數(shù)字電路基礎教案設計

1、實用文檔第7章數(shù)字電路基礎【課題】7.1 概述【教學目的】1 .讓學生了解數(shù)字電子技術(shù)對于認知數(shù)碼世界的重要現(xiàn)實意義，培養(yǎng)學生學習該科目的濃厚興趣。2 .明確該科目的學習重點和學習方法。 【教學重點】1 .電信號的種類和各自的特點。2 .數(shù)字信號的表示方法。3 .脈沖波形主要參數(shù)的含義及常見脈沖波形。4 .數(shù)字電路的特點和優(yōu)越性?！窘虒W難點】數(shù)字信號在日常生活中的應用?！窘虒W方法】講授法，討論法【參考教學課時】1課時【教學過程】一、新授內(nèi)容7.1.1 數(shù)字信號與模擬信號1 .模擬信號：在時間和數(shù)值上是連續(xù)變化的信號稱為模擬信號。2 .數(shù)字信號：在時間和數(shù)值上是離散的信號稱為數(shù)字信號。討論： 請

2、同學們列舉幾種常見的數(shù)字信號和模擬信號。7.1.2 脈沖信號及其參數(shù)1 .脈沖信號的定義：在瞬間突然變化、作用時間極短的電壓或電流信號。2,脈沖的主要參數(shù)：脈沖幅值Vm、脈沖上升時間 tr、脈沖下降時間tf、脈沖寬度tw、脈沖周期 T及占空比D。7.1.3 數(shù)字電路的特點及應用特點：1.電路結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)數(shù)字電路集成化。2 .抗干擾能力強，可靠性高。（例如手機）3 .數(shù)字電路實際上是一種邏輯運算電路，電路分析與設計方法簡單、方便。4 .數(shù)字電路可以方便地保存、傳輸、處理數(shù)字信號。（例如計算機）5 .精度高、功能完備、智能化。（例如數(shù)字電視和數(shù)碼照相機）應用：數(shù)字電路在家電產(chǎn)品、測量儀器、通

3、信設備、控制裝置等領域得到廣泛的應用， 數(shù)字化的發(fā)展前景非常寬闊。討論：1.你用過哪些數(shù)字電路產(chǎn)品，請列出12個較為典型的例子，并就其中一個產(chǎn)品說明它的功能及優(yōu)點和缺點。二、課堂小結(jié)1 .數(shù)字信號與模擬信號的概念2 .脈沖信號及其參數(shù)3 .數(shù)字電路的特點及應用三、課堂思考討論：談談如何才能學好數(shù)字電路課程？四、課后練習P143思考與練習題：1、2、3?！菊n題】7.2常用數(shù)制與編碼【教學目的】1 .掌握二進制、十進制、十六進制數(shù)的表示方法及數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換。2 .了解8421BCD碼的表示形式。【教學重點】1 .二進制、十六進制數(shù)的表示方法。2 .數(shù)字電路中為什么廣泛采用二、十六進制數(shù)。3 .為

4、什么要進行不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換。4 .進行二進制、十進制數(shù)、十六進制之間的相互轉(zhuǎn)換。5 . 8421BCD 碼?！窘虒W難點】十進制數(shù)與十六進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換?！窘虒W方法】講授法【參考教學課時】2課時【教學過程】一、復習提問數(shù)字電路的特點及應用。二、新授內(nèi)容7.2.1 數(shù)制基本概念：（1）進位制 （2）基數(shù) （3）位權(quán)1 .十進制：十進制數(shù)有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10個數(shù)碼。十進制數(shù)作加法運算時遵循“逢十進一”，作減法運算時遵循“借一當十”的規(guī)則。小提示：在實際的數(shù)字電路中，采用十進制十分不便，因為十進制有十個數(shù)碼，要想嚴格地區(qū)分開必須有十種不同的電路狀態(tài)與之相對應，這在技術(shù)上

5、實現(xiàn)起來比較困難。因此，在實際的數(shù)字電路中一般不直接采用十進制數(shù)。2 .二進制：二進制數(shù)僅有 0和1兩個不同的數(shù)碼。進位規(guī)則為“逢二進一”；借位規(guī) 則為“借一當二”。小提示：二進制是數(shù)字電路中使用最廣泛的一種數(shù)制。因為二進制數(shù)只有0、1兩個數(shù)碼，容易通過電路或器件的狀態(tài)來表示；其次，二進制的運算規(guī)則簡單。3 .十六進制：十六進制的進位規(guī)律是“逢十六進一”。7.2.2 數(shù)制間的轉(zhuǎn)換1 .二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：寫出二進制的權(quán)展開式，然后將各數(shù)值按十進制相加，即可得到等值的十進制數(shù)。2 .十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：將十進制整數(shù)逐次用2除取余數(shù)，一直除到商為零。其中最先出現(xiàn)的余數(shù)

6、為二進制數(shù)的最低位數(shù)碼。這種轉(zhuǎn)換方法通常稱為短除取余倒計法。3 .二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：將二進制數(shù)自右向左每4位分為一組，最后不足 4位的一組，高位用零補足；然后寫出每一組等值的十六進制數(shù)。4 .十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：只要把每一位十六進制數(shù)用相應的四位二進制數(shù)代替即可。7.2.3 編碼1 .二-十進制代碼常用的二-十進制代碼是用 4位二進制數(shù)表示1位十進制數(shù)，也稱 BC加。2 .字符代碼三、課堂小結(jié)1 .數(shù)制2 .數(shù)制間的轉(zhuǎn)換3 .編碼四、課堂練習1 .將下列二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)：(1) (101001)2(2) (10110)22 .分別求出1020所對應的二進制

7、數(shù)。3 .將下列十進制數(shù)用 8421BCD碼表示：(1) 17(2) 432五、課后練習P147思考與練習題：1、2、3。【課題】7.3邏輯門電路【教學目的】1 .掌握基本邏輯門和常用復合門的邏輯功能及電路符號。2 .了解集成邏輯門的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和常用集成邏輯門的系列品種?！窘虒W重點】1 .基本邏輯門的邏輯功能。2 .與非門、或非門、與或非門、異或門等復合邏輯門的邏輯功能，會畫電路符號，會使 用真值表?！窘虒W難點】特殊邏輯門的作用和應用?！窘虒W方法】講授法、討論法及實物展示。【參考教學課時】4課時【教學過程】一、復習提問1 .簡述各數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法。2 .將下列十進制數(shù)用 8421BCD碼表示。

8、（1） 28（2 3895二、新授內(nèi)容7.3.1 基本邏輯門基本概念：邏輯關系、邏輯門電路1 .與邏輯門（1）與邏輯關系:“只有當決定一件事情（燈亮）的各種條件（開關S1、S2閉合）完全具文案大全備時，該事情（燈亮）才發(fā)生，否則就不發(fā)生”，這樣的邏輯關系稱為與邏輯關系。（2）與門電路：邏輯符號、表達式、真值表討論：聯(lián)系生活說明有哪些常見的與邏輯。2 .或邏輯門（1）或邏輯關系：“在決定一件事情（燈亮）的各種條件（開關 S1、S2閉合）中，只 要有一個條件具備，該事情（燈亮）就會發(fā)生”，這樣的邏輯關系稱為或邏輯關系。（2）或門電路：邏輯符號、表達式、真值表討論：聯(lián)系生活說明有哪些常見的或邏輯。3

9、 .非邏輯門（1）非邏輯關系：“事情的結(jié)果（燈亮）與條件（開關閉合）總是呈相反狀態(tài)”。（2）非門電路：邏輯符號、表達式、真值表討論：聯(lián)系生活說明有哪些常見的非邏輯。7.3.2 復合邏輯門1 .與非門：邏輯功能、邏輯符號、表達式、真值表2 .或非門：邏輯功能、邏輯符號、表達式、真值表3 .與或非門：邏輯功能、邏輯符號、表達式、真值表（補充）4 .異或門：邏輯功能、邏輯符號、表達式、真值表5 .同或門：邏輯功能、邏輯符號、表達式、真值表* 7.3.3 特殊邏輯門1 .集電極開路與非門(OC門)(1) OC門的工作原理、邏輯符號、邏輯表達式及邏輯功能(2) OC門的應用舉例實現(xiàn)線與驅(qū)動顯示器實現(xiàn)電平

10、轉(zhuǎn)換2 .三態(tài)門(TSL門)3 1)三態(tài)門的邏輯符號及功能4 2)三態(tài)輸出門的應用舉例用三態(tài)輸出門實現(xiàn)數(shù)據(jù)單向傳送用三態(tài)輸出門實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳送7.3.4常用集成邏輯門1 .集成門電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(教材圖 7.19)補充： 雙列直插式集成電路(1) 外形封裝(實物展示)1 2)引腳的編號辨認2 .集成與門、與非門：邏輯功能，電路符號3 .集成或門、或非門：邏輯功能，電路符號4 .常用集成非門 三、課堂小結(jié)1 .基本邏輯門的邏輯符號及邏輯功能2 .復合邏輯門的邏輯符號及邏輯功能3 .特殊邏輯門的邏輯符號及邏輯功能4 .常用集成邏輯門四、課堂練習1 .寫出下列各門電路的輸出結(jié)果：2 .如何判別雙列直插

11、式集成電路引腳的編號順序？3 .在一條長廊中，想用三個開關去控制一盞燈，如奇數(shù)個開關合上時，則燈亮；如偶 數(shù)個開關合上時（。是偶數(shù)），則燈熄。根據(jù)該文字描述建立真值表。五、課后練習1 . P156思考與練習題： 2、3、5。2 .將學過的各種門電路的邏輯功能歸總列表?！菊n題】7.4邏輯函數(shù)的化簡【教學目的】掌握邏輯代數(shù)的基本定律、常用公式與化簡方法?！窘虒W重點】1 .了解邏輯函數(shù)化簡和變換的意義。2 .掌握邏輯代數(shù)的基本定律和基本公式。3 .理解邏輯表達式化簡的標準。4 .用邏輯函數(shù)基本公式化簡邏輯函數(shù)。【教學難點】利用配項法進行邏輯函數(shù)化簡?！窘虒W方法】講授法、討論法【參考教學課時】2課時【

12、教學過程】一、復習提問畫出基本邏輯門的邏輯符號并說明其邏輯功能。二、新授內(nèi)容7.4.1 邏輯代數(shù)的基本定律7.4.2 邏輯函數(shù)的代數(shù)法化簡補充：化簡在實用中的意義1 .邏輯函數(shù)的表示方法2 .邏輯函數(shù)化簡的基本原則3 .邏輯代數(shù)常用公式4 .邏輯函數(shù)的化簡方法5 .例題講解討論：通過例題講解可知，對于比較復雜的邏輯函數(shù)式，可用不同的公式和方法進行 化簡，其結(jié)果是相同的，但有繁有簡。我們要善于選擇比較精煉的方法來完成。三、課堂小結(jié)1 .邏輯代數(shù)的基本定律2 .邏輯函數(shù)的代數(shù)法化簡四、課堂思考P159思考與練習題：1、2。五、課后練習1 . P159思考與練習題：3、4、5。2 .在課外資料上尋找

13、有關題目，擴展學生知識面?！菊n題】* 7.5數(shù)字集成電路的基本使用常識【教學目的】1 .了解典型TTL、CMOS數(shù)字集成電路的主流系列品種、主要特點及使用常識。2.1. 養(yǎng)學生應用能力，提高學生的動手能力?！窘虒W重點】1 .TTL、CMOS集成電路的主流系列品種、主要特點及使用常識，并會測試其邏輯功能。2 .邏輯門閑置引腳的處理方法?！窘虒W難點】根據(jù)要求，合理選用集成門電路。【教學方法】講授法、舉例法【參考教學課時】1課時【教學過程】一、復習提問寫出各種邏輯門電路的邏輯功能與邏輯表達式。二、新授內(nèi)容7.5.1 數(shù)字集成電路的分類1 .TTL數(shù)字集成電路2 .CMOS數(shù)字集成電路7.5.2 數(shù)字

14、集成電路的使用注意事項1 .閑置輸入引腳的處理2 .集成電路使用應注意的問題3 .TTL數(shù)字集成電路應用舉例（補充）圖7.1所示為簡易邏輯測試筆電路圖，可用來檢測TTL數(shù)字集成電路的邏輯電平值。說明該電路的工作原理。（提示：分析TTL輸出電平值為0和1時，發(fā)光二極管的發(fā)光情況） 回霞殿L S j_3_陽一 +%T 一 小 圖7.1三、課堂小結(jié)1 .數(shù)字集成電路的分類2 .數(shù)字集成電路的使用注意事項四、課堂思考P163思考與練習題：2、3。五、課后練習P163思考與練習題：1、4【課題】實訓項目7.1數(shù)字電路實訓箱的初步使用【實訓目標】1 .認識數(shù)字實訓箱的結(jié)構(gòu)。2 .掌握數(shù)字實訓箱的使用?！緦?/p>

15、訓重點】數(shù)字實訓箱的使用。【實訓難點】實訓箱故障的診斷與排除?！緦嵱柗椒ā繉嶒瀸嵱枴緟⒖紝嵱栒n時】1課時 【實訓過程】一、實訓任務任務一認識數(shù)字實訓箱的結(jié)構(gòu)1 .認識實訓箱的結(jié)構(gòu)2 .使用注意事項 任務二實訓箱的初步使用1 .觀察實訓箱插件板的結(jié)構(gòu)。2 .開機后，可以看到操作面板上十六位紅色發(fā)光二極管點亮，六位數(shù)碼管顯示出初始 狀態(tài)，這時可用萬用表測出數(shù)碼管驅(qū)動芯片接Vcc引腳的電平值=V;接GND引腳的電平值=V。可用萬用表檢查電源電壓 =V,看是否符合電路或集成組件的要求，一 般TTL電路為5V。3 .測試十六位邏輯開關和十六位發(fā)光二極管紅、綠燈的顯示功能4 .測試單脈沖及連續(xù)脈沖的輸出功能 二、實訓總結(jié)1 .數(shù)字實訓箱的操作面板上包含有哪幾部分內(nèi)容，使用時有哪些注意事項？2 .總結(jié)數(shù)字實訓箱的使用方法。 三、課堂思考1 .數(shù)字實訓箱的操作面板上包含有哪幾部分內(nèi)容，使用時有哪些注意事項？ 四、課后作業(yè)完成實訓報告，寫出本次實訓的體會和收獲。【課題】實訓項目7.2集成邏輯門電路的功能測試【實訓目標】2 .掌握邏輯門電路的邏輯功能測試方法。3 .掌握在實訓箱上連接實現(xiàn)數(shù)字電路的方法?！緦嵱栔攸c】掌握在實訓箱上連接實現(xiàn)數(shù)字電路的方法?！緦嵱栯y點】集成電路多余輸入端的處理方法?！緦嵱柗椒ā繉嶒瀸嵱枴緟⒖紝嵱栒n時】1課時【實訓過程】一、復習提問1 .基本邏輯門電路的邏輯功能。2