数字电路课改教案.docx
《数字电路课改教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电路课改教案.docx（48页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
数字电路课改教案
课题序号
项目五
授课班级
授课课时
2
授课章节
名称
项目五三人表决器的逻辑电路设计与制作
模块一常用集成门电路的测试
授课方式
讲授
操作演示
仿真演示
自主学习
研究学习
学生操作
师生互动
√
√
√
√
√
√
教学目标
职业
情感
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯和团队协作精神；
2、通过电路制作与调试，激发学生的学习动机。
职业
知识
目标
1、掌握逻辑门电路的基本知识；
2、了解集成门电路的常用产品。
会识别与检测元器件；
3、会使用常用仪器仪表。
职业
能力
目标
会识别常用TTL、CMOS电路产品，并能进行测试。
教学重点
1、逻辑门路的基本知识；
2、集成门电路的常用产品。
教学难点
1、门电路的逻辑功能
2、识别与检测集成门电路
课外作业
作出三种基本逻辑门的逻辑符号、真值表，并归纳其逻辑功能。
教学后记
授课主要内容或板书设计
模块一常用集成门电路的测试
[知识链接一]逻辑门电路的基本知识
一、基本逻辑门
1、与门电路
逻辑表达式为Y=A·B·C
符号逻辑功能为“全1出1，有0出0”
2、或门电路
逻辑表达式为：
Y=A+B+C
符号逻辑功能为：
“全0出0，有1出1。
”
3、非门电路
逻辑表达式：
符号逻辑功能为“1出0，0出1”
二、组合逻辑门电路
1、与非门
表达式为
符号逻辑功能为“全1出0，有0出1”
2、或非门
逻辑表达式为
符号逻辑功能为“全0出1，有1出0”
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
项目教学
活动一：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程。
4、讲述基本门电路的功能
师生问答互动；
学生提问与教师答疑。
1、自主学习基本门；
2、进行基本门电路功能
验证。
活动
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯与团队协作精神,促进良好职业素养的形成；
2、通过识别与检测元器件，激发学生的学习动机。
项目教学
活动二：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
4、讲述组合门电路的功能。
师生问答互动；
学生提问与教师答疑。
1、自主学习组合门；
2、进行基本门电路功能验证。
活动
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯与团队协作精神,促进良好职业素养的形成；
2、通过识别与检测元器件，激发学生的学习动机。
课题序号
项目五
授课班级
授课课时
2
授课章节
名称
项目五三人表决器的逻辑电路设计与制作
模块一常用集成门电路的测试
授课方式
讲授
操作演示
仿真演示
自主学习
研究学习
学生操作
师生互动
√
√
√
√
√
√
教学目标
职业
情感
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯和团队协作精神；
2、通过电路制作与调试，激发学生的学习动机。
职业
知识
目标
1、掌握逻辑门路的基本知识；
2、了解集成门电路的常用产品。
会识别与检测元器件；
3、会使用常用仪器仪表。
职业
能力
目标
会识别常用TTL、CMOS电路产品，并能进行测试。
教学重点
1、逻辑门路的基本知识；
2、集成门电路的常用产品。
教学难点
识别与检测集成门电路
课外作业
1、作出与非门、或非门、异或门的的逻辑符号，真值表，并归纳其逻辑功能。
2、了解集成门电路的常用产品。
教学后记
授课主要内容或板书设计
模块一常用集成门电路的测试
[知识链接一]逻辑门电路的基本知识
二、组合逻辑门电路
1、与非门
当与门、非门组合起来使用可以构成与非门，如图6-1-7（a）所示。
表达式为
逻辑功能为“全1出0，有0出1”
2、或非门
逻辑表达式为
。
逻辑功能为“全0出1，有1出0”
3、异或门
异或门的逻辑功能为：
输入相异时，输出为1，否则，输出为0，即“异出1，同出0”逻辑表达式为
，也可以写成
4、同或门
在异或门后面再加一个非门即可以得到同或门，如图6-1-10（a）所示。
同或门的逻辑功能为：
输入相同时，输出为1，否则输出为0，即“同出1，异出0”。
同或门的逻辑表达式
，也可以写成Y=A⊙B。
1、TTL门电路的检测
（1）TTL门电路的电源引脚的判别；
（2）输入端的判别；
（3）输出端的判别；
（4）同一个与非门的输入、输出端的判别。
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
项目教学
活动一：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
4、讲述基本门电路的功
能。
师生问答互动；
学生提问与教师答疑。
1、练习仪器仪表使用；
2、进行集成门电路的检
测。
活动
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯与团队协作精神,促进良好职业素养的形成；
2、通过识别与检测元器件，激发学生的学习动机。
项目教学
活动二：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
4、讲述组合门电路的功
能。
师生问答互动；
学生提问与教师答疑。
1、练习仪器仪表使用；
2、进行集成门电路的检
测。
活动
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯与团队协作精神,促进良好职业素养的形成；
2、通过识别与检测元器件，激发学生的学习动机。
课题序号
项目五
授课班级
授课课时
2
授课章节
名称
项目五三人表决器的逻辑电路设计与制作
模块一常用集成门电路的测试
授课方式
讲授
操作演示
仿真演示
自主学习
研究学习
学生操作
师生互动
√
√
√
√
√
√
教学目标
职业
情感
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯和团队协作精神；
2、通过电路制作与调试，激发学生的学习动机。
职业
知识
目标
1、掌握逻辑门路的基本知识；
2、了解集成门电路的常用产品；
3、会识别与检测元器件；
4、会使用常用仪器仪表。
职业
能力
目标
会识别常用TTL、CMOS电路产品，并能进行测试。
教学重点
1、逻辑门路的基本知识；
2、集成门电路的常用产品。
教学难点
识别与检测集成门电路
课外作业
1、TTL门电路与CMOS门电路各有何特点？
2、TTL门电路、CMOS门电路的识别及管脚的检测方法？
教学后记
授课主要内容或板书设计
模块一常用集成门电路的测试
[知识链接二]常用集成门电路的产品简介
一、集成门电路
1、集成门电路的类型
2、TTL门电路
3、CMOS门电路
4、TTL门电路的使用常识
（1）电源电压
TTL门电路的电源电压可取VCC=5V。
（2）TTL门电路多余端（不用端）的处理方法
对于实际应用时，有时门电路的输入端可能会不用，其不用的端子称为多余端（不用端），其处理方法一般可根据门电路的逻辑功能分别接高电平或低电平。
TTL与非门其多余端子可以接高电平“1”，也可以悬空（相当于接高电平），但其抗干扰能力较差。
TTL或非门其多余端子可以接低电平“0”（接地）。
5、CMOS门电路的使用常识
（1）电源电压
CMOS门电路的电源电压范围比TTL的范围宽。
如CC4000系列的集成电路可在3V～18V电压下正常工作；CMOS电路使用的标准电压一般为+5V，+10V，+15V三种。
在使用中注意电源极性不能接反。
（2）CMOS门电路的多余端（不用端）的处理方法
CMOS门电路的多余端不得悬空，应根据实际情况接上适当的电平值；一般仍可以根据门电路的逻辑功能将多余端接高电平“1”或接低电平“0”。
（1）CMOS门电路电源引脚的判别
CMOS与非门较常见的为双列14脚，一般
脚接VSS（电源负极），第
脚接VDD（电源正极）。
（2）输入、输出端的判别
将万用表拨至R×1K档，黑表笔接
脚，红表笔依次接
～
及
～
脚，比较各次的阻值大小，阻值较大的为与非门的输入端，阻值较小的为输出端。
有些管脚在测量时可能阻值为∞或0。
若为∞，则可能管脚内部开路或为空脚。
若为0，则说明内部击穿短路，上述均说明该门已经损坏。
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
项目教学
活动一：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
4、集成门电路的检测。
师生问答互动；
学生提问与教师答疑。
1、练习仪器仪表使用；
2、进行集成门电路的检
测。
活动
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯与团队协作精神,促进良好职业素养的形成；
2、通过识别与检测元器件，激发学生的学习动机。
项目教学
活动二：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
4、集成门电路的检测。
师生问答互动；
学生提问与教师答疑。
1、练习仪器仪表使用；
2、进行集成门电路的检
测。
活动
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯与团队协作精神,促进良好职业素养的形成；
2、通过识别与检测元器件，激发学生的学习动机。
项目五三人表决器的逻辑电路设计与制作
模块二用门电路设计简单逻辑电路
课题序号
项目五
授课班级
授课课时
2
授课章节
名称
项目五三人表决器的设计及制作
模块二用门电路设计简单逻辑电路
授课方式
讲授
操作演示
仿真演示
自主学习
研究学习
学生操作
师生互动
√
√
√
√
教学目标
职业
情感
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯和团队协作精神；
2、通过电路制作与调试，激发学生的学习动机。
职业
知识
目标
1、了解正逻辑与负逻辑体制；
2、熟悉逻辑函数的表示方法；
3、掌握逻辑代数的基本定律。
职业
能力
目标
会设计三人表决器的逻辑电路。
教学重点
逻辑代数的基本知识
教学难点
1、逻辑函数的表示方法；
2、逻辑代数的基本定律。
课外作业
补充练习
教学后记
授课主要内容或板书设计
[知识链接一]逻辑代数的基本知识
一、正逻辑与负逻辑
高电平用“1”表示，低电平用“0”表示，则为正逻辑；
低电平用“1”表示，高电平用“0”表示，则为负逻辑。
二、基本的逻辑运算
1、与运算
运算的运算规则即为与门的逻辑功能“有0出0，全1出1”。
例如：
Y1=0·1=0；Y2=1·1=1；Y3=0·0=0。
2、或运算
或运算的运算规则即为或门的逻辑功能“有1出1，全0出0”。
例如：
Y1=1+0=1；Y2=0+0=0；Y3=1+1=1。
3、非运算
非运算的运算规则即为非门的逻辑功能“0出1，1出0”。
例如：
几种常见的逻辑运算
逻辑运算
与非运算
或非运算
异或运算
逻辑符号
逻辑表达式
运算规则
“有0出1，全1出0”
“有1出0，全0出1”
“异出1，同出0”
三、逻辑函数的表示方法
1、逻辑函数表达式
逻辑函数表达式是描述输入逻辑变量和输出逻辑变量之间逻辑函数关系的代数式，其形式较多，常见的为与—或表达式。
2、真值表
将输入变量的所有取值组合与对应输出变量取值对应的表格为真值表。
3、逻辑电路图
电路图是由逻辑门电路图形符号组成，实现逻辑函数的原理图。
四、逻辑代数的基本定律
常量与变量的关系、结合律、交换律、分配律、反演律（摩根定律）、吸收律等。
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
项目教学
活动一：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
讲解正逻辑与负逻辑知识；
2、讲解掌握基本的逻辑运算；
4、常见的逻辑运算。
1、学生提问与教师答疑；
2、例题解答与讲评。
1、自主学习；
2、认知正逻辑与负逻辑知识；
3、熟悉基本逻辑运算和常见的逻辑运算。
活动
目标
1、通过教师讲解，激发学生学习专业知识的兴趣；
2、掌握基本的逻辑运算；
项目教学
活动二：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
4、讲解掌握逻辑函数的
表示方法。
1、学生提问与教师答疑；
2、例题解答与讲评。
1、自主学习；
2、掌握逻辑函数的表示
方法。
活动
目标
1、通过教师讲解，激发学生学习专业知识的兴趣；
2、掌握逻辑函数的表示方法。
课题序号
项目五
授课班级
授课课时
2
授课章节
名称
项目五三人表决器的逻辑电路设计与制作
模块二用门电路设计简单逻辑电路
授课方式
讲授
操作演示
仿真演示
自主学习
研究学习
学生操作
师生互动
√
√
√
√
教学目标
职业
情感
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯和团队协作精神；
2、通过电路制作与调试，激发学生的学习动机。
职业
知识
目标
1、掌握逻辑代数的基本知识；
2、了解逻辑函数的化简方法。
职业
能力
目标
会设计三人表决器的逻辑电路。
教学重点
逻辑函数的化简方法
1、代数化简法
2、卡诺图化简法
教学难点
逻辑函数的化简方法
课外作业
1、公式法化简的常见方法有哪些？
2、卡诺图化简的步骤是什么？
3、卡诺图化简时，怎样合并最小项？
4、如何判断卡诺图中的最小项是否相邻？
教学后记
授课主要内容或板书设计
[知识链接二]逻辑函数的化简方法
最简与或式就是：
一、乘积最少；二、在保证乘积最少的前提下，乘积项中的因子要尽可能少。
一、公式化简法
1、吸收法
吸收法是利用A+AB=A的公式，消去多余的项。
2、并项法
利用
的公式，将两项并为一项，消去一个变量。
3、消去法
利用
，消去多余的因子。
4、配项法
利用公式
，A+A=A等，增加必要的乘积项，再用并项或吸收的办法化简。
二、卡诺图化简法
1、最小项
n个变量的最小项是n个因子的乘积，每个变量以它的原变量或反变量的形式在乘积项中出现一次，且仅出现一次，这样的乘积就是最小项。
2、卡诺图
一个逻辑函数的卡诺图就是将此函数的最小项表达式中的各最小项相应地填入特定的方格图内，此方格图称为卡诺图。
化简步骤：
（1）将逻辑函数写成最小项表达式（标准与或式）；
（2）根据最小项表达式填卡诺图，与之对应的填1，其余填0；
（3）合并最小项。
①相邻的最小项圈在一个圈内，圈内包含2n个最小项且每个圈内至少有一个最小项未被其它圈包含过；
②将圈内的公共因子写出来得到新的乘积项；
③将所有包围圈内对应的乘积项相加。
合并最小项应遵循以下原则：
①圈大（圈越大乘积项中的因子少）；
②圈少（圈越少乘积项越少）；
③包含2n个（n=0,1,2,3……）；
④不漏一个，圈完后要认真检查，避免遗漏；
⑤圈内要有至少一个最小项是未被其它圈围过的。
课题序号
项目五
授课班级
授课课时
2
授课章节
名称
项目五三人表决器的逻辑电路设计与制作
模块二用门电路设计简单逻辑电路
授课方式
讲授
操作演示
仿真演示
自主学习
研究学习
学生操作
师生互动
√
√
√
√
教学目标
职业
情感
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯和团队协作精神；
2、通过电路制作与调试，激发学生的学习动机。
职业
知识
目标
掌握逻辑代数的基本知识；
了解逻辑函数的化简方法；
了解组合逻辑电路的一般设计方法。
职业
能力
目标
会设计三人表决器的逻辑电路；
教学重点
组合逻辑电路的一般设计方法
教学难点
组合逻辑电路的一般设计方法
课外作业
1、组合逻辑电路的分析步骤有哪些？
2、组合逻辑电路的设计步骤有哪些？
教学后记
授课主要内容或板书设计
[知识链接三]组合逻辑电路的一般设计方法
一、组合逻辑电路的概念
若电路的输出仅由该时刻的输入决定，即无记忆功能，则为组合逻辑电路；若电路的输出不仅与该时刻的输入有关，而且与电路原来的状态有关，则为时序逻辑电路。
二、组合逻辑电路的分析
所谓组合逻辑电路的分析，就是已知组合逻辑电路，分析其电路实现的逻辑功能。
组合逻辑电路的分析一般按下列步骤进行：
（1）根据所给的逻辑电路图，写出输出逻辑函数表达式；
（2）对逻辑表达式进行化简，得到最简式；
（3）由最简式列出真值表；
（4）根据真值表分析，确定电路的逻辑功能。
图6-2-7组合逻辑电路的分析步骤
组合逻辑电路的设计就是根据实际的逻辑功能要求设计一个能实现该功能的电路，其过程恰好是组合逻辑电路分析的逆过程。
具体步骤如下：
（1）根据要求实现的逻辑功能，列出真值表；
（2）由真值表写出逻辑表达式；
（3）化简逻辑表达式；
（4）根据化简后的逻辑表达式画出逻辑电路图。
图6-2-9组合逻辑电路的设计步骤
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
项目教学
活动一：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
4、组合逻辑电路的分析。
师生问答互动；
学生提问与教师答疑。
1、自主学习学案；
2、例题解答。
活动
目标
1、通过教师讲解，激发学生学习专业知识的兴趣；
2、理解组合逻辑电路的分析及步骤。
项目教学
活动二：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
4、组合逻辑电路的分析。
师生问答互动；
学生提问与教师答疑。
1、自主学习学案；
2、例题解答。
活动
目标
1、通过教师讲解，激发学生学习专业知识的兴趣；
2、理解组合逻辑电路的分析及步骤。
课题序号
项目五
授课班级
授课课时
2
授课章节
名称
项目五三人表决器的逻辑电路设计与制作
模块三三人表决器的设计及制作
授课方式
讲授
操作演示
仿真演示
自主学习
研究学习
学生操作
师生互动
√
√
√
√
√
教学目标
职业
情感
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯和团队协作精神；
2、通过电路制作与调试，激发学生的学习动机。
职业
知识
目标
1、掌握逻辑门电路的基本知识；
2、掌握三人表决器的设计方法及步骤。
职业
能力
目标
三人表决器的设计
教学重点
三人表决器的设计方法、步骤。
教学难点
三人表决器的设计
课外作业
1、组合逻辑电路的分析步骤有哪些？
2、组合逻辑电路的设计步骤有哪些？
教学后记
授课主要内容或板书设计
组合逻辑电路的设计
组合逻辑电路的设计就是根据实际的逻辑功能要求设计一个能实现该功能的电路，其过程恰好是组合逻辑电路分析的逆过程。
具体步骤如下：
（1）根据要求实现的逻辑功能，列出真值表；
（2）由真值表写出逻辑表达式；
（3）化简逻辑表达式；
（4）根据化简后的逻辑表达式画出逻辑电路图。
在进行组合逻辑电路的设计时，最关键的在于第一步，如何由实际的逻辑功能列写出正
确的真值表。
在分析实际逻辑功能时首先要确定输入变量、输出变量，搞清楚输入变量、输
组合逻辑电路的设计步骤
出变量的逻辑关系，这非常重要。
1、三人表决器的逻辑电路的设计。
（1）完成真值表6-2-8。
表6-2-8真值表
A
B
C
Y
（2）由真值表写出表达式并化简成与非式。
Y=
（3）由表达式作出电路图。
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
项目教学
活动一：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
4、组合逻辑电路的设计。
师生问答互动；
学生提问与教师答疑。
1、自主学习学案；
2、例题解答。
活动
目标
1、通过教师讲解，激发学生学习专业知识的兴趣；
2、理解组合逻辑电路的设计及步骤。
项目教学
活动二：
教师活动
师生互动
学生活动
1、复习引入，明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、强调劳动纪律与安全
操作规程；
4、讲解组合逻辑电路的设计。
师生问答互动；
学生提问与教师答疑。
1、自主学习学案；
2、例题解答。
活动
目标
1、通过教师讲解，激发学生学习专业知识的兴趣；
2、理解组合逻辑电路的设计及步骤。
课题序号
项目五
授课班级
授课课时
2
授课章节
名称
项目五三人表决器的逻辑电路设计与制作
模块三三人表决器的设计及制作
授课方式
讲授
操作演示
仿真演示
自主学习
研究学习
学生操作
师生互动
√
√
√
√
√
√
教学目标
职业
情感
目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯和团队协作精神；
2、通过电
升级会员 