数字电字技术教案.docx

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数字电字技术教案

《数字电子技术》教案

授课时间

201年月日

课次

第一次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

2

授课题目（教学章、节或主题）：

绪论

第二章逻辑代数基础

§2.1　概述

§2.2　逻辑代数中的三种基本运算

§2.3逻辑代数的基本公式和常用公式

§2.4逻辑代数的基本定理

教学目的与要求：

1．了解电子系统的应用

2．掌握模拟电路和数字电路的不同点及数字电路的特点

3．掌握电子技术的发展

4．掌握基本逻辑关系、复合逻辑关系；逻辑代数的常用公式及其规则。

教学重点及难点：

教学重点：

本课为基本知识，应熟练掌握

教学难点：

基本逻辑定理的应用

课后小结：

下节课预习重点：

逻辑函数及其表示方法

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

第1页

教学手段

教学内容

师生互动

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

一．课程介绍（5分钟）

自我介绍并留下联系方式，方便学生遇到问题时联系

让同学们了解为什么要学习数字电子技术这门课程，介绍本门课程内容、学习安排、课堂要求、课后要求等，鼓励学生以积极的心态和新的面貌投入到新的课程中开始学习。

二．导入新课前序（10分钟）

同学们说说生活中常见的电子产品

数字电路的特点

数字电路的发展

数字电路学习方法的建议

2.1概述（10分钟）

主要讲授两点内容：

一、逻辑代数

二、逻辑代数与普通代数区别

2.2　逻辑代数中的三种基本运算（15分钟）

主要讲授两点内容：

1．三种基本逻辑函数

（1）与逻辑关系和与运算

（2）或逻辑关系和或运算

（3）非逻辑和非运算

2.复合逻辑函数

2.3逻辑代数的基本公式和常用公式（25分钟）

主要讲授两点内容：

1.逻辑常量运算公式

2.逻辑变量、常量运算公式

2.4逻辑代数的基本定理（25分钟）

主要讲授四点内容：

1..与普通代数相似的定律：

交换律、结合律、分配律

2.吸收律：

3.摩根定律

4、逻辑代数的三个重要规则

1）.代入规则2）.反演规则3.）对偶规则

课堂小结随堂练习

同学们说说生活中常见的电子产品

提问，讨论

笔记，记忆

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授课时间

201年月日

课次

第二次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

2

授课题目（教学章、节或主题）：

第二章逻辑代数基础

§2.5逻辑函数及其表示方法

教学目的与要求：

掌握逻辑函数的四种表示方法（真值表法、逻辑式法、卡诺图法及逻辑图法）及其相互之间的转换；

理解逻辑函数的最小项及其性质,以及逻辑函数最小项之和的形式；

教学重点及难点：

教学重点：

逻辑函数的表示方法及相互转换；

逻辑函数的化简方法。

教学难点：

逻辑函数的表示方法及相互转换

课后小结：

下节课预习重点：

逻辑函数的化简方法

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

第1页

教学手段

教学内容

师生互动

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

导入新课前序（10分钟）

上节课学习了逻辑代数的基本知识,这节课接着学习逻辑函数.

2.5　逻辑函数及其表示方法（80分钟）

主要介绍以下内容:

一、逻辑函数

事务间的因果关系是一种逻辑关系，可用逻辑函数表示。

二、逻辑函数的表示方法

常用的有四种：

真值表；逻辑函数式；逻辑图；卡诺图。

本节介绍前三种，将卡诺图留在下节介绍。

1.真值表

举重裁判的真值表：

当输入变量个数为n时，真值表共有2n行。

特点：

描述逻辑问题方便；直观；较繁琐。

2.函数式

举重裁判的函数式：

Y=A（B+C）

特点：

便于运算、化简；便于画逻辑图；不便从逻辑问题直接得到。

（一）最小项和最大项

1.最小项定义

2.最小项的性质：

（二）逻辑函数的最小项之和标准形式

课堂小结随堂练习

提问

，讨论

记忆

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授课时间

201年月日

课次

第三次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

2

授课题目（教学章、节或主题）：

第二章逻辑代数基础

§2.6逻辑函数的化简方法

§2.7具有无关项的逻辑函数的化简

教学目的与要求：

掌握用公式法和卡诺图法化简逻辑函数

掌握具有无关项的逻辑函数的化简

教学重点及难点：

教学重点：

卡诺图化简逻辑函数

教学难点：

卡诺图的排列

具有无关项的逻辑函数的化简

课后小结：

下节课预习重点：

门电路

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

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教学手段

教学内容

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

导入新课前序（10分钟）

这次课介绍逻辑函数的化简方法，逻辑式越简单，它所表示的逻辑关系越明显，同时也有利于用最少的电子器件实现这个逻辑函数。

因此，经常需要通过化简的手段找到逻辑函数的最简形式

2.6　逻辑函数的化简方法（50分钟）

主要介绍以下内容:

化简的意义：

将逻辑函数化成最简形式便于在用电路实现时节省器件。

一、逻辑函数式最简的标准

逻辑函数式有多种形式，如与或式，或与式，与非与非式，或非或非式等等。

二.逻辑函数的公式化简法

三、卡诺图化简法

逻辑函数的卡诺图表示法

（一）表示最小项的卡诺图

（二）用卡诺图表示逻辑函数

1.已知真值表

2.已知函数式

也可直接将每个与项填进卡诺图：

3、用卡诺图化简逻辑函数——图形法

要掌握合并最小项的规律

§2.7具有无关项的逻辑函数的化简（30分钟）

主要介绍以下内容:

（二）约束项在化简中的应用

课堂小结随堂练习

提问，讨论

笔记，记忆

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授课时间

201年月日

课次

第四次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

2

授课题目（教学章、节或主题）：

第三章门电路

§3.1概述

§3.2半导体二极管门电路

§3.3CMOS门电路

教学目的与要求：

掌握二极管的开关特性

掌握CMOS门电路的结构和原理

教学重点及难点：

教学重点：

CMOS反相器的结构和原理

教学难点：

CMOS反相器的静态特性

课后小结：

下节课预习重点：

其他类型的CMOS门电路

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

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教学手段

教学内容

师生互动

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

导入新课前序（10分钟）、

回顾二极管，三极管，MOS管的基本特性

第三章门电路（15分钟）

主要介绍以下内容:

1）二，三极管的开关特性

2）简单门电路：

3）集成门电路：

注意：

各种门电路的工作原理，只要求一般掌握；而各种门电路的外部特性和应用是要求重点。

3.1概述（10分钟）

主要介绍以下内容:

门电路定义

门电路的两种输入，输出电平

正逻辑：

1代表高电平；0代表低电平。

负逻辑：

0代表高电平；1代表低电平。

当代门电路（所有数字电路）均已集成化。

根据制造工艺不同可分为单极型和双极型两大类。

门电路中晶体管均工作在开关状态。

首先介绍晶体管和场效应管的开关特性。

然后介绍两类门电路。

注意：

各种门电路的工作原理，只要求一般掌握；而各种门电路的外部特性和应用是要求重点。

3.2半导体二极管门电路（20分钟）

主要介绍以下内容:

一、二极管的开关特性

二、开关电路举例

3.3COMS门电路（35分钟）

主要介绍以下内容:

3.3.1MOS管的开关特性

MOS管的基本开关电路

3.3.2COMS反相器的电路结构和工作原理

一、反向器（非门）

（一）工作原理

（二）静态特性

（三）电流传输特性

课堂小结

随堂练习

提问，讨论

笔记，记忆

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授课时间

201年月日

课次

第五次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

2

授课题目（教学章、节或主题）：

第三章门电路

§3.3.5其他类型的CMOS门电路

§3.5TTL门电路

教学目的与要求：

掌握CMOS与非门，或非门，传输门，漏极开路门电路（OD）

三态输出的CMOS门电路的结构和工作原理

掌握TTL反向器的结构和工作原理

教学重点及难点：

教学重点：

漏极开路门电路（OD）、

TTL反向器的结构和工作原理

教学难点：

三态输出的CMOS门电路

课后小结：

下节课预习重点：

TTL门电路

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

第1页

教学手段

教学内容

师生互动

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

导入新课前序（10分钟）、

CMOS反相器的结构和原理

§3.3.5其他类型的CMOS门电路（45分钟）

主要介绍以下内容:

一、门电路

1.与非门

　　特点：

N沟道管串联、P沟道管并联；输出电阻随输入状态变化。

2.或非门

特点：

P沟道管串联、N沟道管并联；此外，输入状态还会影响这两个门的电压传输特性。

二、带缓冲级的CMOS门电路

1.与非门：

2.或非门

三、漏极开路门电路（OD）

普通CMOS门不能接成线与形式。

OD门输出端只是一个N沟道管，因此可以按OC门的办法连成总线形式。

特点：

VDD1和VDD2可取不同值；允许灌入电流较大。

如：

CC40107在VOL<0.5V的条件下，允许灌入的最大电流可达50mA。

四、CMOS传输门和双向模拟开关

1.传输门

2.模拟开关

五、三态输出的CMOS门电路

3.5TTL门电路（35分钟）

主要介绍以下内容:

一、TTL反向器的电路结构和工作原理

TTL（Transistor-TransistorLogic）:

三极管—三极管逻辑电路。

电路结构（以74系列非门为例）

2.工作原理

二、TTL反向器的静态特性

电压传输特性

课堂小结

随堂练习

提问，讨论

笔记，记忆

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授课时间

201年月日

课次

第六次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

2

授课题目（教学章、节或主题）：

第三章门电路

§3.5TTL门电路

本章习题讲解

教学目的与要求：

掌握几种其他类型的TTL门电路

教学重点及难点：

教学重点：

TTL门电路输出特性

教学难点：

TTL门电路动态特性

课后小结：

下节课预习重点：

组合逻辑电路

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

第1页

教学手段

教学内容

师生互动

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

导入新课前序（10分钟）

CMOS门电路的结构和原理

§3.5TTL门电路（45分钟）

主要介绍以下内容:

一、输出特性：

1.高电平输出特性

2.低电平输出特性

二、TTL反向器的动态特性

1.传输延迟时间

延迟作用是由晶体管的延迟时间，电阻以及寄生电容等因素引起的。

tPLH往往比tPHL大。

经常用平均传输延迟时间tPD来表示：

tPD=（tPLH+tPHL）/2

2.交流噪声容限

干扰信号作用时间短到与tPD相近时的噪声容限。

此时，tW越小，允许的干扰信号幅值越大。

其他类型的TTL门电路

三、其他逻辑功能的门电路

1.与非门

T1为多发射极管。

可等效为两个三极管。

其工作原理可从两方面分析：

（1）输入全高时，输出低电平。

此时A,B两端并联，T1成为一个三极管，结论成立。

（2）输入有低时，输出高电平。

2.或非门

或非门的原理可从两方面分析：

（1）输入全低，输出为高

（2）输入有高，输出为低

　　若A端为高电平，使T2导通，此时无论T2＇为何状态，都不会使T2截止。

因此T5一定导通，使输出为低电平。

课堂小结

随堂练习

本章知识点小结+习题讲解（35分钟）

提问，讨论

笔记，记忆

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授课时间

201年月日

课次

第七次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

2

授课题目（教学章、节或主题）：

第四章组合逻辑电路

§4.1概述

§4.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法

教学目的与要求：

掌握组合电路的基本分析和设计

教学重点及难点：

教学重点：

组合电路的基本分析和设计

教学难点：

组合电路的设计

课后小结：

下节课预习重点：

若干常用的组合逻辑电路

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

第1页

教学手段

教学内容

师生互动

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

导入新课前序（5分钟）

门电路的基本知识

第四章组合逻辑电路

主要介绍以下内容:

内容：

1、组合逻辑电路的分析与设计方法（重点）

2、常用的组合逻辑电路:

①编码器②译码器③选择器④加法器⑤比较器

3、竞争冒险：

抗扰问题

4.1概述（15分钟）

主要介绍以下内容:

一、组合逻辑电路

数字电路按逻辑功可分为两大类

1.组合逻辑电路

2.时序逻辑电路

在组合逻辑电路中任意时刻的输出只取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。

二、逻辑功能的描述

逻辑图、函数式或真值表均能描述，这里用函数式说明

4.2组合电路的分析方法和设计方法（70分钟）

主要介绍以下内容:

一、分析方法

逻辑图函数式或真值表。

方法：

逐级写出逻辑函数式。

二、设计方法

逻辑功能逻辑图真值表函数式

步骤：

1.真值表2.函数式3.逻辑图

三、例题讲解

课堂小结

随堂练习

提问，讨论

笔记，记忆

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授课时间

201年月日

课次

第八次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

2

授课题目（教学章、节或主题）：

第4章组合逻辑电路

§4.3.1编码器

教学目的与要求：

掌握编码器的工作原理和逻辑功能

教学重点及难点：

教学重点：

普通编码器、优先编码器的逻辑功能

教学难点：

优先编码器

课后小结：

下节课预习重点：

译码器

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

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教学手段

教学内容

师生互动

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

导入新课前序（10分钟）

由于人们在实践中遇到的逻辑问题层出不穷，因而为解决这些问题而设计的逻辑电路也层出不穷，然而我们发现，有些逻辑电路经常、大量地出现在各种数字系统中，这些电路包括编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器等等。

为了使用方便，已经将这些逻辑电路制成了中、小规模集成的标准化电路产品。

4.3.1编码器（80分钟）

主要介绍以下内容:

编码定义：

用二值代码表示具体事物。

如：

用0101表示十进制数5。

编码器分为普通编码器和优先编码器。

（一）普通编码器

1.真值表

2.函数式

3.3.逻辑图

（二）优先编码器

优先编码器允许多个输入信号同时有效。

设计时所有输入信号已按优先顺序排队。

如：

74LS148是8—3线优先编码器。

课堂小结

随堂练习

提问，讨论

笔记，记忆

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授课时间

201年月日

课次

第九次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

2

授课题目（教学章、节或主题）：

第四章组合逻辑电路

§4.3.2译码器

教学目的与要求：

掌握译码器的工作原理和逻辑功能

教学重点及难点：

教学重点：

二-十进制译码器和显示译码器的逻辑功能

教学难点：

译码器的使用方法

课后小结：

下节课预习重点：

数据选择器、加法器

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

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教学手段

教学内容

师生互动

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

导入新课前序（10分钟）

上节课学习了编码器，这节课接着学习译码器，译码是编码的反过程。

4.3.2译码器（80分钟）

主要介绍以下内容:

（一）二进制译码器

例如，用74LS138实现4—16线译码器。

·很明显，要用2片74LS138

如果74LS138只有一个使能端S，

则需要接入一个“1—2线译码器”。

（二）二—十进制译码器

功能：

将输入的二—十进制码（BCD码）转换为代表0—9这十个数的电平信号。

2.实现组合逻辑电路

原理：

译码器可提供输入变量的全部最小项，因此可以用它实现任何逻辑函数。

方法：

•将逻辑函数化成最小项之和；

•当译码器低电平有效时，就选与非门；

•当译码器高电平有效时，就选或门。

1.七段字符显示器

这里以发光二极管为例进行说明。

半导体数码管BS201

2.BCD—七段显示译码器

•这里将其作为组合电路介绍它的设计方法：

课堂小结

随堂练习

提问，讨论

笔记，记忆

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授课时间

201年月日

课次

第十次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

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授课题目（教学章、节或主题）：

第四章组合逻辑电路

§4.3.3数据选择器

§4.3.4加法器

教学目的与要求：

掌握数据选择器和加法器的工作原理和逻辑功能

教学重点及难点：

教学重点：

数据选择器和加法器的逻辑功能

教学难点：

数据选择器和加法器的使用方法

课后小结：

下节课预习重点：

数值比较器

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

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教学手段

教学内容

师生互动

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

导入新课前序（10分钟）

上节课学习了译码器，这节课接着学习其他常用的组合逻辑电路：

数据选择器和加法器。

§4.3.3数据选择器（25分钟）

主要介绍以下内容:

以4选1数据选择器为例进行分析

4选1数据选择器。

1.根据输入端个数决定使用4选1数据选择器个数M；

2.再根据1款中的M值决定需用的译码器的种类—X-M线译码器（M=2X）；

3.决定输出端使用那种门—使能端无效时输出全为低，则选用或门；使能端无效时输出全为高，则选用与门；

本例M=2,X=1,输出选或门

可用来设计组合逻辑电路

§4.3.4加法器（55分钟）

主要介绍以下内容:

实现二进制数的加法运算。

（一）一位加法器

1.半加器

将两个一位二进制数相加，给出和数和进位。

2.全加器

将三个一位二进制数相加，给出和数和进位。

（二）多位加法器

1.串行进位加法器

特点：

电路简单，但速度慢。

2.超前进位加法器

思路：

将各位的CO均用输入的AiBi。

例题讲解

课堂小结

随堂练习

提问，讨论

笔记，记忆

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授课时间

201年月日

课次

第11次课

授课方式

（请打√）

理论课

讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

2

授课题目（教学章、节或主题）：

第四章组合逻辑电路

§4.3.5数值比较器

本章复习

教学目的与要求：

掌握数值比较器的工作原理和逻辑功能

教学重点及难点：

教学重点：

数值比较器的逻辑功能

教学难点：

数值比较器的使用方法

课后小结：

下节课预习重点：

触发器

参考文献：

数字电子技术基础阎石高等教育出版社

电子技术基础（数字部分康华光高等教育出版社

数字电子技术基础侯建军高等教育出版社

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教学手段

教学内容

师生互动

设疑

提问

多媒体

讲授

提问

板书

互动

多媒体

导入新课前序（10分钟）

上节课学习了数据选择器和加法器，这节课接着学习其他常用的组合逻辑电路：

数值比较器。

§4.3.5数值比较器（50分钟）

主要介绍以下内容：

（一）1位数值比较器

比较结果有A＞B、A＜B、A﹦B三种情况。

逻辑表达式：

由以上逻辑表达式可画出1位数值比较器的逻辑图，如图所示。

1位数值比较器的真值表

输入

输出

AB

F1（A＞B）F2（A＜B）F3