学知识去分析学习过程中出现的问题。纵向对比,搞好斜接教学。在学习数学电子技术课程之前,学生已经学过模拟电子技术的知识,而数字电路有许多区别于模拟电路的特点。模拟电路处理的电信号在实践和数值上都是连续变化的信号,即模拟信号;数字电路处理的电信号则是在时间和数值上都是离散的信号,也就是它们的变化在时间和数值上是不连续的,多以脉冲信号的形式出现。横向对比,促进知识的系统化。
每门课程所研究的内容都有其规律性和系统性,每部分中有关内容都有一定的共性和内在联系,在教学过程中,将带研究内容与已知内容对比讲解,由已知推及未知,既能使学生抓住知识的共性去分析、理解、应用新知识,又能把握知识的不同点,使知识形成一个完整的系统。如在学习时序逻辑电路的分析方法这部分内容时,我们知道计数器按技术脉冲的引入方式可分为异步型和同步型计数器两类,同步计数器是将输入计数脉冲同时加到各触发器的时钟输入端,使各触发器在计数脉冲到来时同时翻转;而异步计数器,当计数脉冲到来时,各触发器的翻转时刻不同,两者的分析步骤基本相同,但在分析异步计数器时,要特别注意各触发器翻转所对应的有效时钟条件,需列写时钟方程。因而,在讲解时应先学习同步计数器,在此基础上,再对比讲解异步计数器,通过引导启发,点名他们的差异性及一致性,这样根据初学者认识事物的规律,由浅入深,循序渐进,使学生能很好地理解掌握知识的关键点。三、一题多解对比,培养学生的创造思维能力。
经常有意识地让学生做一些一题多解练习并加以比较,可扩展学生的思维空间,增强运用知识的灵活性,促进知识融会贯通,有利于培养学生创造思维能力。如逻辑函数的化简方法有代数法和图形化简法(即卡诺图法);实现某一逻辑函数可用八选一数据选择器 74HC51,也可用译码器 74HC138;组成任意进制的计数器,可利用集成计数器的清零端或预置并行数据控制端等实现。因而,可以要求学生用不同方法求解同一题,分析各自的特点,这样做一道题可回顾两 部分内容,收到事半功倍的效果。正误对比,纠正错误思维。
正误对比,是习题课常用的方式之一。在学习课程的过程中,总难免存在一些错误的思维方式,这些错误思维在回答问题及作业中回显露出,通过正误的对比,使学生能清晰地发
现错误的根源,从而吃一堑长一智,化消极因素为积极因素。
四、实践实验和仿真实验相结合,培养解决实际问题的能力
数字电子技术是一门实践性很强的及时基础课程,必须重视实验和课程设计,是本课程不可缺少的重要环节。通过实验操作,有利于提高动手能力,培养创造性思维的能力和解决实际问题的能力,但有时实验课的开设,会受到时间、元器件和仪器等各方面的限制,而且要想通过一两次实验就完全掌握仪器的使用方法、理解实验的步骤是很困难的,利用 EWB的仿真优势,辅助实验教学,可以提高教学效果。随着计算机的应用和普及,各校相继建立校园网络系统以及多媒体教室,这一切为利用 EWB软件实现电子电路的仿真实验,辅助实验教学提供了前提和可能性。EWB(即 Electronics Work Bench)虚拟了一个可以对模拟、数字电子电路进行模拟仿真的工台,具有较完善的各种元器件模型库和几种常用的分析仪器,能进行电子电路的设计,并能对电子电路进行较详细的分析,不但是一个非常优秀的电子设计软件,俄日且也是一个非常优秀的电子技术模拟实验训练软件。
第二篇:数字电子技术课程设计(模版)
数字电子技术课程设计
一、设计题目
1、多功能数字钟的设计
设计要求:设计一个多功能数字钟,要求能准确计时,并以数字形式显示时、分、秒的时间,能校正时间。
2、数字频率计的设计
设计要求:设计一个数字频率计,要求可以测量方波、正弦波、三角波的频率,并以四位十进制数字表示。
3、多路数字式竞赛抢答器的设计
设计要求:设计一个可供六组参赛的数字式竞赛抢答器,每组设计一个抢答按钮,要求具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能,具有计分及计时功能,设置犯规报警。
4、病房呼叫系统
设计要求:用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号,1号优先级最高;1~5优先级依次降低; 用一个数码管显示呼叫信号的号码;没信号呼叫时显示0;有多个信号呼叫时,显示优先级最高的呼叫号(其它呼叫号用指示灯显示);凡有呼叫发出的呼叫声;对低优先级的呼叫进行存储,处理完高优先级的呼叫,再进行低优先级呼叫的处理。
5、篮球24S倒计时
设计要求:具有显示24S计时功能;设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停连续功能计时器为24S递减计时器,其计时时间间隔为1S,计时器减计时到零时,发出报警信号。
6、16路数显报警器
设计要求:设计16路数显报警器,16路中某一路断开时(可用高低电平表示断开和接通),用十进制数显示该路编号,并发出声音信号;报警时间持续10秒钟;当多路报警时,要有优先级,并将低优先级的报警存储,处理完高优先级报警后,再处理之。
7、六十进制计数器。
设计要求:能实现六十进制计数,采用数码显示数字,有暂停功能,方波产生电路可不必设计。
8、电子门铃
设计要求:设计一个电子门铃,响声为“嘀嘀”声,或者叮咚声等;响声持续20S9、故障指示电路
设计要求:
1、一台设备出故障,黄灯亮;两台设备出故障,红灯亮;三台设备出故障,黄灯和红灯都亮。
2、设备工作或故障可用开关来模拟
二、课程设计说明书与图纸要求
课程设计说明书包括内容:
1.设计任务及主要技术指标和要求;
2.选定方案的论证及整体电路的工作原理;
3.单元电路的设计计算,元器件选择,电路图;
4. 按国家有关标准画出整体电路图,列出元件、器件明细表;
5.对设计成果作出评价,说明本设计特点和存在的问题,提出改进意见,心得体会。
第三篇:数字电子技术教案-2
授课教案首页
2011 —2012 学年第一学期
电信工程学院电子技术系(部)电子信息工程技术教研室 课程名称
数字电子技术
任课教师
何鹏云
授课形式
理论教学√课内实践□理实一体□习题复习□考核评价□其他活动□
课时安排
序号
授课日期
9月07日
授课班级
教学内容:
学习情景一:逻辑代数
任务3:逻辑代数的基本运算法则 任务4:公式化简
教学目标: 专业能力
方法能力
社会能力
了解数字电路的特点及分类,数制与编码的概念,各种数制之间的转换
总结归纳
团队合作
了解不同类型逻辑表达式的相互转换以及最简与或表达式
自学能力
沟通技巧
掌握逻辑代数的基本运算法则、基本公式、基本定理和化简方法
分析能力
耐心细致
重点难点及解决方法:
重点:逻辑代数的基本运算法则 解决方法:通过讲解来初步认识 难点:公式化简
解决方法:通过实例进行引导分析,最后小组讨论方式进行深化
授课地点:教室 教学媒体:计算机、多媒体
设备及材料:计算机、多媒体、黑板 其它资源:
学习效果评价方式: 学生自我评价
教师通过任务完成情况进行评价
作业和思考题: 必做题:(见教案续页)15分钟 选择题:(见教案续页)10分钟
课后小结:
学生了解逻辑代数的基本知识,学会公式化简。
填表说明:1.序号,指该课程授课的顺序号,应与授课计划一致;2.授课形式在相应的选项打“√”。授课教案
教学内容及过程
时间分配
方法及手段
任务3:逻辑代数的基本运算法则
一、引入情景:
问题1:逻辑代数的基本概念
逻辑代数是按一定的逻辑关系进行运算的代数,是分析和设计数字电路的数学工具。在逻辑代数,只有0和1两种逻辑值,有与、或、非三种基本逻辑运算,还有与或、与非、与或非、异或几种导出逻辑运算。逻辑是指事物的因果关系,或者说条件和结果的关系,这些因果关系可以用逻辑运算来表示,也就是用逻辑代数来描述。事物往往存在两种对立的状态,在逻辑代数中可以抽象地表示为 0 和 1,称为逻辑0状态和逻辑1状态。
逻辑代数中的变量称为逻辑变量,用大写字母表示。逻辑变量的取值只有两种,即逻辑0和逻辑1,0 和 1 称为逻辑常量,并不表示数量的大小,而是表示两种对立的逻辑状态。
二、资讯学习
问题1:有哪些基本逻辑运算?
1、与运算
与逻辑的定义:仅当决定事件(Y)发生的所有条件(A,B,C,„)均满足时,事件(Y)才能发生。表达式为: Y = A B C
2、或运算
或逻辑的定义:当决定事件(Y)发生的各种条件(A,B,C,„)中,只要有一个或多个条件具备,事件(Y)就发生。表达式为:
Y = A + B+ C
3、非运算
非逻辑指的是逻辑的否定。当决定事件(Y)发生的条件(A)满足时,事件不发生;条件不满足,事件反而发生。表达式为 :
5分钟 5分钟 30分钟
用生活中的小实例启发引导,小组讨论解决方案; 多媒体课件引导 材料学习小组讨论 课堂小组提问
授课教案
教学内容及过程
时间分配
方法及手段
问题2:什么是复合逻辑运算?(1)与非运算: 逻辑表达式为:(2)或非运算: 逻辑表达式为:(3)异或运算: 逻辑表达式为:(4)异或运算: 逻辑表达式为:
问题3:逻辑函数及其相等概念
(1)逻辑表达式:由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。在逻辑表达式中,等式右边的字母A、B、C、D等称为输入逻辑变量,等式左边的字母Y称为输出逻辑变量,字母上面没有非运算符的叫做原变量,有非运算符的叫做反变量。
(2)逻辑函数:如果对应于输入逻辑变量A、B、C、„的每一组确定值,输出逻辑变量Y就有唯一确定的值,则称Y是A、B、C、„的逻辑函数。记为
10分钟 25分钟 5分钟 10分钟
用一些简单的实例和数字来说明数制之间的关系及重要性。让学生实际动手练习;教师指导 启发式学习小组讨论 课堂提问 PPT演示
授课教案
教学内容及过程
时间分配
方法及手段
三、总结评价
学生自我评价学习和工作效果,小组讨论,笔记整理,老师进行点评,总结本学习情境的学习成果,讲授拓展性知识。本节重点:
逻辑代数的基本运算法则; 公式化简。拓展知识:
1、逻辑代数的各种运算及法则。
15分钟 5分钟
布置课堂作业,学生利用所学知识完成作业;教师讲解 总结评价 教师点评
板书设计:
任务1:逻辑代数的基本运算法则 任务2:公式化简
基本逻辑运算 复合逻辑运算 逻辑函数及其概念 简单的公式化简
总结评价 布置作业
课堂作业:
一、课后习题1.7
二、课后习题1.8
第四篇:数字电子技术基础课程设计
苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
电子1412
姓名:孙玮
苏州科技大学 电子与信息工程学院
数字电子技术基础课程设计报告
专业班级:电子1412 学号:14200106214
姓名:孙玮
指导教师:潘欣裕
2016年
07月
03日
苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
电子1412
姓名:孙玮
一、基础部分(共55分,利用下列芯片,构建出具有验证其逻辑或时序功能的系统,实现仿真电路,并附详细参数计算及说明)1.1、基于74138、74148编码、解码系统。(10分)
图1
图2 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
电子1412
姓名:孙玮
图1为编码器电路,图2为解码器电路。他们的逻辑转换表如下所示。
图3
图4 74HC148在S=0电路正常的工作状态下,允许I0~ I7当中同时有几个输入端为低电
’’平,即有编码输入信号。I7的优先级最高,I0的优先级最低。当有多个输入时,编码器只
’’’会对优先级最高的进行编码,优先级较低的不会进行编码。当出现Y2、Y1、Y0都为0时,’’’可以用Ys和Yex的不同状态来区分。只有当S为0时。编码器才会工作,不为0 时,编码
’’器不工作,输出均为1。有输入时Ys为1,Yex为0,当使用两片接成16-4编码器时,第一’’片的Ys连到第二片的S。
’’ 74HC138只有当S1=1,且S2=S3=0时才会工作。数据由S1段输入,由A2A1A0来确定输出口,所以S1成为数据输入端,A2A1A0为地址输入端,以反码输出。
将73HC148的输出作为74HC138的地址输入可以实现完整的编码解码电路。’
’
’1.2、基于74161或74160的计数电路。(10分)苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
电子1412
姓名:孙玮
图5 图5所示为基于74HC161的计数电路。该电路是由两片74HC161级联实现的256进制计数器。其输入端逻辑电平如下图所示。
图6
’74HC161为十六进制计数器,其从0000到1111计数。RD为0时,74HC161不论其他引
’’脚的接法直接异步置零,当CLK为上升沿时,且RD为1,LD=0是芯片工作在预置数状态,’’同步置数;CLK上升沿,RD=LD=1,芯片处于计数状态,每来一次上升沿,芯片会有一次加一。图中芯片处于计数状态,~LOAD和~CLR接1,ENP与ENT接1,芯片开始正常计数。当数据加到1111时,在RCO处产生进位。此外,通过多个级联可以实现多进制的计数器。
1.3、基于74151数据选择器的功能电路。(10分)
图7所示为基于74151数据选择器的功能电路。图8所示为74151数据选择器的逻辑转换表。74151是八选一的数据选择器,使用ABC输入地址代码,可以选择八个数据中的一个,并在Y输出,~W输出Y的取反值。例如如图中所示,当输入为D0=D1=D2=D4=D5=1,D3=D6=D7=0,A=0,B=C=1,数据选择器选择了D3,所以表现在二极管上是不导通。
苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
电子1412
姓名:孙玮
图7
图8 1.4、基于JK触发器的时序电路。(10分)
图9 图9所示为由四个JK触发器构成的十六进制计数电路。其输出波形如下图所示。
图10 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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姓名:孙玮
由图可见,各触发器驱动方程分别为T0=1 T1=Q0 T2=Q0Q1 T3=Q0Q1Q2。将上式代入T触发器
*’*’’*’(由JK触发器构成)的特性方程可得Q0=Q0Q1=Q0Q1+Q0Q1 Q2=Q0Q1Q2 *’’’Q3=Q0Q1Q2Q3+(Q0Q1Q2)Q3+(Q0Q1Q2)Q3。电路输出方程为C= Q0Q1Q2Q3。其电路状态转换表如下图所示。
图11
1.5、555的信号产生电路、施密特触发电路各一个。(15分)
图12 如图12所示为基于施密特触发器的整波电路。它的功能是将正弦波转化为方波信号。仿真的示波器截图如下图所示。苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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姓名:孙玮
图13 如图14所示为基于555定时器的多谐振荡电路。其充电周期T1=Ln2*(R1+R2)C2,放电周期T2=Ln2*R1*C2,T=T1+T2。因此,图中电路所产生信号频率为f=1/T=476Hz。测量波形如下图所示。
图14 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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姓名:孙玮
二、提高部分(40分)
2.1、制作一个时钟电路,具有时、分、秒显示、重置、预置等功能,要求写出必要的设计过程,并画出对应的逻辑图,实现仿真。(15分)计数部分截图如图15所示;置数如图16所示;复位如图17所示。
1、秒钟设计:
秒钟是六十进制,用两片74HC160实现,第一片作为秒,十进制,第二片作为十秒,设置成六进制,并将第一片的进位信号连接到第二片的ENT与ENP;秒位满十进制进位溢出给十秒位计数信号,所以秒位计十次,十秒位计一次,从而实现六十进制。74HC160输出端接数码管读出计数。
2、分钟设计:
原理和秒钟一样,也是采用六十进制。
3、时钟设计:
时钟与之前两个不一样,设置为二十四进制,整体进行置数,当时钟达到24时直接置零,从头开始计数。
4、秒钟与分钟之间的连接:
当秒钟计到59时,会对分钟产生进位。所以用与门将秒位的二进制九和十秒位上的二进制五通过与门连接到分钟的ENT/ENP使得分钟正常计数开始,从而实现秒钟计数六十次,分钟计数一次。
5、分钟与时钟的连接:
原理与秒钟和分钟的连接类似,将秒钟和分钟上的二进制位的59通过一个与门连接到时钟的ENP/ENT,使得时钟得以正常计数,从而实现分钟计数60,时钟计数一次。
6、整体时钟的置零:
将各个位的CLR位引出来和六进制的复位连线经与门之后连接到单刀双掷开关上,CLR是低电平有效,所以当单刀双掷开关接地时,整个时钟电路时置零。
7、整体时钟电路置数:
将每一片的74HC160的输入端连接到一个开关,通过控制开关的连接控制输入1或者0。将所有芯片的Load端引至一个单刀双掷开关,低电平有效,从而实现同时置数。
以上就是设计时钟电路的简要思路。
图15 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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姓名:孙玮
图16
图17
2.2、用两片四位全加器74283和必要的逻辑门设计一个数制转换电路,实现将输入的两位十进制数转换成二进制数,十进制数的输入采用8421BCD码来表示,要求写出必要的设计过程,并画出对应的逻辑图,实现仿真。(15分)
图18 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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姓名:孙玮
如图18所示为仿真的截图。其左端输入BCD码10001001,右端LED显示的是01011001,均分别为十进制数89。设计思路:
假设有一个两位十进制数X,其对应的八位BCD码为ABCDEFGH,即ABCD*(10000)BCD +EFGH=(X)10。上式=ABCD*(1000)B+ABCD*(10)B+EFGH,所以二进制为ABCD000+ABCD0 +EFGH=ABCD000+ ABCD0+0EFG0+H。由上式可知,H可以直接输出,其为二进制的最低位。然后我们可以用第一片74283将ABCD与0EFG求和,将得到的结果设为KLMN,进位为O。于是二进制数可以表示为KLMN0+ O00000+ABCD000+H。由此可见,M与N分别为二进制的倒数第三与第二位。而其前四位可由74283将ABCD与OKL相加得到,最终输出七位二进制数。
2.3、自主设计一个具有特定功能,且包含4个以上不同类型芯片的系统,要求写出必要的设计过程,并画出对应的逻辑图,实现仿真。(10分)
本部分我自主设计了一个四位二进制乘法器,其仿真截图如下所示。图中两个输入端分别输入了1011与1101,其乘法运算结果为10001111,与仿真结果相符。
图19 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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姓名:孙玮
设计思路:
假设一个四位二进制数为ABCD,另外一个为EFGH,则其相乘的运算过程为:ABCD*EFGH=(A*E)(B*E)(C*E)(D*E)000+(A*F)(B*F)(C*F)(D*F)00+(A*G)(B*G)(C*G)(D*G)0+(A*H)(B*H)(C*H)(D*H)。因此我们可以将EFGH每一位提出来与ABCD每一位相乘,然后将其加起来求和。这里提出EFGH中每一位的过程可以通过移位寄存器实现。此外,因为74HC283只能实现4位二进制的全加过程,因此每次相加完都需要将和的最低位取出进行保存。此处保存使用移位寄存器(因为前面我们使用了移位寄存器,且其也移动四位,所以可以使用前面使用的移位寄存器来实现数据的保存)。另外,因为74HC283不是时序逻辑电路,所以需要将它输出的用于下一步求和的数据(此处的数据为求和结果的高三位与进位)存于寄存器中。等待下个上升沿到来后,将数据传输到74HC283的B输入口(B4输入进位,B3~B1输入前一次求和结果的高三位)。由此,经过四个周期之后,乘法运算就全部计算完毕。但由于在运行完四个周期后还会继续运行,导致数据无法保存,所以需要加一个计数器(这里采用74HC160)。当计数计到0100的时候,通过逻辑电路将时钟信号与计数器停止。下次运行时只需摁下复位开关将寄存器与计数器复位即可进行下次运算。
第五篇:数字电子技术基础教案
《数字电子技术基础》教案
课题:绪论、数制、码制 课时安排:2 重点:数制之间的转换
难点:码制与数制之间的区别
教学目标:使同学了解数字电路的特点,理解各种数制及数制之间的转换方法,理解数制、码制的区别。教学过程: 引言
一、逻辑代数 二、二进制表示方法
1、数制
2、几种常用进制数之间的转换 1)、二、八、十六进制数转换为十进制数 2)十进制数转换为二进制数
3)二进制数转换为八、十六进制数 4)
八、十六转换为二进制数 三、二进制代码
1、编码
2、二进制编码
3、BCD码4、8421BCD码
课题:基本概念、公式和定理 课时安排:2 重点:基本公式 难点:基本概念
教学目标:使同学理解几种常用的逻辑关系,掌握逻辑运算及规则 教学过程: 一、三种基本逻辑运算
1、基本逻辑关系举例
2、三种基本逻辑关系
二、基本逻辑运算
三、逻辑变量与逻辑函数
四、几种常用逻辑运算
五、逻辑符号
六、公式和定理
1、常量之间的关系
2、常量与变量的关系
3、与不同代数相似的定理
4、逻辑代数的一些特殊定理
5、关于等式的三个规则 1)、代入规则
2)、反演规则
3)、对偶规则
6、若干常用公式
课题:异或运算、逻辑函数的标准与或式和最简式 课时安排:2 重点:最小项的概念及其表示方法 难点:最小项的编号与表达式间的关系
教学目标:使同学掌握异或运算的饿性质、最小项的表示方法及其性质、公式化简法 教学过程:
一、异或运算
1、定义
2、性质
二、逻辑函数的标准与或式和最简式
1、最小项
2、标准与或式
3、用公式化简法化简
课题:用K图化简逻辑函数 课时安排:2 重点:用K图化简逻辑函数的方法 难点:对K图化实质的理解
教学目标:使同学理解变量卡诺图的画法,掌握逻辑函数K图的填法,化简方法,注意事项,并学会用K图求反函数的与或式 教学过程:
一、逻辑变量的卡诺图
1、两变量卡诺图
2、变量K图的画法
3、变量K图的特点
4、变量K图中最小项合并的规律
二、逻辑函数的卡诺图
三、用卡诺图化简逻辑函数
1、合并原则
2、基本步骤
3、用卡诺图化简函数应注意几点
5、用卡诺图求反函数的最简与或式
5、用卡诺图检验函数是否最简
课题:具有约束的逻辑函数的化简 课时安排:2 重点:具有约束的逻辑函数的化简 难点:具有约束的逻辑函数的化简
教学目标:使同学理解约束条件,掌握用约束条件化简逻辑函数的方法,了解逻辑函数的几种表示方法。教学过程:
一、表达式间的变换
二、约束的概念和约束的条件
三、有约束的逻辑函数的表示方法
四、具有约束的逻辑函数的化简
1、在公式中的应用
2、在图形法中的应用
3、化简举例
课题:逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换 课时安排:2 重点:逻辑函数表示方法相互之间的转换 难点:由真值表到表达式的转换 教学目标:使同学对前面介绍的逻辑函数的表示方法有一个整体认识并学会它们之间的转换方法
教学过程:
一、逻辑函数的表示方法
1、真值表
2、卡诺图
3、表达式
4、逻辑图
5、时序图
二、表示方法间的转换
1、由真值表到逻辑图
2、由逻辑图到真值表
课题:二极管、三极管开关特性 课时安排:2 重点:各种电子开关的条件、逻辑门电路 难点:门电路与逻辑运算的联系
教学目标:使同学理解电子开关的条件及开关的特点 教学过程:
一、理想开关的开关的开关特性
二、半导体二极管的开关特性
三、半导体三极管的开关特性
四、MOS管的开关特性
课题:分立元件门电路、CMOS反相器 课时安排:2 重点:CMOS反相器的工作原理 难点:CMOS带负载的能力 教学目标:使同学理解分立元件门电路、CMOS门电路的工作原理,了解正逻辑、负逻辑的概念,掌握CMOS门电路的外部特性
教学过程:
一、分立元件门电路
1、二极管与门、或门
2、三极管非门
三、CMOS集成门电路
1、电路组成及工作原理
2、静态特性
3、动态特性
课题:CMOS其它门及使用中的注意事项 课时安排:2 重点:CMOS使用中的注意问题 难点:三态门使能端的作用
教学目标:使同学理解CMOS其它门的工作原理,掌握CMOS门的使用方法、CMOS三态门使能端的作用 教学过程:
一、CMOS与非门
二、CMOS或非门
三、CMOS传输门
四、CMOS三态门
五、CMOS漏极开路门
六、CMOS电路产品系列、主要特性和使用中应注意问题
课题:TTL反相器 课时安排:2 重点:TTL反相器的电气特性
难点:TTL反相器的输入端的负载特性
教学目标:使同学理解TTL反相器的工作原理,掌握它的电气特性,特别是它的静态特性,为使用TTL门打下基础 教学过程:
一、TTL反相器电路组成
二、TTL反相器工作原理
三、TTL反相器静态特性
1、输入伏安特性
2、输入端负载特性
3、输出特性
4、电压传输特性
四、动态特性
五、TTL与非门和或非门
课题:TTL oc门、三态门、小结 课时安排:2 重点:TTL oc门的使用
难点:TTL oc门负载R的选择
教学目标:使同学理解TTL oc门、三态门的工作原理,掌握R选择原则及CMOS、TTL 门特点,了解TTL、CMOS接口问题 教学过程:
一、TTL oc门
1、电路组成
2、工作原理
3、R的选择
二、TTL三态门
1、电路组成
2、工作原理
3、三态门的作用
三、CMOS、TTL比较
四、CMOS、TTL接口问题
课题:组合电路的分析和设计 课时安排:2 重点:分析和设计的基本方法、组合电路的概念 难点:逻辑抽象
教学目标:使同学掌握组合电路的概念、分析和设计的基本过程 教学过程:
一、组合电路的概念
1、组合电路的特点
2、组合电路逻辑功能的表示方法
3、组合电路的分类
二、组合电路的分析和设计方法
1、分析方法及举例
2、设计方法及举例
课题:加法器和比较器 课时安排:2 重点:设计的过程分析 难点:集成比较器及其级联
教学目标:使同学加深对组合电路的理解,理解加法器和比较器的工作原理,了解集成比较器的级联的方法 教学过程:
一、加法器
1、半加器
2、全加器
3、加法器
二、数值比较器
1、一位数值比较器2、4位数值比较器
3、集成数值比较器
课题:编码器 课时安排:2 重点:编码器的理解
教学目标:使同学了解编码器的概念,理解编码器的真值表、掌握优先编码的含义 教学过程: 一、二进制编码器 1、3位二进制编码器 2、3位二进制优先编码器
3、集成8线——3线二进制优先编码器 二、二——十二进制编码器
三、几种常用编码
课题:译码器 课时安排:2 重点:译码原理及集成器件 难点:集成器件的级联
教学目标:使同学认识集成器件,掌握它们的级联方法,理解显示译码器原理 教学过程: 一、二进制译码器 1、3位二进制译码器 2、3位二进制优先译码器
3、集成8线——3线二进制优先译码器 二、二——十二进制译码器
三、显示译码器
1、两种常用的数码显示器
2、显示译码器
3、集成显示译码器
课题:数据选择器、分配器及用译码器实现组合逻辑函数 课时安排:2 重点:集成数据选择器及用译码器实现组合逻辑函数 难点:对数据选择器、分配器的理解
教学目标:使同学理解数据选择器、分配器的工作原理,掌握集成数据选择器的使用及级联方法,掌握用集成译码器实现组合逻辑函数的方法 教学过程:
一、数据选择器
1、4选1数据选择器 2、集成数据选择器
二、数据分配器 1、4选1数据分配器 2、集成数据分配器
三、用译码器实现组合逻辑函数
1、基本原理 2、基本步骤 3、应用举例
课题:用数据选择器实现组合逻辑函数、竞争冒险 课时安排:2
重点:用数据选择器实现组合逻辑函数
难点:用数据选择器实现组合逻辑函数的方法 教学目标:使同学熟练掌握用数据选择器实现组合逻辑函数的方法,了解竞争冒险的含义及消除竞争冒险的方法 教学过程:
一、用数据选择器实现组合逻辑函数
1、基本原理 2、基本步骤 3、应用举例
二、组合电路的竞争冒险
1、竞争冒险的概念及其产生原理 2、消除竞争冒险的方法
课题:基本RS触发器 课时安排:2
重点:基本RS触发器的特性表、特性方程 难点:基本RS触发器的工作原理
教学目标:使同学了解触发器的概念,理解基本触发器的工作原理,掌握基本RS触发器的特性表、特性方程 教学过程: 概念
一、对触发器的基本要求
二、触发器的现态和次态
4、1
基本触发器
一、用与非门组成的基本触发器
1、电路组成及逻辑符号 2、工作原理 1)电路两个稳态
2)电路接收输入信号过程
3)现态、次态、特性表和特性方程
二、用或非门组成的基本触发器 1、电路组成及逻辑符号 2、工作原理
二、集成基本触发器
课题:同步触发器、主从触发器 课时安排:2
重点:同步触发器、主从触发器的触发特点 难点:主从触发器工作原理的理解
教学目标:使同学理解每一种触发器的工作原理,掌握它们的性能特点及功能,会画波形图 教学过程:
一、同步RS触发器 1、电路组成及工作原理 2、主要特点
3、或门、与门构成的同步RS触发器
二、同步D触发器
1、电路组成及工作原理 2、主要特点
三、主从RS触发器 1、电路组成及工作原理 2、主要特点
3、异步输入端的作用
课题:主从JK触发器、边沿触发器 课时安排:2
重点:边沿触发器的动作特点 难点:主从JK触发器动作特点
教学目标:使同学理解主从、边沿触发器的工作原理,熟练掌握它们波形的画法,了解触发器的电气特性 教学过程:
一、主从JK触发器 1、电路组成及工作原理 2、主要特点 3、“一次跳变”问题
二、边沿D触发器
1、电路组成及工作原理 2、波形画法
三、边沿JK触发器、1、电路组成及工作原理 2、波形画法
四、触发器的电气特性 1、静态特性 2、动态特性
课题:时钟触发器的功能分类、逻辑功能表示方法及转换 课时安排:2
重点:逻辑功能表示方法,特别使状态图
难点:时钟触发器的转换以及由时序图到其他表示方法的转换 教学目标:使同学理解时钟触发器的功能分类,掌握它们的转换方法,逻辑功能的表示方法及转换,特别是由时序图到其他表示方法的转换,理解状态图及其转换条件
教学过程:
一、功能分类
二、转换
三、逻辑功能表示方法
四、逻辑功能表示方法转换
课题:时序逻辑电路的分析 课时安排:2
重点:时序逻辑电路的分析方法
难点:由状态表到状态图、时序图的转换
教学目标:使同学熟练掌握时序电路的分析方法及状态图、时序图的画法,了解一些基本概念
教学过程:
一、概述
二、时序电路的分析 1、分析的基本步骤 2、例题
课题:集成计数器 课时安排:2
重点:用集成计数器构成N进制计数器的方法 难点:74290的连接与编码的对应关系
教学目标:使同学学会看功能表,理解异步与同步工作的区别,熟练掌握用集成计数器构成N进制计数器的方法 教学过程:
一、概述
二、MSI计数器 1、74161 2、74290
三、用集成计数器(MSI)构成N进制计数器 1、由同步清零端或同步置零法 2、由异步清零端或异步置零法
课题:大容量N进制计数器、时序逻辑电路的设计 课时安排:2
重点:大容量N进制计数器的获得 难点:时序逻辑电路的设计 教学目标:使同学掌握MSI计数器的级联及大容量N进制计数器的实现方法,初步理解时序逻辑电路的设计
教学过程:
一、MSI计数器的级联
1、两片161 2、两片290
二、大容量N进制计数器 1、用整体清零法或置数法 2、利用级联方法
三、3位二进制加法计数器的设计
1、状态图 2、次态K图 3、状态方程 4、驱动方程 5、电路图
课题:同步时序逻辑电路的设计 课时安排:2
重点:求驱动方程的方法
难点:建立状态图及其编码的理解 教学目标:使同学掌握时序逻辑电路的设计方法及基本步骤,理解逻辑抽象及状态编码的意义
教学过程:
一、设计的基本步骤
二、例5.1.4
三、例5.1.5
四、例5.1.6
课题:寄存器、移位型计数器 课时安排:2 重点:移位型计数器的特点 难点:自启动设计
教学目标:使同学理解寄存器、移位型计数器的工作原理,会使用集成移位寄存器,熟练掌握用集成移位寄存器构成各种计数器,理解自启动的设计 教学过程:
一、寄存器
二、移位寄存器
三、集成移位寄存器
四、由集成移位寄存器构成各种计数器 1、环型计数器 2、扭环型计数器
3、最大长度移位型计数器
课题:序列信号发生器的设计 课时安排:2 重点:序列信号发生器的设计的思路 难点:对设计的理解
教学目标:使同学掌握序列信号发生器的设计的一般方法 教学过程:
一、顺序脉冲发生器
1、移位型脉冲计数器 2、计数器加译码器
二、序列信号发生器 1、直接逻辑型 2、间接逻辑型
课题:555定时器、多谐振荡器 课时安排:2 重点:555定时器的工作原理
难点:555定时器电路中电容充、放电及定时的过程 教学目标:使同学熟练掌握555定时器的工作原理、多谐振荡器工作原理及相关参数的计算,正确理解石英晶体多谐振荡器 教学过程:
一、555定时器
1、电路组成 2、基本功能
三、多谐振荡器 1、电路图 2、工作原理
3、振荡频率的估算 4、占空比可调电路 5、多谐振荡器应用举例
课题:555定时器 课时安排:3 重点:555定时器构成各种电路的工作原理 难点:各种电路的工作特点
教学目标:使同学理解几种电路的工作原理,掌握它们的工作特点及各种参数的计算 教学过程:
一、用555定时器构成的施密特触发器 1、电路组成及工作原理 2、滞回特性及主要参数
二、单稳态触发器
三、由555定时器构成的电路分析
课题:概述、DAC 课时安排:2 重点:DAC的工作原理 难点:主要性能指标
教学目标:使同学理解DAC的工作原理,掌握基本的概念和使用方法 教学过程:
一、概述
二、DAC 1、对DAC的基本要求 2、电路组成 3、工作原理 4、表达式
5、DAC的转换精度、速度和主要参数 6、例题
课题:ADC 课时安排:3 重点:ADC的转换过程 难点:量化误差
教学目标:使同学掌握ADC的原理 教学过程: 一、一般步骤与取样定理 1、取样定理 2、量化和编码
二、取样、保持电路
三、逐次渐进型ADC 1、基本工作原理 2、转换过程
四、双积分型ADC 1、基本工作原理 2、转换过程
五、并联比较型ADC 1、基本工作原理 2、转换过程
课题:ROM 课时安排:2 重点:用ROM实现组合逻辑函数
难点:用ROM实现组合逻辑函数的阵列图画法
教学目标:使同学理解ROM的工作原理,掌握用ROM实现组合逻辑函数的方法及ROM级联的方法,阵列图的画法,了解RAM的工作原理 教学过程:
一、PLD的基本结构和分类
二、ROM的结构示意图 1、基本结构
2、内部结构示意图 3、逻辑结构示意图
三、ROM的基本工作原理 1、电路组成 2、工作原理
四、ROM应用举例
五、ROM容量扩展
六、读/写存储器
课题:复习课时安排:2 重点:主要知识点
教学目标:使同学对本书的重要知识点做一个全面的回顾和总结