第712章 数字电路汇编Word格式文档下载.docx

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3.数字电路的特点及应用

三、课堂思考

讨论：

谈谈如何才能学好数字电路课程？

四、课后练习

P143思考与练习题：

1、2、3。

7.2常用数制与编码

1.掌握二进制、十进制、十六进制数的表示方法及数制间的相互转换。

2.了解8421BCD码的表示形式。

1.二进制、十六进制数的表示方法。

2.数字电路中为什么广泛采用二、十六进制数。

3.为什么要进行不同数制之间的转换。

4.进行二进制、十进制数、十六进制之间的相互转换。

5.8421BCD码。

十进制数与十六进制数之间的相互转换。

讲授法

2课时

一、复习提问

数字电路的特点及应用。

二、新授内容

7.2.1数制

基本概念：

（1）进位制

（2）基数（3）位权

1.十进制：

十进制数有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个数码。

十进制数作加法运算时遵循“逢十进一”，作减法运算时遵循“借一当十”的规则。

小提示：

在实际的数字电路中，采用十进制十分不便，因为十进制有十个数码，要想严格地区分开必须有十种不同的电路状态与之相对应，这在技术上实现起来比较困难。

因此，在实际的数字电路中一般不直接采用十进制数。

2.二进制：

二进制数仅有0和1两个不同的数码。

进位规则为“逢二进一”；

借位规则为“借一当二”。

二进制是数字电路中使用最广泛的一种数制。

因为二进制数只有0、1两个数码，容易通过电路或器件的状态来表示；

其次，二进制的运算规则简单。

3．十六进制：

十六进制的进位规律是“逢十六进一”。

7.2.2数制间的转换

1．二进制数转换为十进制数

转换方法是：

写出二进制的权展开式，然后将各数值按十进制相加，即可得到等值的十进制数。

2．十进制整数转换为二进制数

将十进制整数逐次用2除取余数，一直除到商为零。

其中最先出现的余数为二进制数的最低位数码。

这种转换方法通常称为短除取余倒计法。

3．二进制数转换为十六制数

将二进制数自右向左每4位分为一组，最后不足4位的一组，高位用零补足；

然后写出每一组等值的十六进制数。

4．十六进制数转换为二进制数

只要把每一位十六进制数用相应的四位二进制数代替即可。

7.2.3编码

1．二-十进制代码

常用的二-十进制代码是用4位二进制数表示1位十进制数，也称BCD码。

2.字符代码

三、课堂小结

1．数制

2．数制间的转换

3．编码

四、课堂练习

1.将下列二进制数转换成十进制数：

（1）（101001）2

（2）（10110）2

2.分别求出10~20所对应的二进制数。

3．将下列十进制数用8421BCD码表示：

（1）17

（2）432

五、课后练习

P147思考与练习题：

1、2、3。

7.3逻辑门电路

1.掌握基本逻辑门和常用复合门的逻辑功能及电路符号。

2.了解集成逻辑门的内部结构和常用集成逻辑门的系列品种。

1.基本逻辑门的逻辑功能。

2.与非门、或非门、与或非门、异或门等复合逻辑门的逻辑功能，会画电路符号，会使用真值表。

特殊逻辑门的作用和应用。

【教学方法】

讲授法、讨论法及实物展示。

4课时

1.简述各数制之间的转换方法。

2.将下列十进制数用8421BCD码表示。

（1）28（2〕3895

7.3.1基本逻辑门

逻辑关系、逻辑门电路

1.与逻辑门

（1）与逻辑关系：

“只有当决定一件事情（灯亮）的各种条件（开关S1、S2闭合）完全具备时，该事情（灯亮）才发生，否则就不发生”，这样的逻辑关系称为与逻辑关系。

（2）与门电路：

逻辑符号、表达式、真值表

联系生活说明有哪些常见的与逻辑。

2．或逻辑门

（1）或逻辑关系：

“在决定一件事情（灯亮）的各种条件（开关S1、S2闭合）中，只要有一个条件具备，该事情（灯亮）就会发生”，这样的逻辑关系称为或逻辑关系。

（2）或门电路：

逻辑符号、表达式、真值表

联系生活说明有哪些常见的或逻辑。

3．非逻辑门

（1）非逻辑关系：

“事情的结果（灯亮）与条件（开关闭合）总是呈相反状态”。

（2）非门电路：

联系生活说明有哪些常见的非逻辑。

7.3.2复合逻辑门

1．与非门：

逻辑功能、逻辑符号、表达式、真值表

2．或非门：

3．与或非门：

4．异或门：

5.同或门：

逻辑功能、逻辑符号、表达式、真值表（补充）

*7.3.3特殊逻辑门

1.集电极开路与非门（OC门）

（1）OC门的工作原理、逻辑符号、逻辑表达式及逻辑功能

（2）OC门的应用举例

①实现线与

②驱动显示器

③实现电平转换

2.三态门（TSL门）

（1）三态门的逻辑符号及功能

（2）三态输出门的应用举例

①用三态输出门实现数据单向传送

②用三态输出门实现数据双向传送

7.3.4常用集成逻辑门

1.集成门电路的内部结构（教材图7.19）

补充：

双列直插式集成电路

（1）外形封装（实物展示）

（2）引脚的编号辨认

2.集成与门、与非门：

逻辑功能，电路符号

3.集成或门、或非门：

4.常用集成非门

1．基本逻辑门的逻辑符号及逻辑功能

2．复合逻辑门的逻辑符号及逻辑功能

3．特殊逻辑门的逻辑符号及逻辑功能

4．常用集成逻辑门

1．写出下列各门电路的输出结果：

2.如何判别双列直插式集成电路引脚的编号顺序？

3.在一条长廊中，想用三个开关去控制一盏灯，如奇数个开关合上时，则灯亮；

如偶数个开关合上时（0是偶数），则灯熄。

根据该文字描述建立真值表。

1.P156思考与练习题：

2、3、5。

2.将学过的各种门电路的逻辑功能归总列表。

7.4逻辑函数的化简

掌握逻辑代数的基本定律、常用公式与化简方法。

1.了解逻辑函数化简和变换的意义。

2.掌握逻辑代数的基本定律和基本公式。

3.理解逻辑表达式化简的标准。

4.用逻辑函数基本公式化简逻辑函数。

利用配项法进行逻辑函数化简。

讲授法、讨论法

画出基本逻辑门的逻辑符号并说明其逻辑功能。

7.4.1逻辑代数的基本定律

7.4.2逻辑函数的代数法化简

化简在实用中的意义

1．逻辑函数的表示方法

2．逻辑函数化简的基本原则

3．逻辑代数常用公式

4．逻辑函数的化简方法

5.例题讲解

通过例题讲解可知，对于比较复杂的逻辑函数式，可用不同的公式和方法进行化简，其结果是相同的，但有繁有简。

我们要善于选择比较精炼的方法来完成。

1.逻辑代数的基本定律

2.逻辑函数的代数法化简

四、课堂思考

P159思考与练习题：

1、2。

1.P159思考与练习题：

3、4、5。

2.在课外资料上寻找有关题目，扩展学生知识面。

*7.5数字集成电路的基本使用常识

1.了解典型TTL、CMOS数字集成电路的主流系列品种、主要特点及使用常识。

2..培养学生应用能力，提高学生的动手能力。

1.TTL、CMOS集成电路的主流系列品种、主要特点及使用常识，并会测试其逻辑功能。

2.逻辑门闲置引脚的处理方法。

根据要求，合理选用集成门电路。

讲授法、举例法

写出各种逻辑门电路的逻辑功能与逻辑表达式。

7.5.1数字集成电路的分类

1.TTL数字集成电路

2.CMOS数字集成电路

7.5.2数字集成电路的使用注意事项

1.闲置输入引脚的处理

2.集成电路使用应注意的问题

3.TTL数字集成电路应用举例（补充）

图7.1所示为简易逻辑测试笔电路图，可用来检测TTL数字集成电路的逻辑电平值。

说明该电路的工作原理。

（提示：

分析TTL输出电平值为0和1时，发光二极管的发光情况）

图7.1

1.数字集成电路的分类

2.数字集成电路的使用注意事项

P163思考与练习题：

2、3。

1、4

实训项目7.1数字电路实训箱的初步使用

【实训目标】

1.认识数字实训箱的结构。

2.掌握数字实训箱的使用。

【实训重点】

数字实训箱的使用。

【实训难点】

实训箱故障的诊断与排除。

【实训方法】

实验实训

【参考实训课时】

【实训过程】

一、实训任务

任务一认识数字实训箱的结构

1.认识实训箱的结构

2.使用注意事项

任务二实训箱的初步使用

1.观察实训箱插件板的结构。

2.开机后，可以看到操作面板上十六位红色发光二极管点亮，六位数码管显示出初始状态，这时可用万用表测出数码管驱动芯片接Vcc引脚的电平值=V；

接GND引脚的电平值=V。

可用万用表检查电源电压=V，看是否符合电路或集成组件的要求，一般TTL电路为5V。

3.测试十六位逻辑开关和十六位发光二极管红、绿灯的显示功能

4.测试单脉冲及连续脉冲的输出功能

二、实训总结

1.数字实训箱的操作面板上包含有哪几部分内容，使用时有哪些注意事项？

2.总结数字实训箱的使用方法。

1．数字实训箱的操作面板上包含有哪几部分内容，使用时有哪些注意事项？

四、课后作业

完成实训报告，写出本次实训的体会和收获。

实训项目7.2集成逻辑门电路的功能测试

1.掌握逻辑门电路的逻辑功能测试方法。

2.掌握在实训箱上连接实现数字电路的方法。

掌握在实训箱上连接实现数字电路的方法。

集成电路多余输入端的处理方法。

1．基本逻辑门电路的逻辑功能。

2．数字实训箱使用时有哪些注意事项？

二、实训任务

任务一与非门逻辑功能测试

1.测试电路原理

2.操作步骤

任务二用与非门控制信号输出

1.实训电路原理

2.实训内容

三、实训总结

1.画出电路原理图，并标明集成块名称和接线时使用的引脚号。

2.按照实训操作过程记录、整理实训内容和结果，填好测试数据。

四、课堂思考

1．当与非门的一个输入端接脉冲源时，请问其余输入端在什么状态下允许脉冲通过？

什么状态下禁止脉冲通过？

2．如何检测与非门集成电路质量的好坏？

五、课后作业

完成实训报告，写出本次实训的体会和收获

第8章组合逻辑电路

8.1概述

了解组合逻辑电路和时序逻辑电路的电路结构特点及功能特点。

1.数字逻辑电路的分类和特点。

2.常用的组合逻辑电路种类。

3.会区分数字逻辑电路的类型。

区分数字逻辑电路的类型。

一、复习提问

1.基本逻辑门电路有哪几种，它们的逻辑功能是什么？

2.画出与非门逻辑符号并说明其逻辑功能。

1.组合逻辑电路

（1）特点：

数字逻辑电路中输出信号没有反馈到输入端，因此任意时刻的输出信号状态只与当前的输入信号状态有关，而与电路原来的输出状态无关。

（2）电路组成框图：

教材图8.1。

2.时序逻辑电路

数字逻辑电路中输出信号部分反馈到输入端，输出信号的状态不但与当前的输入信号状态有关，而且与电路原来的输出状态有关。

因此，这种电路有记忆功能。

教材图8.2。

1.组合逻辑电路的特点。

2.时序逻辑电路的特点。

P176思考与练习题。

五、课后练习

对逻辑代数作重点复习并预习下节课的内容（8.2组合逻辑电路的分析）。

8.2组合逻辑电路的分析

掌握组合逻辑电路的分析方法和步骤。

1.组合逻辑电路的分析方法和步骤。

2.会对给定的组合逻辑电路进行功能分析。

对给定的组合逻辑电路作功能说明，并用文字描述。

讲授法、练习法

公式化简，用练习的方式进行。

1．组合逻辑电路的分析步骤。

（1）根据给定的逻辑电路图，推导输出端的逻辑表达式。

（2）化简和变换

（3）列真值表

（4）分析说明

2．组合逻辑电路的分析举例

（1）老师举例讲解

（2）老师举例，学生讨论分析

例1已知逻辑电路如图8.1所示，试分析其逻辑功能，要求写出分析过程。

图8.1

2．组合逻辑电路实例分析。

1.分析组合逻辑电路的功能一般要经过哪几个步骤？

1.上网查阅组合逻辑电路的相关知识。

2.P178思考与练习题2。

*8.3组合逻辑电路的设计

了解组合逻辑电路的设计过程和一般方法。

组合逻辑电路的设计方法和步骤。

组合逻辑电路的设计方法。

讲练结合

简述组合逻辑电路的分析步骤。

1.组合逻辑电路的设计步骤

（1）分析实际情况是否能用逻辑变量来表示。

（2）确定输入、输出逻辑变量并用逻辑变量字母表示，作出逻辑规定。

（3）根据实际情况列出逻辑真值表。

（4）根据逻辑真值表写出逻辑表达式并化简。

（5）画出逻辑电路图，并标明使用的集成电路和相应的引脚。

（6）根据逻辑电路图焊接电路，调试并进一步验证逻辑关系是否与实际情况相符。

2.组合逻辑电路的设计举例

三、课堂小结

1.组合逻辑电路的设计步骤。

2.组合逻辑电路的设计举例。

四、课堂思考与练习

1.设计组合逻辑电路一般要经过哪几个步骤？

2.设计一个故障显示电路：

（１）两台电动机同时工作，绿灯亮：

（２）其中一台电动机有故障时，黄灯亮；

（３）两台电动机都有故障时，红灯亮。

要求：

（1）写出真值表；

（2）写出表达式；

（3）画出逻辑图（学生先做，教师后讲）

P180思考与练习题2。

8.4编码器

1.理解编码的概念。

2.理解典型集成编码电路的引脚功能并能正确使用。

1.编码器的基本功能、分类。

2.集成编码器的引脚功能及逻辑功能真值表。

3.优先编码器的工作特点及应用。

4.根据集成编码器的输入引脚状态推导输出引脚的逻辑电平和工作状态。

根据集成编码器的输入引脚状态推导输出引脚的逻辑电平和工作状态。

讲授法、讨论法

3课时

简要叙述组合逻辑电路的设计步骤。

8.4.1编码的概念

1.编码是把输入的各种信号（如10进制数、文字、符号等）转换成若干位二进制码的过程。

2.编码器：

能够完成编码功能的组合逻辑电路。

3.编码器分类

（1）按编码形式可分为：

二进制编码器和BCD码编码器。

（2）按编码器编码输出二进制码的位数可分为：

4线－2线编码器、8线－3线编码器和16线－4线编码器等。

8.4.2二进制编码器的门电路实现

1.二进制编码器的概念

2.8线－3线二进制编码器的设计

（1）例1：

设计抢答器中实现8位选手编码功能的8线－3线二进制编码器。

（2）课堂练习：

请设计一个4线－2线编码器，要求写出设计过程，画出逻辑电路，标明集成电路的型号和引脚。

哪些数字电路产品中需要用到编码器，请列出1~2个较为典型的例子。

8.4.3集成编码器

1.集成编码器的概念

2.优先编码器的概念

3.集成优先编码器

1.编码的概念

2.二进制编码器的门电路实现

3.集成编码器

1.三位二进制编码器能对几个信号进行编码？

2.试分析集成编码器MC14532在图8.2所示的输入信号状态下，其输出引脚的逻辑电平各为多少？

如果要设计一个实现负逻辑的按键输入电路，即按键没按下时，输入高电平，按键按下时输入低电平，按键输入电路应怎样修改？

图8.2

P187思考与练习题2。

8.5译码器

1.理解译码的概念及典型集成译码电路的引脚功能并能正确使用。

2.了解常用数码显示器件的基本结构，理解其工作原理。

1.译码器的基本功能和分类。

2.译码器的引脚功能及逻辑功能真值表。

3.根据集成译码器的输入引脚状态推导输出引脚的逻辑电平和工作状态。

4.常用数码显示器件的基本结构、工作原理和应用。

5.典型集成译码电路的应用。

典型集成译码电路的灵活应用。

讲授法、实物展示（共阴极数码管）、讨论法

什么叫编码？

什么叫编码器？

8.5.1二进制译码器

1.二进制译码器的逻辑符号及功能

2.3线－8线译码电路集成74LS138

哪些数字电路产品中需要用到译码器，请列出1~2个较为典型的例子。

8.5.2七段数码显示译码器

1.外形封装（实物展示）

2.数码管的结构和原理

3.集成显示译码器MC14511简介（驱动共阴极数码管）

（1）引脚排列和逻辑符号

（2）显示译码器MC14511的主要作用

（3）MC14511真值表

（4）MC14511的功能说明

（5）MC14511的应用实例

1.二进制译码器

2.七段数码显示译码器

四、课堂练习

1.画出七段数字显示器的字形。

2.用真值表的形式说明七段译码器输入与输出的关系。

P192思考与练习题2、3。

实训项目制作3人表决器

1.掌握组合逻辑电路的应用和测试方法。

2.进一步掌握数字实训箱的使用技能。

组合逻辑电路的应用和测试方法。

组合逻辑电路的设计过程。

简述组合逻辑电路的设计方法及步骤。

任务一验证3人表决器逻辑电路功能。

任务二设计组合逻辑电路

设计一个3人投票多数通过的逻辑电路，要求写出设计步骤，并在数字实训箱上实现。

三、实训总结

1.画出实训电路连接图，标明使用的集成电路型号和引脚。

2.列表整理实训数据。

1．如何用2输入端的与非门搭接成3输入端的与非门？

2.如何将与非门作为非门使用？

完成实训报告，写出本次实训的体会和收获。

第9章触发器

9.1概述

了解触发器的特点和分类。

1.触发器的基本概念和基本特点。

2.触发器的分类。

触发器的不同触发方式。

简要叙述组合逻辑电路的结构特点和功能特点。

1．触发器的基本特点

（1）触发器由门电路构成，它有一个或多个输入端，有两个互补输出端。

（2）触发器有两个稳定状态，在外加信号的触发下，可以从一个稳态翻转为另一稳态。

（3）触发器的输出状态，不仅与当前的输入信号有关，还与电路原来的状态有关。

2．触发器的控制信号

（1）置位、复位信号。

（2）时钟脉冲信号CP。

（3）外部激励信号。

3．触发器的种类

（1）根据有无时钟脉冲触发可分为两类：

无时钟触发器与时钟控制触发器。

（2）根据电路结构不同可分为3类：

同步RS触发器、主从触发器和边沿触发器。

（3）根据逻辑功能不同可分为5类：

RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器和

触发器。

1．触发器的基本特点。

2．触发器的控制信号。

3．触发器的种类。

什么是触发器？

它和门电路有什么区别？

P198想一想2。

9.2RS触发器

掌握RS触发器的电路结构、工作原理及逻辑功能。

1.基本RS触发器的电路组成。

2.基本RS触发器的逻辑符号、真值表、逻辑功能。

3.同步RS触发器的特点、时钟脉冲的作用。

4.同步RS触发器的逻辑符号、真值表、逻辑功能。

5.会绘制RS触发器的波形图。

根据输入信号波形绘制RS触发器的波形图。