離散數(shù)學是計算機學科的重要基礎(chǔ)理論本課程結(jié)合計算機學科的特點

安徽大學本科教學課程教案

?一博士M

；行fif說

課程名稱：數(shù)字電路與邏輯設(shè)計

課程代碼：____________ZH35003_______________

開課單位：電子信息工程學院

授課教師：____________接當__________________

職稱/學位：________講師/博士_____________

開課時間：二至二學年第二學期

課程基本情況

課程課程

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計

編號ZH35003名稱

教學

安徽大學電子信息工程學院

單位

課程考核

■考試口考查口其他方式：__________________

學分4方式

課程□公共基礎(chǔ)課?專業(yè)必修課(包括專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課)口專業(yè)選修課

類別□人文與科技素質(zhì)教育課口其他課程__________

學時

總學時：72理論學時：72實驗學時：()上機學時：0

數(shù)

任課教師■本校教師

程鴻職稱講師

教師來源□外聘教師

使用

■統(tǒng)編教材口自編教材或講義

教材

書名作者出版社出版時間

教材數(shù)字電路與邏輯設(shè)計李曉輝國防工業(yè)出版社2012

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)閻石高等教育出版社2000

數(shù)字電路與系統(tǒng)劉寶琴清華大學出版社1993

教

學

參

考

用

書

第二次課程教學方案

周次第1周課時數(shù)2課時

教學

第1章數(shù)制與碼制

章節(jié)

教學

目標

通過本節(jié)教學使學生掌握本門課所要學習的主要內(nèi)容以及數(shù)字電路中的一些基本概念。

和要

求

教學

幾個基本概念：數(shù)字信號、數(shù)字電路、BCD代碼

重點

教學

數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換，編碼

難點

主要

■課堂講授口小組活動口實驗演示口難點答疑■提問

教學

方式□作業(yè)講評口實踐教學口考試測驗口其他活動____________

使用

□文字教材?電子教案口錄像材料口錄音材料

媒體

資源□直播課堂口CAI課件口IP課件口其他資源：___________

作業(yè)

或練習題1,2,3,4,6的雙號題

習

板書多媒體(PPT)

第一章數(shù)制與碼制

板

1.1數(shù)字信號與數(shù)字電路

書

1.2數(shù)制

設(shè)

1.3數(shù)值轉(zhuǎn)換

計

1.4編碼

例題

2

第二次教學活動設(shè)計

學生活動

教學環(huán)節(jié)主要教學內(nèi)容

安排

導入新課

本章首先介紹模擬信號與數(shù)字信號、數(shù)字邏輯的基本概念、數(shù)字

電路的特點、分析方法及測試技術(shù)，然后討論數(shù)制與碼和數(shù)字邏輯的

基本運算。

第1章數(shù)制與碼制

1.1數(shù)字信號與數(shù)字電路

一模擬信號

模擬信號是時間連續(xù)、數(shù)值也連續(xù)的物理量。

處理模擬信號的電路為模擬電路。

二數(shù)字信號

數(shù)字信號是時間和幅值都離散的物理量。

*數(shù)字信號在時間和數(shù)值上均離散；用邏輯0和邏輯I表示，即二值討論：邏

數(shù)字邏輯，或簡稱數(shù)字邏輯。輯電平是

物理量，

*在電路中，用電子器件的開關(guān)特性來表示二值數(shù)字邏輯，由此形成

還是物理

離散信號電壓或數(shù)字電壓。這些數(shù)字電壓通常用邏輯電平表示。量的相對

表示？

1.2數(shù)制

L3數(shù)制轉(zhuǎn)換

一十進制

二二進制>各種進制間的轉(zhuǎn)換

三八進制

四十六進制

（有權(quán)碼

1.4編碼<

用四位二進制數(shù)來表示十進制數(shù)中的0~9十個數(shù)碼。

注意：四位二進制數(shù)可以表示0T5共16個數(shù)！1無權(quán)碼

可分為組合邏輯電路（第4章）和時序邏輯電路（笫64廠

*發(fā)展：電子管半導體分立器件集成電路

*邏輯門是重要的邏輯單元電路，如TTL、CMOS等。（第3章）

*可編程邏輯器件PLD,特別是現(xiàn)場可編程門陣列FPGA近年來有了飛

速發(fā)展。

*集成度：每一芯片所包含的三極管個數(shù)。根據(jù)集成度，數(shù)字集成電

路可分為小、中、大、超大和甚大規(guī)模。

3

本章小結(jié)：主要介紹模擬信號與數(shù)字信號、數(shù)字邏輯的基本概念、數(shù)

字電路的特點、分析方法及測試技術(shù)，然后討論數(shù)制與碼和數(shù)字邏輯

的基本運算。重點注意數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換。

本課程主要介紹基本數(shù)字集成電路的工作原理和主要電氣特性、

邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、組合邏輯和時序邏輯電路的方法。介紹半導體存儲器

的基本結(jié)構(gòu)。

布置作業(yè)題：

1,2,3,4,6的雙號題

4

第2—次課程教學方案

周次第1周課時數(shù)2課時

教學

第2章邏輯函數(shù)及其化簡2.1概述2.2基本邏輯運算2.3邏輯函數(shù)

章節(jié)

教學

目標

通過本節(jié)教學使學生掌握幾個基本概念：邏輯函數(shù)、幾個基本邏輯運算和真值表。

和要

求

教學

邏輯函數(shù)常用的表示方法：真值表函數(shù)表達式邏輯圖卡諾圖(下次課介紹)

重點

教學

真值表的特點

難點

主要

■課堂講授口小組活動口實驗演示口難點答疑■提問

教學

方式□作業(yè)講評口實踐教學口考試測驗口其他活動____________

使用

□文字教材?電子教案口錄像材料口錄音材料

媒體

資源□直播課堂口CAI課件口IP課件口其他資源：___________

作業(yè)

或練2-1(1)(3)

習

板書多媒體(PPT)

第2章邏輯函數(shù)及其化簡

板

2.1概述

書

2.2基本邏輯運算

設(shè)

2.3邏輯函數(shù)

計

5

第2一次教學活動設(shè)計

學生活動

教學環(huán)節(jié)主要教學內(nèi)容

安排

復習舊課提問：

8421BCD

碼如何轉(zhuǎn)

導入新課

換成余

第2章邏輯函數(shù)及其化簡3BCD

2.1概述碼？

分析和設(shè)計邏輯數(shù)字電路時，所用數(shù)學工具是邏輯代數(shù)（布爾代數(shù)）。

真值表：描述邏輯關(guān)系的表格。

邏輯符號：用規(guī)定的圖形符號表示邏輯運算。

2.2基本邏輯運算

1與運算］三種基本運算的邏輯符號

2或運算；

3非運算」

思考：哪

注意：邏輯函數(shù)、真值表、邏輯符號共同表示某種邏輯關(guān)系。

種邏輯可

與、或邏輯運算可推廣到多變量的情況：以推廣到

>L=AB-C-...多變量情

>L=A+B+C+...況？

1邏輯乘（與運算）

L=A-B=AB（只有輸入變量都為1時，輸出才為1）

2邏輯加（或運算）

L=A+B（只有輸入變量有一個為1,輸出為1）

3邏輯非（非運算）

L=A（輸出為輸入變量的反）

4復合邏輯運算

（1）與非運算

（2）或非運算

（3）與或非運算

（4）異或運算

（5）同或運算

2.3邏輯函數(shù)

由真值表求邏輯表達式的步驟：

6

（1）把真值表中邏輯函數(shù)值為1的變量組合挑出來；

（2）若輸入變量為1,則寫成原變量，若輸入變量為0,則寫成反變

量；

（3）把每個組合中各個變量相乘，得到一個乘積項；

（4）將各乘積項相加，就得到相應(yīng)的邏輯表達式。

本節(jié)小結(jié)

本節(jié)主要介紹了幾種邏輯運算（與運算、或運算或和非運算）和

真值表的概念。實質(zhì)上，邏輯函數(shù)、真值表、邏輯符號共同表示某種

邏輯關(guān)系。

布置作業(yè)

2-1(1)(3)

討論：同

或和異或

運算之間

的關(guān)系？

7

第二—次課程教學方案

周次第2周課時數(shù)2課時

教學

第2章邏輯函數(shù)及其化簡2.3邏輯函數(shù)2.4邏輯函數(shù)的標準表達式

章節(jié)

教學

目標

通過本節(jié)教學使學生掌握三個規(guī)則和函數(shù)的標準形式。

和要

求

教學

三個規(guī)則的使用方法和注意事項。

重點

教學

最小項和最大項的區(qū)別。

難點

主要

■課堂講授口小組活動口實驗演示口難點答疑?提問

教學

方式□作業(yè)講評口實踐教學口考試測驗口其他活動____________

使用

□文字教材?電子教案口錄像材料口錄音材料

媒體

資源□直播課堂口CAI課件口IP課件口其他資源：___________

作業(yè)

或練2-2(4)2-3(4)2-4(2)2-7(1)(2)

習

板書多媒體(PPT)

板

2.3邏輯函數(shù)

書

2.4邏輯函數(shù)的標準形式

設(shè)

計

8

第二次教學活動設(shè)計

學生活動

教學環(huán)節(jié)主要教學內(nèi)容

安排

復習舊課提問：給

定真值

表，讓學

導入新課生寫出與

或表達

2.3邏輯函數(shù)式。

邏輯函數(shù)相等

(1)變量個數(shù)相等

(2)對應(yīng)變量的任一組合狀態(tài)等值

因此，要證明兩個邏輯函數(shù)相等，只要把它們的真值表列出，如果完

全一樣，則兩個函數(shù)相等。

例:已知F(A,B,C)=A(B+C)G(A,B,C)=AB+AC證明F=G

三個規(guī)則

(1)代入規(guī)則：任何一個含有變量A的等式，如果將所有出現(xiàn)A的

位置都用同一個邏輯函數(shù)代替，則等式仍然成立。這個規(guī)則稱

為代入規(guī)則。

(2)反演規(guī)則：對于邏輯表達式Y(jié),如果將表達式中的所有“變

為“+”變?yōu)椤?”，“o”變?yōu)椤?"變?yōu)椤?”,

原變量變?yōu)榉醋兞?，反變量變?yōu)樵兞浚敲此玫降谋磉_式

就是函數(shù)Y的反函數(shù)(或稱補函數(shù))。這個規(guī)則稱為反演規(guī)則，

又稱做德?摩根定理。

注意：運算優(yōu)先次序：括號、乘、加；不屬于單個變量的反號保持不變

(3)對偶規(guī)則：對于邏輯表達式Y(jié),如果將表達式中的所有“?”變

為“+”，“+”變?yōu)椤?"，“0”變?yōu)椤?”“1”變?yōu)椤?”，

原變量不變，那么所得到的表達式就是函數(shù)Y的對偶函數(shù)。

注意：對偶規(guī)則的意義在于：如果兩個函數(shù)相等，則它們的對偶函數(shù)

也相等。

2.4邏輯函數(shù)的標準形式

—最小項

1.如果一個函數(shù)的每個乘積項包含了函數(shù)的全部變量，其中每個變

9

量都以原變量或反變量的形式出現(xiàn)，且僅出現(xiàn)一次，則這個乘積項稱

為該函數(shù)的一個標準積項，通常稱為最小項。

1.最小項的表示方法：通常用符號mi來表示最小項。下標i的確

定：把最小項中的原變量記為1,反變量記為0,這個二進制數(shù)相對應(yīng)

的十進制數(shù)，就是這個最小項的下標i。

3.任何一個邏輯函數(shù)都可以表示成唯一的一組最小項之和，稱為標準

與或表達式，也稱為最小項表達式。

4.性質(zhì)討論：如

注意：卡諾圖化簡正是利用了第四個性質(zhì)。何用三大

規(guī)則說明

5.任何一個邏輯函數(shù)都可以表示成唯一的一組最小項之和，稱為標準

同或既是

與或表達式，也稱為最小項表達式異或的反

6.如果列出了函數(shù)的真值表，則只要將函數(shù)值為1的那些最小項相加，函數(shù)又是

便是函數(shù)的最小項表達式。它的對偶

函數(shù)？

二最大項

如果一個函數(shù)的某個和項包含了函數(shù)的全部變量，其中每個變量

都以原變量或反變量的形式出現(xiàn)，且僅出現(xiàn)一次，則這個和項稱為該

函數(shù)的一個標準和項，通常稱為最大項。

注意：可以與最小項對應(yīng)著理解。

三利用最小項表達式可以直接寫出異或表達式

本節(jié)小結(jié)

本節(jié)主要介紹三個規(guī)則，需要靈活使用。還介紹兩種函數(shù)的標準

形式，在后面的課程學習中如卡諾圖的化簡時會使用到這兩種標準形

式以及最小項和最大項的特點來進行簡化。

思考：(1)

和(2)的

布置習題

區(qū)別？

2-2(4)2-3(4)2-4(2)2-7(1)(2)

1()

第」次課程教學方案

周次第2周課時數(shù)2課時

教學

2.5邏輯函數(shù)的化簡方法2.5.1邏輯函數(shù)的公式化簡法

章節(jié)

教學

目標

通過本節(jié)教學使學生掌握公式化簡的方法。

和要

求

教學

各種公式化簡的方法。

重點

教學

配項法的使用技巧。

難點

主要

■課堂講授口小組活動口實驗演示?難點答疑■提問

教學

方式□作業(yè)講評口實踐教學口考試測驗口其他活動____________

使用

□文字教材?電子教案口錄像材料口錄音材料

媒體

資源□直播課堂口CAI課件口IP課件口其他資源：___________

作業(yè)

或練2-8(2)(4)

習

板書多媒體(PPT)

板

2.5.1邏輯函數(shù)的公式化簡法

書

設(shè)

計

II

第4一次教學活動設(shè)計

學生活動

教學環(huán)節(jié)主要教學內(nèi)容

安排

復習舊課提問：給

定任意函

數(shù)如何化

成標準最

導入新課小項形

2.5邏輯函數(shù)的化簡方法式？

同一邏輯函數(shù)可以有繁簡不同的表達式，實現(xiàn)的電路也不相同。如果

表達式比較簡單，那么電路使用的元器件就少，設(shè)備就簡單。

2.5.1邏輯函數(shù)的公式化簡法

化簡或與式：

（-）利用各種公式的對偶式來化簡；

（二）先將函數(shù)轉(zhuǎn)換成其對偶與或式進行化簡，然后求化簡后的與或

式的對偶式，從而得到原函數(shù)的最簡形式。

本節(jié)小結(jié)：

本節(jié)主要介紹四種公式化簡的方法。用公式法化簡邏輯函數(shù)，要

求對公式非常熟練，從而有一定的化簡技巧和難度。有時沒考慮全面

化簡出來的不是最簡結(jié)果。因此，我們引入圖解化簡的方法，這種方

法更加直觀，容易掌握。

布置作業(yè)題

2-8(2)(4)

思考：如

何化簡或

與表達

式？

12

第二一次課程教學方案

周次第3周課時數(shù)2課時

教學

2.5邏輯函數(shù)的化簡方法2.5.2卡諾圖化簡法

章節(jié)

教學

目標

通過本節(jié)教學使學生掌握筒化的另一種方法一卡諾圖法

和要

求

教學

卡諾圖化簡與或和或與表達式

重點

教學

卡諾圖化簡含任意項的邏輯函數(shù)

難點

主要

■課堂講授口小組活動口實驗演示口難點答疑■提問

教學

方式□作業(yè)講評口實踐教學口考試測驗口其他活動____________

使用

□文字教材?電子教案口錄像材料口錄音材料

媒體

資源□直播課堂口CAI課件口IP課件口其他資源：___________

作業(yè)

2-9(2)(3)(4)(6)(8)

或練

2-10

習

板書多媒體（PPT）

板

2.5邏輯函數(shù)的化簡方法

書

2.5.2卡諾圖化簡法

設(shè)

計

13

第」一次教學活動設(shè)計

學生活動

教學環(huán)節(jié)主要教學內(nèi)容

安排

復習舊課提問：讓

學生用公

式法化簡

導入新課邏輯函

數(shù)。

2.5邏輯函數(shù)的化簡方法

2.5.2卡諾圖化簡法

一、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)

1.將邏輯函數(shù)真值表變換成方格圖的形式，稱為真值圖。按循環(huán)碼的

規(guī)則排列變量的取值組合，所得的真值圖稱為卡諾圖。

循環(huán)碼：相鄰兩組之間只有一個變量值不同的編碼。例如，兩變量的4

種取值組合按00—01—11—10排列。這里的相鄰包括頭尾兩組。

2.卡諾圖的一般形式

3.卡諾圖的特點是任意兩個相鄰的最小項在圖中也是相鄰的。(相鄰項

是指兩個最小項只有一個因子互為反變量，其余因子均相同，又稱為

邏輯相鄰項)。

4.如何用卡諾圖表示邏輯函數(shù)？

(1)邏輯函數(shù)以最小項給出：在卡諾圖中那些與給定邏輯函數(shù)的最小

項相對應(yīng)的方格內(nèi)填入1,其余的方格內(nèi)填入0。

(2)邏輯函數(shù)是與或式，但不是標準形式：將邏輯函數(shù)轉(zhuǎn)換成最小項

表達式再填圖。

注意：也可以不轉(zhuǎn)換，直接觀察。如果乘積項沒有包含所有輸入變量，只要現(xiàn)有

變量因子能夠滿足使該項為1的條件，該值即為1.

(3)邏輯函數(shù)以一般的邏輯表達式給出：先將函數(shù)變換為與或表達式，

然后在卡諾圖上包含這些乘積項的那些最小項相對應(yīng)的方格內(nèi)填入1,

其余的方格內(nèi)填入0。

5.如何利用卡諾圖合并最小項？

(1)處于相鄰位置的最小項可以合并，合并項由圈內(nèi)沒有變化的那些

變量組成，為1的用原變量表示，為0的用反變量表示。

注意：只能對相鄰的T個1格進行合并。

14

二、化簡方法

(1)處于相鄰位置的最小項可以合并，合并項由圈內(nèi)沒有變化的

那些變量組成，為1的用原變量表示，為0的用反變量表示。

(2)在圖上化簡邏輯函數(shù)時，采用圈圈合并最小項的方法，函數(shù)

化簡后乘積項的數(shù)目等于合并圈的數(shù)目，每個乘積項所含變

量因子的大小，取決于合并圈的數(shù)目，每個合并圈要盡可能

的大。

(3)化簡的基本步驟：

邏輯表達式或真值表卡諾圖圈出所有沒有相鄰項的孤立1格主要

項找出只有一種圈法的1格先把相鄰格圈起來(必須是2i個格)

余下的1格有幾種合并的可能，選擇一種合并(圈越大越好；所有1

格沒有被遺漏；總?cè)?shù)最少)合并最小項最簡與或表達式

注意：在有些情況下，不同圈法得到的與或表達式都是最簡形式。即

一個函數(shù)的最簡與或表達式不是唯一的。

三、具有任意項的化簡

任意項：在一個邏輯函數(shù)中，變量的某些取值組合不會出現(xiàn)，或者在

某些組合時輸出不確定，可能為0可能為1。卡諾圖中用x表示任意項

格，化簡時可以作為0可以作為lo合理的利用任意項可以使得邏輯函

數(shù)的表達式進一步簡化。如果任意項對化簡有利，則取1；如果任意項

對化簡不利，則取0。對于非完全描述邏輯函數(shù)的化簡，任意格可以作

為0也可以作為1,看哪一個對化簡有利。在化簡過程中，已經(jīng)對任意

項賦予了確定的輸出值。

注意：對于非完全描述邏輯函數(shù)的化簡，任意格可以作為0也可以作

為1,看哪一個對化簡有利。在化簡過程中，已經(jīng)對任意項賦予了確定

的輸出值。

本節(jié)小結(jié)

本節(jié)介紹了用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)的方法：包括完全描述函數(shù)和

非完全描述函數(shù)。注意化簡的步驟和規(guī)則。

布置作業(yè)

2-9(2)(3)(4)(6)(8)2-10

本章小結(jié)：

本章簡單介紹邏輯代數(shù)的基本公式、重要定理和常用公式，介紹

邏輯函數(shù)及其表示方法，講述應(yīng)用邏輯函數(shù)的方法一代數(shù)法和卡諾圖

15

法。

重點：邏輯函數(shù)常用的四種表示方法：真值表、函數(shù)表達式、邏

輯圖和卡諾圖；邏輯函數(shù)基本定理和常用公式；卡諾圖化簡函數(shù)。

難點：邏輯函數(shù)的化簡。

課后思

考：如何

利用卡諾

圖將函數(shù)

化簡成

“或與”

表達式？

16

第次課程教學方案

周次第3周課時數(shù)2課時

教學

第3章集成邏輯門電路3.1概述3.5雙極型晶體管的開關(guān)特性及應(yīng)用

章節(jié)

教學

目標

通過本節(jié)教學使學生掌握二極管和三極管開關(guān)電路的分析。

和要

求

教學

開關(guān)電路的分析

重點

教學

二極管限幅電路。

難點

主要

■課堂講授口小組活動口實驗演示口難點答疑■提問

教學

方式□作業(yè)講評口實踐教學口考試測驗口其他活動____________

使用

□文字教材?電子教案口錄像材料口錄音材料

媒體

資源□直播課堂口CAI課件口IP課件口其他資源：___________

作業(yè)

或練思考題：上限限幅電路和下限限幅電路如何區(qū)分。

習

板書多媒體（PPT）

板

第3章集成邏輯門

書

3.1概述

設(shè)

3.5雙極型晶體管的開關(guān)特性及應(yīng)用

計

17

第次教學活動設(shè)計

學生活動

教學環(huán)節(jié)主要教學內(nèi)容

安排

導入新課提問：上

節(jié)課思考

第3章集成邏輯門電路題，如何

利用卡諾

圖將函數(shù)

3.1概述化簡成

3.5雙極型晶體管的開關(guān)特性及應(yīng)用“或與”

1、二極管開關(guān)電路表達式？

因二極管的單向?qū)щ娦裕喈斢谝粋€受外加電壓極性控制的開關(guān)。在

近似分析時可以當成理想開關(guān)來分析。但在嚴格的電路分析中或者在

高速開關(guān)電路中不可以。

2、二極管的穩(wěn)態(tài)開關(guān)特性

3、二極管的特點

二極管正向?qū)〞r，相當于開關(guān)閉合，兩端仍有電位降落。

反向截止時，相當于開關(guān)斷開，存在反向電流。

反向飽和電流和導通電壓與溫度有關(guān)。

4、二極管開關(guān)應(yīng)用電路

限幅電路（將輸入波形的一部分傳送到輸出端，將其余部分抑制掉，可

以對波形進行變換或整形。）

注意：開關(guān)元件位于限幅電路的串聯(lián)臂時，稱二極管串聯(lián)限幅。

開關(guān)元件位于限幅電路的并聯(lián)臂時，稱二極管并聯(lián)限幅。

串聯(lián)限幅電路是利用二極管的截止狀態(tài)起作用。

并聯(lián)限幅電路是利用二極管的導通狀態(tài)起作用。

晶體三極管開關(guān)特性

在一般模擬電子線路中，晶體三極管常常當作線形放大元件或非線形

元件使用，在脈沖與數(shù)字電路中，在大幅度脈沖信號作用下，晶體管

交替工作于截止區(qū)與飽和區(qū)，相當于開關(guān)的斷開和閉合，作為開關(guān)元

件來使用。

&三極管開關(guān)應(yīng)用電路（反相器）

討論：二

本節(jié)總結(jié)

極管在什

本節(jié)主要介紹二極管和三極管在開關(guān)電路中的應(yīng)用。

么情況下

布置思考題上限限幅電路和下限限幅電路如何區(qū)分。

導通？什

么情況下

截止？

18

第，次課程教學方案

周次第3周課時數(shù)2課時

教學

3.6TTL集成邏輯門電路

章節(jié)

教學

目標

通過本節(jié)教學使學生掌握TTL門的外部特性。

和要

求

教學

TTL門的外特性何負載能力。

重點

教學

TTL與非門的工作原理和輸入特性。

難點

主要

■課堂講授口小組活動口實驗演示口難點答疑■提問

教學

方式□作業(yè)講評口實踐教學口考試測驗口其他活動____________

使用

□文字教材?電子教案口錄像材料口錄音材料

媒體

資源□直播課堂口CAI課件口IP課件口其他資源：___________

作業(yè)

或練4

習

板書多媒體(PPT)

板

3.6TTL集成邏輯門電路

書

3.6.1肖特基晶體管

設(shè)

3.6.2TTL與非門和TTL或非門

計

19

第，次教學活動設(shè)計

學生活動

教學環(huán)節(jié)主要教學內(nèi)容

安排

復習舊課

導入新課

3.6TTL集成邏輯門電路

1TTL與非門是由雙極型晶體管組成的集成電路。標準TTL與非門的基

本工作情況是：當幾個輸入信號中至少有一個為0(0.3V)時，輸出為1

(3.6V)；當輸入全為1(3.6V)時，輸出為0(0.3V)o

2信號共發(fā)射極輸入，p點實現(xiàn)“與"功能p=ABC

3中間級是典型的三極管反相器，實現(xiàn)反相功能。Q=ABC

4推拉輸出電路的作用：(T3和T4截止導通狀態(tài)相反)無論是電路

開態(tài)還是關(guān)態(tài)，具有較低的輸出電阻，提高了帶負載的能力。

5推拉輸出電路和多發(fā)射極晶體管大大提高了電路的開關(guān)速度。

6鉗位二極管抑制輸入端出現(xiàn)的負脈沖性干擾，從而起到了保護輸入

級多發(fā)射極晶體管的作用。

TTL與非門的主要外部特性

1電壓傳輸特性

2TTL與非門輸入特性

3TTL與非門輸出特性

4平均延遲時間

5電源特性

6TTL與非門的主要特性

本節(jié)小結(jié)

本節(jié)主要介紹TTL與非門的結(jié)構(gòu)和外部特性。

布置作業(yè)：4

20

第」一次課程教學方案

周次第4周課時數(shù)2課時

教學

3.6.3TTL集電極開路門和三態(tài)輸出門

章節(jié)

教學

目標

通過本節(jié)教學使學生掌握其他類型的TTL門。

和要

求

教學

0C門、三態(tài)門的邏輯功能和應(yīng)用。

重點

教學

TTL與非門為什么不能完成線與功能。

難點

主要

■課堂講授口小組活動口實驗演示口難點答疑■提問

教學

方式□作業(yè)講評口實踐教學口考試測驗口其他活動____________

使用

□文字教材?電子教案口錄像材料口錄音材料

媒體

資源□直播課堂口CAI課件口IP課件口其他資源：___________

作業(yè)

或練作業(yè)：56

習

板書多媒體

板

3.6.3TTL集電極開路門和三態(tài)輸出門

書

設(shè)

計

21

第」一次教學活動設(shè)計

學生活動

教學環(huán)節(jié)主要教學內(nèi)容

安排

復習舊課

導入新課

3.6.3TTL集電極開路門和三態(tài)輸出門

1TTL或非門

2TTL異或門討論：為

3集電極開路的TTL與非門（0C門）什么普通

能夠直接實現(xiàn)線與功能。的TTL門

不能實現(xiàn)

4三態(tài)輸出門

線與功

能夠?qū)崿F(xiàn)總線結(jié)構(gòu)。能？

例題

本節(jié)小結(jié)

本節(jié)主要介紹0C門和三態(tài)輸出門的特點。

作業(yè)：56

22

第，一次課程教學方案

周次第5周課時數(shù)2課時

教學

3.2MOS晶體管3.3CMOS反相器3.4CMOS邏輯門電路

章節(jié)

教學

目標

通過本節(jié)學習讓學生掌握MOS和CMOS反相器的工作原理

和要

求

教學

CMOS反相器原理

重點

教學

復雜MOS電路的分析

難點

主要

■課堂講授口小組活動口實驗演示口難點答疑■提問

教學

方式□作業(yè)講評口實踐教學口考試測驗口其他活動____________

使用

□文字教材?電子教案口錄像材料口錄音材料

媒體

資源□直播課堂口CAI課件口IP課件口其他資源：___________

作業(yè)

101113

或練

習

板書多媒體(PPT)

板

3.2MOS晶體管

書

3.3CMOS反相器

設(shè)

3.4CMOS邏輯門電路

計

23

第，一次教學活動設(shè)計

學生活動

教學環(huán)節(jié)主要教學內(nèi)容

安排

復習舊課

導入新課

3.2MOS晶體管

MOS管作為開關(guān)應(yīng)用時，在開關(guān)信號作用下，基本交替工作在截止和

導通狀態(tài)。（類似于二極管）

1、輸入特性曲線

2、轉(zhuǎn)移特性和跨導

3、輸入電阻和輸入電容

（1）MOS管輸入電阻比較高；

（2）當MOS管驅(qū)動后面的MOS電路時，靜態(tài)負載能力很強。

（3）柵極泄露電流很小。

二MOS管反相器

特點：

（1）工藝簡單，集成度高；

（2）抗噪聲容限大。

（2）負載管始終工作于飽和區(qū)，工作速度低，功耗大；

（3）有一些不必要的電源損失；

（4）輸出的高低電平的比值取決于輸入管和負載管的跨導的比值，

也叫做“有比電路”。

（5）工作管串聯(lián)實現(xiàn)邏輯“與”，工作管并聯(lián)實現(xiàn)邏輯“或”，工作

管與負載管相連處引輸出端實現(xiàn)“非工

3.3CMOS反相器

3