数字电子技术完整教案.docx

1、数字电子技术完整教案第一次教案一、章节课题1.1.1数制二、教学目的和要求：掌握数字信号与模拟信号的区别，几种进制之间的转换。三、重难点分析 进制之间的转换四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课 回忆计算机基础中所讲的二进制，引出本次课内容。（二）、讲授新课一、数字电路概述1、模拟信号与数字信号区别2、数字信号的表示：逻辑0和逻辑1（二值数字逻辑）3、数字电路的基本知识二、进制十进制、二进制、十六进制、八进制 三、二进制与八进制、十六进制之间的转换 详见PPT第二次教案一、章节课题1.1.2编码二、教学

2、目的和要求：熟悉几种常用的编码 三、重难点分析8421码、余三码、格雷码的特点。四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：提问进制的内容，引出编码的内容。（二）、讲授新课1. 二十进制编码（BCD码）（1）8421码（2）5421码（3）余3码2. 其它常用的代码 （1）格雷码（又称循环码）（2）奇偶校验码（3）字符码 详见PPT第三次教案一、章节课题1.2逻辑函数二、教学目的和要求：掌握逻辑代数三种基本运算，掌握逻辑代数的基本定律和常用公式 ；掌握逻辑代数的基本定律的证明方法三、重难点分析2. 逻辑代数

3、的基本定律的证明 四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课复习编码的定义和常用的编码方式。（二）、讲授新课一、逻辑代数的变量和正、负逻辑 1、逻辑函数的定义2、逻辑函数的相等判断函数相等的方法：1）列举法；（真值表） 2）公式证明法。 3、逻辑值的概念4、高、低电平的概念5、状态赋值和正、负逻辑的概念二、基本逻辑运算及基本逻辑门1、与运算2、或运算3、非运算三、逻辑代数的定律和规则1、基本公式2、常用公式3、逻辑代数的3条规则代入规则、对偶规则、反演规则：四、常用的复合逻辑运算详见PPT第四次教案一、章节

4、课题1.2逻辑函数二、教学目的和要求：掌握逻辑函数的表示方法及之间的转换；熟练掌握用公式法化简逻辑函数；最小项的特点和表达式的标准形式；熟练掌握用卡诺图化简逻辑函数含有无关项的逻辑函数的化简三、重难点分析公式法化简逻辑函数；逻辑代数的基本定律的证明；卡诺图化简逻辑函数；含有无关项的逻辑函数的化简 四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：复习逻辑函数的定律和规则，引出其表示方法。（二）、讲授新课一、逻辑问题的几种表示方法二、卡诺图的画法三、用卡诺图表示逻辑函数四、波形图和卡诺图五、逻辑函数的代数化简法六、

5、用卡诺图化简逻辑函数1、合并最小项规则2、用卡诺图化简逻辑函数三、用卡诺图化简逻辑函数例题分析详见PPT第五次教案一、章节课题2.1脉冲信号2.2 晶体管的开关特性二、教学目的和要求：1. 掌握脉冲信号主要参数2. 掌握TTL输入负载特性三、重难点分析TTL输入负载特性四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：（二）、讲授新课2.1脉冲信号脉冲波形的参数-脉冲幅度Vm 、脉冲宽度tw 、上升时间tr 、下降时间tf 、脉冲周期T 、脉冲频率f 、占空比q 2.2 晶体管的开关特性1、静态特性2、动态特性2

6、.2.1 二极管的开关特性 1. 静态特性及开关等效电路2. 动态特性：2.2.2 三极管的开关特性 1. 静态特性及开关等效电路(1) 截止状态 (2)饱和状态2. 三极管的开关时间（动态特性）(1) 开启时间ton (2) 关闭时间toff 详见PPT第六次教案一、章节课题2.3 基本逻辑门电路及符号2.4 TTL门电路二、教学目的和要求：掌握掌握二极管与门、或门工作原理，掌握集电极开路门（OC）门的特点和应用三、重难点分析工作原理分析四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：（二）、讲授新课一、二极

7、管与门和或门电路1.二极管与门电路 2. 二极管或门电路 二、三极管非门电路 三、关于高低电平的概念及状态赋值四、TTL与非门工作原理1、TTL反相器(非门) 2、TTL与非门五、TTL与非门的电气特性及参数 六、集电极开路门（OC门） 和三态输出门电路（TSL门）1. OC门2. 三态输出门电路（TSL门）（1） 三态门工作原理（2）逻辑符号（3）三态门应用七、数字集成电路使用时应注意的问题详见PPT第七次教案一、章节课题2.5 MOS门路2.6 常用芯片二、教学目的和要求： 掌握CMOS传输门 、CMOS三态门工作原理、常用集成逻辑芯片。三、重难点分析 CMOS传输门 、CMOS三态门工作

8、原理；常用集成逻辑芯片使用四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：增加场效应管的基础知识，引出本次教学内容（二）、讲授新课2.5 MOS门路1、场效应管的分类2、场效应管的特点 3、CMOS电路的优点 4、CMOS传输门 （1）电路结构 （2） 应用举例 ：单刀双掷开关。5、CMOS三态门2.6 常用芯片1、TTL集成门电路系列 74LS00、74LS02、74LS64、74LS05等集成电路2、CMOS系列门电路 CC4001 CC4030、CC4071、CC4086、CC4502等集成电路3、找常用

9、芯片进行multisim进校演示实验。详见PPT第八次教案一、章节课题实验一 逻辑代数基本概念基础，EWB仿真实验二、教学目的和要求： 掌握EWB仿真软件的常用工具使用方法三、重难点分析 逻辑分析仪的使用四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课 小结第一、二章内容，提出仿真实验。（二）、讲授新课1、介绍EWB元器件库栏2、EWB仪器库栏数字多用表函数信号发生器示波器字信号发生器逻辑转换仪 逻辑分析仪3、以上常用仪器库元件的使用（1）利用逻辑分析仪化简 并求逻辑图（2）利用字信号发生器给A、B、C、D、E变

10、量送5路信号，用逻辑分析仪分析输入与输出之间得波形关系。详见PPT第九次教案一、章节课题3.1 组合逻辑电路分析与设计3.2 常用组合逻辑电路二、教学目的和要求：1. 掌握组合逻辑电路的分析与设计方法；2. 能够读懂集成器件的功能表；3. 掌握用集成器件的使能端实现级联； 三、重难点分析 组合逻辑电路的设计和集成器件的使能端实现级联四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：提问数字电路的种类，提出组合逻辑电路（二）、讲授新课.1. 1组合逻辑电路的概述组合逻辑电路的分析与设计方法F1=f1(x1, x2,

11、 xn) F2=f2(x1, x2, xn)Fm=fm(x1, x2, xn)3.1.2 组合逻辑电路的分析方法1、设计步骤 2、例题讲解3.1.3 组合逻辑电路的设计方法1、设计步骤 2、例题讲解3.2.1 加法器和数值比较器1、加法器的基本概念及工作原理2、多位数加法器-74ls2833、利用加法器设计组合逻辑电路4、数值比较器的功能5、2位数值比较器6、四位数值比较器74LS857、数值比较器的扩展详见PPT第十次教案一、章节课题3.2 常用组合逻辑电路二、教学目的和要求：1、看懂器件资料，正确使用器件2、器件的级联扩展3、用现有的中规模组件设计组合逻辑电路三、重难点分析通过学习，进一步

12、巩固组合电路的分析和设计方法。四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：复习全加器和数值比较器得内容，引出新课。（二）、讲授新课.2.2 编码器一、编码的相关概念二、普通的二进制编码器三 . 优先编码器1、优先编码的概念2、设计一个3位二进制优先编码器四、集成编码器1、集成8线-3线优先编码器74LS148工作原理2、74LS148的级联扩展3.2.3 译码器 一、二进制译码器1、2线-4线译码器2、集成二进制译码器：74HC138工作原理，扩展方法，应用：数据分配器，实现逻辑函数得方法3、显示译码器（1

13、）七段数码显示器（2）显示译码器3.2.4 数据选择器和数据分配器一、数据选择器1、8选1数据选择器74LS1512、用集成数据选择器实现组合逻辑函数详见PPT第十一次教案一、章节课题 3.3 用中规模集成电路设计其他的组合逻辑电路二、教学目的和要求： 掌握用中规模集成电路设计其他的组合逻辑电路的方法三、重难点分析用中规模集成电路设计其他的组合逻辑电路的方法四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：复习编码器、译码器、数据选择器主要知识点，引出本课。（二）、讲授新课3.3.1 用数据选择器设计组合逻辑电路

14、 1要设计电路的变量数与数据选择器的地址数目相等 2要设计电路的逻辑函数的变量数多于数据选择器的地址数目 3用数据选择器设计组合逻辑电路的步骤： 例题讲解3.3.2 用译码器设计组合逻辑电路 1、用译码器设计组合逻辑电路的一般步骤 2、例题讲解3.3.2 用加法器设计组合逻辑电路 1、用全加器实现代码转换2、用半加器设计全加器详见PPT第十二次教案一、章节课题3.4 组合逻辑电路分析与设计举例3.5 竞争冒险二、教学目的和要求：掌握组合逻辑电路分析与设计举例掌握竞争冒险的产生与消除三、重难点分析 组合逻辑电路设计四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过

15、程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：复习数据选择器、译码器实现逻辑函数的方法，引出本课（二）、讲授新课3.4 组合逻辑电路分析与设计举例1、锅炉控制系统2、路灯控制系统3.5 竞争冒险1、竞争-冒险的产生1型冒险、0型冒险2、竞争-冒险的判断代数法判断，卡诺图法判断，计算机辅助分析判断，实验法判断3、竞争-冒险的消除 修改逻辑设计，引入选通脉冲，并联滤波电容详见PPT第十三次教案一、章节课题实验二 译码器及其应用二、教学目的和要求：1、掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法2、熟悉数码管的使用三、重难点分析 集成译码器的逻辑功能和使用方法四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法

16、六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：复习译码器的知识，引出本次课（二）、讲授新课一、实验预习要求1、复习有关译码器和分配器的原理。2、根据实验任务，画出所需的实验线路及记录表格。二、实验内容（具体参照实验指导书）1、数据拨码开关的使用。2、74LS138译码器逻辑功能测试3、用74LS138构成时序脉冲分配器4、用两片 74LS138组合成一个4线一16线译码器，并进行实验。三、实验报告1、画出实验线路，把观察到的波形画在坐标纸上，并标上对应的地址码。2、对实验结果进行分析、讨论。详见PPT第十四次教案一、章节课题 4.1 触发器二、教学

17、目的和要求： 掌握几种触发器的工作原理、逻辑功能，及不同逻辑功能触发器之间实现逻辑功能转换的简单方法三、重难点分析 触发器的逻辑功能四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：MSI组合逻辑电路的分析特点？步骤？引出本次课（二）、讲授新课4.1.1 基本RS触发器1、次态Qn+1的卡诺图2、特性方程3、状态图4、波形图5、小结4.1.2 同步RS触发器1同步RS触发器的电路结构2逻辑功能3触发器功能的几种表示方法（1）特性方程（2）状态转换图 （3）驱动表 （4）波形图4.1.3 主从RS触发器1电路结构2

18、、工作原理（1）接收输入信号过程（2）输出信号过程3. 功能表（只在CP从1变为0时有效）4. 工作波形（时序图，设初态为0 ） 5、异步输入端的作用详见PPT第十五次教案一、章节课题 4.1 触发器二、教学目的和要求：掌握几种触发器的工作原理、逻辑功能，及不同逻辑功能触发器之间实现逻辑功能转换的简单方法三、重难点分析触发器的逻辑功能四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：（二）、讲授新课4.1.4 主从JK触发器1电路结构2逻辑功能4.1.5 D触发器一、维持阻塞边沿D触发器1D触发器的逻辑功能2维持

19、阻塞边沿D触发器的结构及工作原理（1）同步D触发器：（2）维持阻塞边沿D触发器二、CMOS主从结构的边沿触发器1电路结构:由CMOS逻辑门和CMOS传输门组成主从D触发器。2工作原理3 具有直接置0端RD和直接置1端SD的CMOS边沿D触发器4.1.6 T触发器（1）特性方程 （2）状态转换图 （3）驱动表 （4）波形图4.1.7 触发器逻辑功能的转换1. 触发器逻辑功能转换的意义及方法 2.转换的方法 详见PPT第十六次教案一、章节课题 4.2 时序逻辑电路分析二、教学目的和要求： 掌握时序逻辑电路分析方法三、重难点分析 时序逻辑电路分析方法四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：

20、计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：复习触发器的工作特点，引出时序逻辑电路。（二）、讲授新课1、时序逻辑电路定义2、电路构成3、分析步骤（1）写出电路的驱动方程和输出方程。（如果是异步时序电路则还要列出CP方程） （2）将驱动方程代入触发器的特性方程，求出电路的状态方程（Qn+1表达式）。 （4）根据次态方程列出电路的状态转换表，并画出电路的状态转换图和时序图。 （5）用时序图和文字描述电路的逻辑功能。4、分析举例 详见PPT第十七次教案一、章节课题 4.3 寄存器二、教学目的和要求： 掌握寄存器的工作原理、逻辑功能三、重难点分析利用寄存器进行时序

21、逻辑电路的设计四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：触发器按逻辑功能分类？各自功能表？引出本次课（二）、讲授新课 4.3.1 数码寄存器 1由D触发器构成的数码寄存器2由D型锁存器构成的数码寄存器4.3.2移位寄存器 1单向移位寄存器2双向移位寄存器3. 集成双向移位寄存器- 74LS1944.3.3 寄存器的应用实例 1数据显示锁存器 2序列脉冲信号发生器 3. 顺序脉冲发生器 (1) 顺序正脉冲(2) 顺序负脉冲详见PPT第十八次教案一、章节课题4.4 计数器二、教学目的和要求： 掌握计数器的工作

22、原理、逻辑功能三、重难点分析利用计数器进行时序逻辑电路的设计四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：复习寄存器的相关内容，引出本次课（二）、讲授新课 一、二进制同步计数器二、三位二进制同步可逆计数器三、十进制同步计数器四、异步二进制计数器五、异步十进制计数器74ls90：二-五-十进制计数器六、任意N进制计数器的构成常用数字集成电路计数器芯片用M 进制集成计数器构成N 进制计数3、计数容量的扩展详见PPT第十九次教案一、章节课题4.5 同步时序逻辑电路的设计二、教学目的和要求： 掌握同步时序逻辑电路的设

23、计方法三、重难点分析利用计数器进行时序逻辑电路的设计四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：复习寄存器的相关内容，引出本次课（二）、讲授新课 时序电路的设计步骤：计数器是典型的时序逻辑电路，它的设计具有普遍性，我们以同步计数器为例来讲述同步时序逻辑电路的设计过程。同步计数器设计的一般步骤为：1.分析设计要求，确定触发器数目和类型；2.选择状态编码；3.求状态方程，驱动方程；4.根据驱动方程画逻辑图；5.检查能否自启动。举例分析（详见PPT）详见PPT第二十次教案一、章节课题5.1 施密特触发器5.2 单

24、稳态触发器二、教学目的和要求： 掌握施密特触发器、单稳态触发器 三、重难点分析施密特触发器、单稳态触发器 四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、讲授新课 5.1 施密特触发器1、在性能上有两个重要的特点：输入信号从低电平上升的过程中电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。2、分析：用门电路组成的施密特触发器3、施密特触发器的应用5.2 单稳态触发器1、单稳态触发器的特点：2、单稳态触发器在数字电路中

25、的作用：3、微分型单稳态触发器4、主要参数 5、触发类型-不可重复触发型与可重复触发型详见PPT第二十一次教案一、章节课题实验三 计数器及其应用二、教学目的和要求：1、学习用集成触发器构成计数器的方法2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法3、运用集成计数计构成1N分频器三、重难点分析利用计数器进行时序逻辑电路四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、讲授新课 l、用CC4013或74LS74 D触发器构成4位二进制异步加法计数器。2、测试CC40192或74LS192同步十进制可逆计数器的逻辑功能3、将两位十

26、进制加法计数器改为两位十进制减法计数器，实现由9900递减计数，记录之。4、按实验指导书图94电路进行实验，记录之。5、按实验指导书图95，或图96进行实验，记录之。6、设计一个数字钟移位60进制计数器并进行实验。详见PPT第二十二次教案一、章节课题5.3 多谐振荡器5.4 555定时器及其应用二、教学目的和要求： 掌握同步时序逻辑电路的设计方法三、重难点分析利用计数器进行时序逻辑电路的设计四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：复习寄存器的相关内容，引出本次课（二）、讲授新课 5.3 多谐振荡器1多谐

27、振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。2通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，无需外触发。3输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐波分量，故称作多谐振荡器。对称式多谐振荡器；RC 环形多谐振荡器5.4 555定时器及其应用1、555 定时器简介 2、555 定时器的电路结构与符号 3、555定时器构成施密特触发器分析4、555定时器构成单稳态触发器分析详见PPT第二十三次教案一、章节课题实验四 移位寄存器及其应用二、教学目的和要求：1、掌握中规模4位双向移位寄存器逻辑功能及使用方法。2、熟悉移位寄存器的应用一实现数据的串行、并行转换和构成环形计数器。三、重难点分析利用

28、移位寄存器设计时序逻辑电路的方法四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：复习寄存器的相关内容，引出本次课（二）、讲授新课 1、测试CC40194（或74LS194）的逻辑功能 按图105接线， R、S1、S0、SL、S。、D、D、D。、D；分别接至逻辑开关的输出插口；Q0、Q1、Q2、Q3接至逻辑电平显示输入插口。CP端接单次脉冲源。按表105所规定的输入状态，逐项进行测试。2、环形计数器自拟实验线路用并行送数法予置寄存器为某二进制数码（如01 00），然后进行右移循环，观察寄存器输出端状态的变化，记入表10一6中。3、实现数据的串、并行转换（1）串行输入、并行输出（2）并行输入、串行输出详见PPT第二十四次教案一、章节课题7.1 D/A转换器二、教学目的和要求：掌握D/A转换器的工作原理三、重难点分析D/A转换器工作原理四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学