荆州职业技术学院数字电子技术课程教案.doc

荆州职业技术学院数字电子技术课程教案.doc

《荆州职业技术学院数字电子技术课程教案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《荆州职业技术学院数字电子技术课程教案.doc（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

荆州职业技术学院数字电子技术课程教案

应用电子专业班级教师授课时间

教学课题

概述数制和码制

学时

2

教

学

目

的

1、了解本门课程的基本内容；

2、了解数字电路的特点及应用、分类及学习方法；

3、掌握二、八、十、十六进制的表示方法及相互转换；。

教

材

分

析

重点

数制与码制的表示方法

难点

二、八、十六进制的转换

教

学

方

法

课堂讲授与课堂讨论

教

学

手

段

多媒体，资料展示

教

学

过

程

及

时

间

分

配

²介绍《数字电子技术》这门课的性质、任务、内容及相关的学习方法（20’）

²授课内容

第一章数字电子基础基础

第一节概述

一、数字信号和数字电路、模拟电路与数字电路（10’）

1.数字信号和数字电路、模拟电路与数字电路定义

2.数字信号和数字电路、模拟电路与数字电路举例

3.数字电路的优点。

教研室主任检查签字

教

学

过

程

及

时

间

分

配

︵

续

︶

二、数制和码制（40’）

1.数制

2.不同数制间的转换

三、二进制代码（15’）

1.二-十进制代码

2.可靠性代码

²小结（5’）

作业

教

学

后

记

第一章逻辑代数基础

第一节概述

一、数字量和模拟量

1．数字信号与模似信号

模拟信号—幅度随时间连续变化

数字信号—断续变化（离散变化），时间上离散幅值上整量化，多采用0、1二种数值组成又称二进制信号。

模拟电路与数字电路

模拟电路—传输或处理模拟信号的电路，如：

电压、功率放大等；

数字电路—处理、传输、存储、控制、加工、算运算、逻辑运算、数字信号的电路。

2、数字电路的分类

1、按电路类型分类：

（1）组合逻辑电路

（2）时序逻辑电路

2、按集成度分类：

SSI→MSI→LIS→VLSI

二、数制和码制

1.数制

数制是一种计数方法，是进位计数制的简称。

在数字电路中，除了常用的十进制以外，还有二进制、八进制和十六进制。

（1）十进制：

以10为基数的计数体制；有0-9十个数码；其进位规律是逢十进；各位的权是10的幂。

（2）二进制：

以2为基数的计数体制；只有0和1两个数码；其进位规律是逢二进一；各位的权是2的幂。

（3）八进制：

以8为基数的计数体制；有0-7八个数码；其进位规律是逢八进一，各位的权为8的幂。

（4）十六进制：

以16为基数的计数体制；有0-F十六数码，其进位规律是逢十六进一，各位的权为16的幂。

2.不同数制间的转换

（1）各种数制转换成十进制

二进制、八进制、十六进制转换成十进制时，只要将它们按权展开，求出各加权系数的和，便得到相应进制数对应的十进制数。

（10110110）2=（1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+1×21+

0×20）10=（128+0+32+16+0+4+2+0）10=（192）10

（172.01）8=（1×82+7×81+2×80+0×8-1+1×8-2）10

=（64+56+2+0+0.0625）10=（122.0625）10

（4C2）16=（4×162+12×161+2×160）10=（1218）10

（2）十进制转换为二进制

将十进制数的整数部分转换为二进制数时采用“除2取余法”；将十进制小数部分转换为二进制数时采用“乘2取整法”

将十进制数（107.625）10转换成二进制数。

解：

（1）整数部分转换

所以，（107）10=（K6K5K4K3K2K1K0）2=（1101011）2

（2）小数部分转换

0.625×2=1.250整数部分=1=K-1

0.25×2=0.50整数部分=0=K-2

0.50×2=1.00整数部分=1=K-3

所以,（0.625）10=（K-1K-2K-3）2=（101）2

由此可得十进制数（107.625）10对应的二进制数为

（107.625）10＝（1101011.101）2

（3）二进制与八进制间相互转换

①二进制数转换成八进制数

②八进制数转换成二进制数。

将二进制数（11100101.11101011）2转换成八进制数。

（11100101.11101011）2＝（345.726）8

将八进制数（745.361）8转换成二进制数。

（745.361）8＝（111100101.011110001）2

（4）二进制与十六进制间相互转换

①二进制数转换成十六进制数

②十六进制数转换成二进制数。

将二进制数（10011111011.111011）2转换成十六进制数。

（10011111011.111011）2＝（4FB.EC）16

将十六进制数（3BE5.97D）16转换成二进制数。

（3BE5.97D）16＝（11101111100101.100101111101）2

三、二进制代码

1.二-十进制代码

将十进制数的0～9十个数字用二进制数表示的代码，称为二-十进制码，又称BCD码。

（1）8421BCD码

（2）2421BCD码和5421BCD码（3）余3BCD码

2.可靠性代码

（1）格雷码

（2）奇偶校验码

荆州职业技术学院数字电子技术课程教案

应用电子专业班级教师授课时间

教学课题

逻辑代数及逻辑运算

学时

2

教

学

目

的

1、熟练掌握基本逻辑运算和几种常用复合导出逻辑运算；

2、熟练运用真值表、逻辑式、逻辑图来表示逻辑函数

教

材

分

析

重点

基本逻辑运算逻辑函数的表示

难点

无

教

学

方

法

课堂讲授

教

学

手

段

多媒体

教

学

过

程

及

时

间

分

配

²复习（提问）：

（5’）

²直接引入新课

²授课内容

第二节逻辑代数及逻辑运算

第三节逻辑代数的基本公式与定理

一、逻辑代数（20）

1、概念

2、特点

二、逻辑代数中基本的三种运算。

（20’）

1、与运算———所有条例都具备事件才发生

2、或运算———至少有一个条件具备，事件就会发生。

教研室主任检查签字

教

学

过

程

及

时

间

分

配

︵

续

︶

3、非运算：

—结果与条件相反

三、几种导出的逻辑运算（20’）

（1）与非运算、或非运算、与或非运算

（2）异或运算和同或运算

四、逻辑代数的基本公式与定理（20’）

1、逻辑代数的基本公式

2、逻辑代数的基本定律

3、逻辑代数的基本规则

²小结（5’）

作业

教

学

后

记

复习（提问）

授课内容

一、逻辑代数

用变量“0”和“1”代表不同状态并用于描述客观事物逻辑关系的数学方法，是分析和研究数字逻辑电路的基本工具。

二、三种基本运算

1、与运算———所有条例都具备事件才发生

开关：

“1”闭合，“0”断开

灯：

“1”亮，“0”灭

真值表：

把输入所有可能的组合与输出取值对应列成表。

逻辑表达式：

L=K1*K2（逻辑乘）

逻辑符号：

原有符号：

讨论与逻辑运算的逻辑口诀

逻辑功能口决：

有“0”出“0”，全“1”出“1”。

2、或运算———至少有一个条件具备，事件就会发生。

逻辑表达式：

L=K1+K2（逻辑加）

逻辑符号：

讨论或逻辑运算的逻辑口诀

逻辑功能口决：

有“1”出“1”全“0”出“0”

3、非运算：

—结果与条件相反

逻辑表达式：

逻辑符号：

讨论非逻辑运算的逻辑口诀

三、几种导出的逻辑运算

（1）与非运算、或非运算、与或非运算

（2）异或运算和同或运算

逻辑表达式：

相同为“1”，不同为“0”

四、逻辑代数的基本公式

1.逻辑常量运算公式

2.逻辑变量、常量运算公式

五、逻辑代数的基本定律

1.与普通代数相似的定律：

交换律、结合律、分配律

2.吸收律：

吸收律可以用上面的基本公式推导，是逻辑函数化简中常用的定律。

3.摩根定律

摩根定律又称为反演律，有以下两种形式

摩根定律可以推广到多个变量，起逻辑表达式如下：

六、逻辑代数的三个重要规则

1.代入规则：

对于任一个含有变量A的逻辑等式，可以将等式两边的所有变量A用同一个逻辑函数替代，替代后等式仍然成立。

2.反演规则：

对于任何一个逻辑函数式Y，如果将式中的“•”换成“+”，“+”换成“•”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，原变量换成反变量，反变量换成原变量，则得到原逻辑函数的反函数。

3.对偶规则：

对于任何一个逻辑函数式Y，如果将式中的“•”换成“+”，“+”换成“•”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，则得到一个新的逻辑函数式，即原逻辑函数的对偶式。

荆州职业技术学院数字电子技术课程教案

应用电子专业班级教师授课时间

教学课题

公式法化简逻辑函数

学时

2

教

学

目

的

1、掌握逻辑函数的建立和表示方法。

2、掌握公式法化简逻辑函数

教

材

分

析

重点

逻辑函数的建立和表示方法

难点

公式法化简逻辑函数

教

学

方

法

课堂讲授

教

学

手

段

多媒体

教

学

过

程

及

时

间

分

配

²复习（提问）：

（5’）

²直接引入新课

²授课内容

第四节逻辑函数及其表示方法

第五节逻辑函数的公式化简法

一、逻辑函数的建立（10’）

二、逻辑函数的表示方法（20’）

1.真值表

2．逻辑函数式

3．逻辑图

教研室主任检查签字

教

学

过

程

及

时

间

分

配

︵

续

︶

三、逻辑函数的公式化简法（50’）

1．化简的意义与标准

2.化简的方法

（1）.并项法

（2）.吸收法

（3）.消去法

（4）.配项法

²小结（5’）

作业

教

学

后

记

复习（提问）：

授课内容

一、化简的意义与标准

1.化简逻辑函数的意义

根据逻辑问题归纳出来的逻辑函数式往往不是最简逻辑函数式，对逻辑函数进行化简和变换，可以得到最简的逻辑函数式和所需要的形式，设计出最简洁的逻辑电路。

2.逻辑函数式的几种常见形式和变换

与—或表达式（1-12）

或—与表达式（1-13）

与非—与非表达式（1-14）

或非—或非表达式（1-15）

与或非表达式（1-16）

3.逻辑函数的最简与-或式

对与或式而言最简与-或式的标准是：

（1）逻辑函数式中的乘积项的个数最少；

（2）每个乘积项中的变量数最少。

二、逻辑函数的代数化简法

1.并项法

运用基本公式，将两项合并为一项，同时消去一个变量。

如：

（1）

（2）

2.吸收法

运用吸收律和，消去多余的与项。

如：

（1）

（2）

3.消去法

运用吸收律，消去多余因子。

如：

（1）

（2）

4.配项法

在不能直接运用公式、定律化简时，可通过乘或加入零项进行配项在化简。

如：

（1）

（2）

小结

荆州职业技术学院数字电子技术课程教案

应用电子专业班级教师授课时间

教学课题

卡诺图化简逻辑函数

学时

2

教

学

目

的

1、掌握最小项的卡诺图表示；

2、熟练运用卡诺图化简逻辑函数

教

材

分

析

重点

卡诺图化简逻辑函数

难点

卡诺图化简逻辑函数

教

学

方

法

课堂讲授

教

学

手

段

多媒体

教

学

过

程

及

时

间

分

配

²复习（提问）：

（5’）

²直接引入新课

²授课内容

第六节逻辑函数的卡诺图法化简

一、最小项与卡诺图（10’）

1.最小项的定义和性质

2.表示最小项的卡诺图

教研室主任检查签字

教

学

过

程

及

时

间

分

配

︵

续

︶

二、用卡诺图表示逻辑函数（15’）

1.逻辑函数的标准与-或式

2.用卡诺图表示逻辑函数

三、用卡诺图化简逻辑函数（35’）

1．基本步骤

2．例题讲解

四、具有无关项的逻辑函数的化简（20’）

1．定义

2．化简办法

3．例题讲解

²小结（5’）

作业

教

学

后

记

授课内容

一、最小项与卡诺图

1.最小项的定义和性质

（1）最小项的定义

在有n个变量的逻辑函数中，如果乘积项中包含了全部变量，并且每个变量在该乘积项中或以原变量或以反变量只出现一次，则该乘积项就定义为逻辑函数的最小项。

（2）最小项的基本性质

①对于任意一个最小项只有一组取值使它的值为1,而其余各组变量取值均使它的值为0。

②不同的最小项,使它的值为1的那组变量取值也不同。

③对于变量的任一组取值,任意二个最小项的乘积为“0”。

④对于变量的任一组取值,全体的最小项之和为“1”

2.表示最小项的卡诺图

（1）相邻最小项

如果两个最小项中只有一个变量为互反变量,其余变量均相同时,则这两个最小项逻辑相邻,并把它们称为相邻最小项,简称相邻项.

（2）最小项的卡诺图表示

2变量卡诺图

3变量卡诺图

二、用卡诺图表示逻辑函数

1.逻辑函数的标准与-或式

如一个或逻辑式中的每一个与项都是最小项，则该逻辑式叫做标准与-或式，又称为最小项表达式，任何一个逻辑函数式都可以变换为标准与-或式,并且标准与-或式是唯一的。

2.用卡诺图表示逻辑函数

用卡诺图表示逻辑函数步骤是:

（1）根据函数式中的变量数画出对应的最小项卡诺图；

（2）将卡诺图中有最小项的方格内填1,没有最小项的方格内填0或不填。

三、用卡诺图化简逻辑函数

用卡诺图话简逻辑函数步骤是:

1．画出逻辑函数的卡诺图

2．合并卡诺图中的相邻最小项

3．将合并化简后的各与项进行逻辑加，便为所求的逻辑函数最简与-或式。

四、具有无关项的逻辑函数的化简

1.逻辑函数中的无关项

无关项是指那些与所讨论的逻辑问题没有关系的变量取值组合所对应的最小项.

2.利用无关项化简逻辑函数：

（1）无关项即可看作“1”也可看作“0”,在对应的卡诺图方格中用用“×”标记。

（2）卡诺图中，包围圈内的“×”视为“1”，包围圈外的视为“0”。