數(shù)字電子技術基礎教案

第1講

授課時間第1周一第1-2節(jié)課次1

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第一章§-§數(shù)制、碼制及常用編碼

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1.掌握數(shù)字信號與模擬信號的區(qū)別；

2.幾種進制之間的轉換；

3.熟悉幾種常用的編碼.

教學重點及難點：

1.進制之間的轉換；

2.8421碼、余三碼、格雷碼的特點.

教學方法、教學手段

教學基本內(nèi)容

及時間設計

【引入新課】多媒體教學（5分鐘）

回憶計算機基礎中所講的二進制，引出本次課內(nèi)容。

第一章數(shù)字電路基礎

概述

模擬量和數(shù)字量

板書講授與多媒體教

模擬量：時間上、數(shù)量變化上都是連續(xù)的物理量；表示模

擬量的信號叫做模擬信號；工作在模擬信號下的學相結合（15分鐘）

電子電路稱為模擬電路。

數(shù)字量：時間上、數(shù)量變化上都是離散的物理量；表示數(shù)

字量的信號叫做數(shù)字信號；工作在數(shù)字信號下的

電子電路稱為數(shù)字電路。

舉例(圖示)

數(shù)字電路的分類

微電子技術的迅猛發(fā)展導致了數(shù)字電路的飛速發(fā)展。

(1)按電路類型分類

1)組合邏輯電路輸出只與當時的輸入有關，如：編

碼器、加減法器、比較器、數(shù)據(jù)選擇器。

2)時序邏輯電路輸出不僅與當時的輸入有關，還與

電路原來的狀態(tài)有關。

如：觸發(fā)器、計數(shù)器、寄存器

(2)按集成度分類

SSI—MSI-LIS—VLSI

(3)按半導體的導電類型分類

1)雙極型電路

2)單極型電路

數(shù)字電路的優(yōu)點

(1)易集成化。兩個狀態(tài)“0”和“1”，對元件精度要求低

(2)抗干擾能力強，可靠性高。信號易辨別不易受噪聲干擾。

(3)便于長期存貯。軟盤、硬盤、光盤。

(4)通用性強，成本低，系列多。

(5)保密性好。容易進行加密處理。

幾種常用的數(shù)制

板書講解與多媒體教學

數(shù)制：是指多位數(shù)碼中每一位的構成方法及低位向相鄰高位的進

相結合(10分鐘)

位規(guī)則。

一、十進制

1、表示法

2、特點

與同學討論二、八、十六進制的表示方法及特點

二、二進制

1、表示法

2、特點

三、八進制和十六進制

1.八進制

逢八進一；系數(shù)0~7；基數(shù)8；權8n。

2.十六進制

逢十六進一；系數(shù)：0?9、A、B、C、D、E、F：

基數(shù)16；權16n0

不同數(shù)制間的轉換

板書講解、推導與多媒體

一、各種數(shù)制轉換成十進制

教學相結合，例題講解

二進制、八進制、十六進制轉換成十進制時，只要將它

們按權展開，求出各加權系數(shù)的和，便得到相應進制數(shù)對及引導學生做題（35分

應的十進制數(shù)。

鐘）

例題：

二、十進制轉換為二進制

將十進制數(shù)整數(shù)部分轉換為二法制數(shù)采用“除2取法”；

將十進制小數(shù)部分轉換為二進制數(shù)采用“乘2取整法”。

例題

三、二進制與八進制、十六進制間相互轉換

1.二進制和八進制間的相互轉爽

（1）二進制數(shù)轉換成八進制數(shù)。

二進制數(shù)轉換為八進制數(shù)的方法是：整數(shù)部分從低位

開始，每三位二進制數(shù)為一組，最后不足三位的，則在高

位加0補足三位為止；小數(shù)點后的二進制數(shù)則從高位開始，

每三位二進制數(shù)為一組，最后不足三位的，則在低位加0

補足三位，然后用對應的八進制數(shù)來代替，再按順序排列

寫出對應的八進制數(shù)。

例1.1.2將二進制數(shù)（.）2轉換成八進制數(shù)。

（.）2=8

（2）八進制數(shù)轉換成二進制數(shù)。

將每位八進制數(shù)用三位二進制數(shù)來代替，再按原來的

順序排列起來，便得到了相應的二進制數(shù)。

例1.1.3將八進制數(shù)8轉換成二進制數(shù)。

8=2

2.二進制和十六進制間的相互轉換

(1)二進制數(shù)轉換成十六進制數(shù)。

二進制數(shù)轉換為十六進制數(shù)的方法是:整數(shù)部分從低位

開始，每四位二進制數(shù)為一組，最后不足四位的，則在高

位加0補足四位為止；小數(shù)部分從高位開始，每四位二進

制數(shù)為一組，最后不足四位的，在低位加。補足四位，然

后用對應的十六進制數(shù)來代替，再按順序寫出對應的十六

進制數(shù)。

例1.1.4將二進制數(shù)(.111011)2轉換成十六進制數(shù)。

(.111011)2=16

(2)十六進制數(shù)轉換成二進制數(shù)。

將每位十六進制數(shù)用四位一進制數(shù)來代替，再按原來的

順序排列起來便得到了相應的二進制數(shù)。

例將十六進制數(shù)16轉換成二進制數(shù)。

16=(1.)2

二進制數(shù)的運算

二進制數(shù)碼可表示

數(shù)值大小一數(shù)值運算

例1010(即算術運算)

+0110板書講解、推導與多媒體

10000

教學相結合，例題講解

不同的邏輯狀態(tài)一邏輯運算(按某種因果關系)

幾個概念：(10分鐘)

原碼：二進制數(shù)碼的最高位增加符號位的數(shù)碼

反碼：二進制數(shù)碼按位取反得到的數(shù)碼

補碼：

正數(shù)的補碼與原碼相同；

負數(shù)的補碼等于它的反碼加lo

幾種常用的編碼：

碼制：為了便于記憶和查找，在編制代碼時所遵循的規(guī)則。

二?十進制編碼：用四位二進制數(shù)中的任意十種組合來表示

一位十進制數(shù)，又稱BCD碼。

常用的BCD碼有：8421碼、余3碼、循環(huán)碼、余3循環(huán)碼、

2421碼、5421碼和5211碼等等，如表1-1所示

多媒體教學（10分鐘）

討論：碼的作用；BCD碼。

課后小結：

教學互動（5分鐘）

回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，重點掌握幾種進制之間的轉換方

法。

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

17頁，；18頁，

板書設計:

第一章數(shù)制和碼制

概述

模擬量

數(shù)字量

幾種常用的數(shù)制

（1）數(shù)制

（2）幾種常見的數(shù)制：

十進制、二進制、八法制、十六進制

不同數(shù)制間的轉換

十進制轉換成二進制

十進制轉換成八進制

十進制轉換成十六進制

二進制轉化成十進制

八進制轉化成十進制

十六進制轉化成十進制

一進制轉換成八進制

八進制轉化成二進制

二進制轉化成十六進制

十六進制轉換成二進制

二進制數(shù)運算

二進制數(shù)可以表示數(shù)制大小和邏輯狀態(tài)

幾個概念：

原碼、反碼及補碼

幾種常用的編碼

碼制

二?十進制編碼（BCD碼）

參考教材和文獻資料

《數(shù)字電子技術基礎》_閻石編著

第2講

授課時間第1周一第1?2節(jié)課次2

理論課■討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第二章§-§邏輯代數(shù)的基本運算、基本公式和基本定理

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1.熟練掌握基本邏輯運算和幾種常用復合導出邏輯運算;

2.熟練運用真值表、邏輯式、邏輯圖來表示邏輯函數(shù)。

教學重點及難點：

1.三種基本邏輯運算和幾種導出邏輯運算;

2.真值表、邏輯式、邏輯圖之間的相互轉換;

3.將真值表轉換為邏輯式。

教學方法、教學手段

教學基本內(nèi)容

及時間設計

第2章邏輯代數(shù)基礎

概述

布爾：英國數(shù)學家，1941年提出變量“0"和力”代表

多媒體教學（5分鐘）

不同狀態(tài)。

本章主要介紹邏輯代數(shù)的基本運算、基本定律和基

本運算規(guī)則，然后介紹邏輯函數(shù)的表示方法及邏輯

函數(shù)的代數(shù)化簡法和卡諾圖化簡法。邏輯代數(shù)有其

自身獨立的規(guī)律和運算法則，而不同于普通代數(shù)。

邏輯函數(shù)及其表示法

2.2.1基本邏輯函數(shù)及運算

1、與運算------所有條例都具備事件才發(fā)生

__0

6刎

開關：力”閉合，"0”斷開板書講授與多媒體教

燈：T亮,“0”滅學相結合（15分鐘）

板書講解、推導與多媒體

教學相結合，例題講解

及引導學生做題（35分

鐘）

板書講解、推導與多媒體

2、或非A_J教學相結合，例題講解

°°

金電電

103>_Y::（10分鐘

邏輯表達式：/=AVB信"J，出/，；全“0”出“i”|

3、與或非

融_

邏輯表達式：丫=福短

二、異或運算和同或運算

ABY

:、異或（如在思中用于判斷）00

」朝：;多媒體教學（10分鐘）

A—

=1

B——11

髀檄熱y=4iBiA^B=A?B1胴為“。？不同為“1”

ABY

2、同或教學互動（5分鐘）

=&::

A——

=19-Y=10

B—1H>11

邏輯表達式：】相同為“1”,不同為"0”

邏輯函數(shù)及其表示法

一、邏輯函數(shù)f為建立

舉例子說明青3立（抽象）邏輯卜為數(shù)的方法，加深對

邏輯函數(shù)概金::的理解。?2.2.1兩個單刀雙擲開關A和

B分別安裝在樓上和樓下。上樓之前，在樓下開燈，上樓

后關燈；反之下樓之前，在樓上開燈，下樓后關燈。試建

立其邏輯式。

表2.2.6［例真值表

ABYY=AB+AB

001

010

100

111

例2.2.2比較A、B兩個數(shù)的大小

二、邏輯函數(shù)的表示方法

1.真值表

2.邏輯函數(shù)式

寫標準與-或邏輯式的方法是：

(1)把任意一組變量取值中的1代以原變量，0代

以反變量，由此得到一組變量的與組合，如A、B、

C三個變量的取值為110時，則代換后得到的變量與組合

為AB。

(2)把邏輯函數(shù)值為1所對應的各變量的與組合相

加，便得到標準的與-或邏輯式。

3.邏輯圖

邏輯圖是用基本邏輯門和復合邏輯門的邏輯符號組

成的對應于某一邏輯功能的電路圖。邏輯代數(shù)的基本

定律和規(guī)則

邏輯代數(shù)的基本公式

一、邏輯常量運算公式

表邏輯常量運算公式

一、邏輯常髓算公式

表2.3.1邃輯常呈運算公式

與運篁或運篁非運復

0-0=00+0=0一

0-1=00+1=12=0

1,0=01+0=10=1

1-1=11+1=1

二、邏輯變量、常量運算公式

表23.2邃輯變呈、常呈運算公式

與運篁或運菖李運復

A-0=0A+0=A

A-1=AA+l=l

A,A=AA+A=AA=A

A?A=0A+A=1

變量A的取值只能為0或為1,分別代入驗證。

討論：與、或、非；與非、或非、同或、異或邏輯的運算

口訣、邏輯符號。

課后小結：

與、或、非；與非、或非、同或、異或邏輯的運算口訣、

邏輯符號。

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

59頁；61頁；

板書設計：

第2章邏輯代數(shù)基礎

概述

邏輯函數(shù)及其表示法

基本邏輯函數(shù)及運算

一、與邏輯

二、或邏輯

三、邏輯非

幾種導出的邏輯運算

一、與非運算、或非運算、與或非運算

二、異或運算和同或運算

邏輯函數(shù)及其表示法

一、邏輯函數(shù)的建立

二、邏輯函數(shù)的表示方法

1.真值表

2.邏輯函數(shù)式

3.邏輯圖

參考教材和文獻資料

《數(shù)字電子技術基礎》_閻石編著

第3講

授課時間第2周一第1-2節(jié)課次3

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第一章§?§邏輯代數(shù)基礎

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

掌握邏輯函數(shù)的表示方法和公式法化簡。

教學重點及難點：

1三.種基本邏輯運算和幾種導出邏輯運算；

2.真值表、邏輯式、邏輯圖之間的相互轉換；

3.將真值表轉換為邏輯式。

教學方法、教學手段

教學基本內(nèi)容

及時間設計

【復習提問】

1.邏輯代數(shù)的基本定律

2.邏輯代數(shù)的基本規(guī)則

【引入新課】

邏輯代數(shù)的基本定律板書講授與多媒體教

一、代入規(guī)則學相結合（15分鐘）

對于任一個含有變量A的邏輯等式，可以將等式兩

力的所有變量A用同一個邏輯函數(shù)替代，替代后等

式仍然成立。這個規(guī)則稱為代入規(guī)則。代入規(guī)則的

正確性是由邏輯變量和邏輯函數(shù)值的二值性保證

的。

例2.3.1已知=A+百，試證明用BC替代B后，至P式仍然成立。

這個例子證明了摩根定律的一個推廣式.

二、反演規(guī)則10=1

即求YJ?=+

1A1

如求P=A+B+二+Q+無求G

則:Y=A^B^C^D^E

可用于證明同或等于異或.

若兩函數(shù)相等,其反演式也相等.（可用于變換推導公式）.

三、對偶規(guī)則

對邏輯函數(shù)式丫：]:三:

LUJ

若兩函數(shù)相等，其對偶式也相等。（可用于變換推

導公式）。

討論三個規(guī)則的正確性。

邏輯函數(shù)及其表達方法

邏輯函數(shù)：當輸入變量取值確定之后，輸出變量取值便隨

之而定。因此，輸出變量和輸入變量之間是一種函數(shù)關系。

哭輯函數(shù)的表示方法：邏輯真值表、邏輯函數(shù)式、邏輯圖、

波形圖、卡諾圖和硬件描述語言。

邏輯函數(shù)的表示方法

板書講解、推導與多媒體

（1）邏輯真值表：由輸出變量取值與對應的輸入變量取值

所構成的表格。教學相結合，例題講解

列寫方法是：

及引導學生做題（35分

a）找出輸入、輸出變量，并用相應的字母表示；

鐘）

b）邏輯賦值。

c）列真值表。

（2）邏輯函數(shù)式

邏輯函數(shù)式：是將邏輯函數(shù)中輸出變量與輸入變量之間的

邏

輯關系用與、或、非等邏輯運算符號連接起來的式子，又

稱函數(shù)式或邏輯式。

(3)邏輯圖

邏輯圖：是將邏輯函數(shù)中輸出變量與輸入變量之間的邏輯

關

系用與、或、非等邏輯符號表示出來的圖形。

邏輯函數(shù)表示方法之間的相互轉換

(1)真值表轉換為函數(shù)式

a)找出真值表中使函數(shù)值為1的輸入變量取值；

b)每個輸入變量取值都對應一個乘積項，變量取值為1,

用

原變量表示，變量取值為0,用反變量表示。

c)將這些乘積項相加即可。

(2)函數(shù)式轉換為直值表

苜先在表格左側將個不同輸入變量取值依次按遞增順序列

出

來，然后將每組輸入變量取值代入函數(shù)式，并將得到的函

數(shù)

值對應地填在表格右側即可。

(3)函數(shù)式轉換為邏輯圖

將函數(shù)式轉換成邏輯圖的方法：從輸入到輸出分別用相應

的

邏輯符號取代函數(shù)式中的邏輯運算符號即可。

(4)邏輯圖轉換為函數(shù)式

將邏輯圖轉換成函數(shù)式的方法：從輸入到輸出分別用相應

的

邏輯運算符號取代邏輯圖中的邏輯符號即可。

邏輯函數(shù)的兩種標準形式

(1)最小項和的形式

最小項：設m為包含n個因子的乘積項，且這n個因子以

原變量形式或者反變量形式在m中出現(xiàn)且只出現(xiàn)一次，

稱m為n變量的一個最小項。

最小項的編號規(guī)則：使最小項m值為1的輸入變量取值所

對應的十進制數(shù)即為該最小項的編號。

課后小結：

回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，根據(jù)邏輯問題歸納出來的邏輯函

數(shù)式往往不是最簡邏輯函數(shù)式，對邏輯函數(shù)進行化簡和變

奧，可以得到最簡的邏輯函數(shù)式和所需要的形式，設計出

最簡潔的邏輯電路。這對于節(jié)省元器件，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，

降低成本和提高系統(tǒng)的可靠性，提高產(chǎn)品在市場的競爭力

是非常重要的。

教學互動（5分鐘）

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

62頁；

板書設計:

2.4邏輯代數(shù)的基本定理

2.4.1代入定理

2.4.2反演定理

2.4.3對偶定理

2.5邏輯函數(shù)及其表示方式

2.5.1邏輯函數(shù)的表示方法

2.5.2邏輯函數(shù)表示方法之間的相互轉換

2.5.3邏輯函數(shù)的兩種標準形式

參考教材和文獻資料

《數(shù)字電子技術基礎》_閻石編著

第4講

授課時間第2周三第1-2節(jié)課次4

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第二章§?§邏輯函數(shù)的化簡方法

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1.掌握最小項的卡諾圖表示；2.熟練運用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)。

教學重點及難點：

1.用卡諾圖表示邏輯函數(shù)；2.用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)；3.具有無關項的邏輯函數(shù)的

化簡。

教學方法、教學手段

教學基本內(nèi)容

及時間設計

邏輯函數(shù)的化簡方法

公式化簡法

熟練運用所學基本公式和常用公式，將一個函數(shù)式化

板書講授與多媒體教

成最簡形式。

學相結合（15分鐘）

與或式最簡形式的標準是：

該與或式中包含的乘積項的個數(shù)不能再減少，

且每個乘積項所包含的因子數(shù)也不能再減少。

板書講解、推導與多媒體

常用公式化簡法：

教學相結合，例題講解

并項法、吸收法、消因子法、消項法、配項法。及引導學生做題（35分

鐘）

邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法

相鄰最小項

兩個最小項中只有一個變量互為反變量，其余變量均相同，

稱為相鄰最小項，簡稱相鄰項。

相鄰最小項重要特點：兩個相鄰最小項相加可合并為一項，

消去互反變量，化簡為相同變量相與。

1.認識卡諾圖

卡諾圖：是最小項按一定規(guī)律排列的方格圖，每個最小

項占有一個小方格。

邏輯相鄰：兩個最小項，只有一個變量的形式不同，其余

教學互動（15分鐘）

的都相同。邏輯相鄰的最小項可以合并。

2.邏輯函數(shù)的卡諾圖表示

3.邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡

討論：用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)以及具有無關項的邏輯函數(shù)

的化簡。

課后小結：

回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，邏輯函數(shù)的幾種表示方法的相互

轉換。

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

62頁(2)(4)；63頁(1)(3)(5)(6),(a)(c)；64頁(1)(4),(1)(3)

板書設計：

邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法

邏輯函數(shù)的化簡方法

公式化簡法

邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法

1.認識卡諾圖

2.邏輯函數(shù)的卡諾圖表示

3.邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡

參考教材和文獻資料

《數(shù)字電子技術基礎》_閻石編著

第5講

授課時間第3周一第1?2節(jié)課次5

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第三章§?§門電路

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1.熟悉二、三極管的開關特性，掌握三極管導通、截止條件；2.了解分立元件與門、

或門、非門及與非門、或非門的工作原理和邏輯功能。

教學重點及難點：

重點：二、三極管的開關特性和開關等效電路。難點：分立元件門電路的工作

原理。

教學方法、教學手段

教學基本內(nèi)容

及時間設計

第3章門電路

本章主要講述數(shù)字電路的基本邏輯單元一門電路，有

TTL邏輯門、MOS邏輯門。在討論半導體二極管和三極管板書講授與多媒體教

及場效應管的開關特性基礎上，講解它們的電路結構、工學相結合（15分鐘）

年原理、邏輯功能、電器特性等等，為以后的學習及實際

使用打下必要基礎。本章重點討論TTL門電路和CMOS

門電路。

概述

1.門電路

實現(xiàn)基本邏輯運算和復合運算的單元電路稱為門電

路，常用的門電路有非門、與非門、或非門、異或門、與

或非門等。

2.正負邏輯系統(tǒng)

(1)正邏輯

在二值邏輯中，如果用高電平表示邏輯“1”,低電平表

示邏輯“0”，在這種規(guī)定下的邏輯關系稱為正邏輯。

(2)負邏輯：

在二值邏輯中，如果用高電平表示邏輯“0”,低

電平表示邏輯“1”,在這種規(guī)定下的邏輯關系稱為負邏輯，

正負邏輯式百為對偶式，即若給出一個正邏輯的邏輯式，

則對偶式即為負邏輯的邏輯式，如正邏輯為或門，即

Y=A+B,對偶式為YD=AB。

3.高低電平的實現(xiàn)

在數(shù)字電路中，輸入輸出都是二值邏輯，其高低電平用板書講解、推導與多媒體

“0”和“1”表示。其高低電平的獲得是通過開關電路來實教學相結合，例題講解

現(xiàn)，如二極管或三極管電路組成。及引導學生做題(35分

鐘)

其原理為：當開美S斷開時，輸出電壓心=Vcc,為高電平

T；當開關S閉合時,輸出電壓%=0,為低電平“0”；

若開關由三極管構成，則控制三級管工作在微止和飽和狀

態(tài)，就相當開關S的斷開和閉合。

半導體二極管門電路

半導體二極管的開關特

1.穩(wěn)態(tài)開關特性

2.二極管動態(tài)特性

當電路處于動態(tài)狀態(tài)，即二極管兩端電壓突然反向

時，半導體二極管所呈現(xiàn)的開關特性稱為動態(tài)開關特性（簡

稱動態(tài)特性）。這是由于在輸入電壓轉換狀態(tài)的瞬間，二

極管由反向截止到正向導通時，內(nèi)電場的建立需要一定的

時間，所以二極管電流的上升是緩慢的；當二極管由正向

導通到反向截止時，二極管的電流迅速衰減并趨向飽和電

流也需要一定的時間。由于時間很短，在示波器是無法看

到的。

3.2.2二極管與門

當A、5中有一個是低電平0V時，至少有一個二極管

導通，使得輸出丫的電壓為，為低電平；只有8中都

加高電平3V時，兩個二極管同時導通，使得輸出V為，

為高電平。

圖3.2.4二極管與門電路

3.2.3二極管或門

二極管或門電路如圖，當A、8中有一個是高電平3V

(a)標準符號(b)的化符號

圖3.3.6耗盡型、MOS管的符號

d.耗盡型PMOS

,上Ms

(a)標準符號住病化符號

BB3.3.8耗盡型PMOS管的符號

討論：二、三極管的開關特性和開關等效電路。

課后小結：

回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，重點掌握二、三極管的開關特性，

掌握三極管導通、截止條件。

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

151頁；152頁；153頁；

板書設計：

概述

1.門電路

2.正負邏輯系統(tǒng)

(1)正邏輯

(2)負邏輯：

半導休二極管門電路

半導體二極管的開關特

1.穩(wěn)態(tài)開關特性

2.二極管動態(tài)特性

二極管與門

二極管或門

3.3.2MOS管(絕緣柵)的開關特性

二、MOS管的類型和符號

a.增強型NMOS

b.增強型PMOS

c.耗盡型NMOS

d.耗盡型PMOS

參考教材和文獻資料

《數(shù)字電子技術基礎》一閻石編著

第6講

授課時間第3周三第1-2節(jié)課次6

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第三章§?§門電路

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

掌握TTL集成邏輯門電路的結構、工作原理和外部特性。

教學重點及難點：

重點：熟悉TTL集成邏輯門電路的結構、工作原理和外部特性。；難點：TTL集

成邏輯門電路的結構、工作原理和外部特性。

教學方法、教學手段

教學基本內(nèi)容

及時間設計

CMOS門電路

利用PMOS管和NMOS管兩者特性能相互補充的特點而做

成

的互補對稱MOS反相器，簡稱CMOS反相器。

板書講授與多媒體教

一、工作原理學相結合（15分鐘）

二、CMOS反相器的主要特性

①靜態(tài)功耗極低；

②抗干擾能力強；

③電源利用率高，且有較大的允許范圍；

④輸入阻抗高，帶負載能力強；

⑤電壓傳輸特性接近理想開關。

其他類型的CMOS邏輯門電路

一、CMOS與非門、或非門

1.與非門

2或非門

二、CMOS傳輸門

三、CMOS三態(tài)門

四、漏極開路輸出門電路（OD門）

CMOS電路的正確使用

一、輸入端的靜電保護

①在存貯和運輸CMOS器件時不要使用易產(chǎn)生靜電高壓的

化工材料和化纖織物包裝，最耗采用金屬屏蔽層作包裝材

料；

板書講解、推導與多媒體

②組裝調試時，應使電烙鐵和其他工具、儀表、工作臺面

教學相結合，例題講解

等良好接地。必要時帶防靜電手鐲；

及引導學生做題（35分

③不用的輸入端不應懸空。鐘）

二、輸入端加過流保護

①輸入端接低內(nèi)阻信號源時，應在輸入端與信號源之間串

進保護電阻；

②輸入端接有大電容時，應在輸入端與電容之間接入保護

電阻；

③輸入端接長線時，應在門電路的輸入端接入保護電阻。/

因長線上不可避免地伴有分布電容、分布電感，信號突變

時可能產(chǎn)生正、負振蕩的脈沖。根據(jù)經(jīng)驗：Rp=VDD/lmA,

且當長度大于10米后,每增加10米,Rp的值應增加IKQo

集成邏輯門多余輸入端的處理：

一般不讓多余的輸入端懸空，以防引入干擾信號，尤其對

CMOS器件輸入端懸空可能因柵極感應靜電電壓而將管子

擊穿損壞。所以在帶載能力允許的情況下，一般均可把多

余的輸入端和該電路的輸入信號并接使用，以增加邏輯可

靠性。

CMOS數(shù)字集成電路的各種系列

已生產(chǎn)的標準化、系列化產(chǎn)品：

4000系列

HC/HCT系列：為高速CMOS系列

AHC/AHCT：為改進的高速CMOS系列

VHC/VHCT

LVC：為低壓CMOS系列

ALVC：為改進的低壓CMOS系列

TTL門電路

一、TTL與非門的工作原理

1.TTL與非門的典型電路

2工.作原理

多媒體教學（10分鐘）

當輸入端A、B、C中，只要有一個輸入信號為低電平

時，則相對的發(fā)射結導通，使T1管的基極電位被箝制到

IV,T2管截止，故T4也截止。T3、D4管導通，輸出高

電平。即輸入端A、8、C中至少有一個為低電平時，輸出

端尸為高電平。當輸入端A、B、C全為高電平，T1管的

基極電位升高，T1管的集電結、T2和T4管的發(fā)射結正向

偏置而導通，致使T3管微導通，D4管截止。即輸入端全

為高電平時，輸出端為低電平。所以該門是一個與非門。

二、TTL與非門的電壓傳輸特性及抗干擾能力

1.電壓傳輸特性

電壓傳輸特性分為四個區(qū)段：截止區(qū)、線性區(qū)、轉折區(qū)和

飽和區(qū)。

2.抗干擾能力

TTL與非門在實際應用時，輸入端有時會出現(xiàn)干擾電

壓疊加在輸入信號上。當干擾電玉VN超過一定數(shù)值時就會

破壞與非門輸出的邏輯狀態(tài)。通常把不會破壞與非門輸出

邏輯狀態(tài)所允許的干擾電壓值叫做抗干擾能力。干擾電壓

亦稱噪聲，抗干擾能力也稱噪聲容限。

三、TTL與非門的電氣性能

四、TTL與非門動態(tài)特性

其它類型的TTL門電路

1.TTL或非門

2.TTL異或門

3.0C門的應用

討論：TTL集成邏輯門電路的結構、工作原理和外部特性。

課后小結：

回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，重點掌握TTL集成邏輯門電路

的結構、工作原理和外部特性。

教學互動(5分鐘)

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

151M,(a)(c)(d),152頁；

板書設計:

CMOS門電路

COM反相器的工作原理

一、工作原理

二、CMOS反相器的主要特性

其他類型的CMOS邏輯門電路

一、CMOS與非門、或非門

二、CMOS傳輸門

三、CMOS三態(tài)門

四、漏極開路輸出門電路（OD門）

CMOS電路的正確使用

CMOS數(shù)字集成電路的各種系列

3.4TTL門電路

一、TTL與非門的工作原理

1.TTL與非門的典型電路

2.工作原理

二、TTL與非門的電壓傳輸特性及抗干擾能力

1.電壓傳輸特性

2.抗干擾能力

三、TTL與非門的電氣性能

四、TTL與非門動態(tài)特性

其它類型的TTL門電路

1.TTL或非門

2.TTL異或門

3.OC門的應用

參考教材和文獻資料

《數(shù)字電子技術基礎》_閻石編著

第7講

授課時間第四周一第1-2節(jié)課次7

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第四章§?§組合邏輯電路

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）:

掌握組合電路的分析方法和設計方法

教學重點及難點:

組合電路的分析方法。

教學方法、教學手段

教學基本內(nèi)容

及時間設計

概述

組合邏輯電路：在任何時刻的輸出狀態(tài)只取決于這一時刻

的輸入狀態(tài)，而與電路的原來狀態(tài)無關的電路。

生活中組合電路的實例（電子密碼鎖，銀行取款機等）

板書講授與多媒體教

電路結構：由邏輯門電路組成。

學相結合（15分鐘）

電路特點：沒有記憶單元，沒有從輸出反饋到輸入的回路。

組合邏輯電路的分析方法

一、基本分析方法

分析：給定邏輯電路一邏輯功能。

步驟：

1.給定邏輯電路一輸出邏輯函數(shù)式

一般從輸入端向輸出端逐級寫出各個門輸出對其輸入的邏

輯表達式，從而寫出整個邏輯電路的輸出對輸入變量的邏

輯函數(shù)式。必要時，可進行化簡，求出最簡輸出邏輯函數(shù)

式。

2.列真值表

將輸入變量的狀態(tài)以自然二進制數(shù)順序的各種取值組合代

入輸出邏輯函數(shù)式，求出相應的輸出狀態(tài)，并填入表中，

即得真值表。

3.分析邏輯功能

通常通過分析真值表的特點來說明電路的邏輯功能。板書講解、推導與多媒體

教學相結合，例題講解

二、分析舉例

及引導學生做題（35分

［例分析圖所示邏輯電路的功能。鐘）

解：分析步驟

（1）輸出邏輯函數(shù)表達式（逐級寫，并且變成便于寫真值

表的形式）

（2）列真值表。將A、B、C各種取值組合代入式中，可

列出真值表。

輸入輸出

ABCY

0000

0011

0101

0110

1001

1010

1100

1111

（3）邏輯功能分析。

由真值表可看出：在輸入A、B、C三個變量中，有奇數(shù)個

1時，輸出Y為1,否則Y為0,因此，圖所示電路為三位

判奇電路，又稱為奇校驗電路。

歸納總結：1各步驟間不一定每步都要，如：

省略化簡（本已經(jīng)成為最簡）

由表達式直接概述功能，不一定列真值表。

2不是每個電路均可用簡煉的文字來描述其功能。如

Y=AB+CD

4..組合邏輯電路的設計方法

一、基本設計方法

設計：設計要求一邏輯圖。

步驟（與分析相反）：

1.分析設計要求一列真值表

艱據(jù)題意設輸入變量和輸出函數(shù)并邏輯賦值，確定它們相

互間的關系，

然后將輸入變量以自然二進制數(shù)順序的各種取值組合排

列，列出真值表。

2.根據(jù)真值表T寫出輸出邏輯函數(shù)表達式多媒體教學（10分鐘）

3.對輸出邏輯函數(shù)進行化簡

代數(shù)法或卡諾圖法

4.根據(jù)最簡輸出邏輯函數(shù)式一畫邏輯圖。

最簡與一或表達式、與非表達式、或非表達式、與或非表

達式、其它表達式

教學互動（5分鐘）

二、設計舉例

1.單輸出組合邏輯電路的設計

［例設計一個A、B、C三人表決電路。當表決某個提案

時，多數(shù)人同意，提案通過，同時A具有否決權。用與非

門實現(xiàn)。

解：設計步驟

（1）真值表

設A、B、C三個人，表決同意用1表示，不同意時用0表

示；

Y為表決結果，提案通過用1表示，通不過用0表示，

同時還應考慮A具有否決權。

(3)畫邏輯圖

2.多輸出組合邏輯電路的設計

［例設計一個將余3碼變換為8421BCD碼的組合邏輯電

路。

解：設計步驟

(1)真值表

(2)化簡

(3)畫邏輯圖

討論：組合電路的分析方法和設計方法。

課后小結：

回顧本節(jié)課主要內(nèi)容，重點掌握組合電路的分析方法和

沒計方法。

蚱業(yè)、習題、思考題、輔導等：

231頁；

板書設計：

概述

組合邏輯電路的分析方法

一、基本分析方法

二、分析舉例

4..組合邏輯電路的設計方法

一、基本設計方法

二、設計舉例

1.單輸出組合邏輯電路的設計

2.多輸出組合邏輯電路的設計

(1)真值表

(2)化簡

(3)畫邏輯圖

參考教材和文獻資料

《數(shù)字電子技術基礎》.閻石編著

第8講

授課時間第四周三第1?2節(jié)課次8

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第三章§-§邏輯代數(shù)基礎

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）:

了解編碼器、譯碼器的工作原理，掌握其應用。

教學重點及難點:

重點：CMOS集成邏輯門電路的結構及原理。難點：MOS集成邏輯門電路的原理。

教學方法、教學手段

教學基本內(nèi)容

及時間設計

二進制編碼器

一、二進制編碼器：用n位二進制代碼對下個信號進行編

碼的電路。

二、電路圖：所下圖所示為3位二進制編碼器。

板書講授與多媒體教

輸入：10?17為8個需要編碼的信號

學相結合（15分鐘）

輸出：Y2、

Yl、Y0為三

位二進制代

碼

由于該編碼14

器有8個輸

入端，3個輸

I&

出端，故稱8

I?

線一3線編

圖63.13位二迸制編碼噩

碼器。

板書講解、推導與多媒體

教學相結合，例題講解

及引導學生做題（35分

鐘）

三、輸出邏輯函數(shù)

丫0=11?13叫?17

<丫1=口口口1；

，,馬=14?"（6.3.1）

提問:為什么10未畫在圖中,且未出現(xiàn)在表達式中?

或者:一般編碼器輸入的編碼信號為什么是相互排斥

的?

編碼器在任何時刻只能對一個輸入信號進行編碼，不允

許有兩個或兩個以上的輸入信號同時請求編碼，否則輸出

編碼會發(fā)生混亂。這就是說，10、11......17這8個編碼信

號是相互排斥的。在11?17為0時，輸出就是的編碼，

故未畫。

四、真值表。

輸入輸出

I。K*4立*%%K%

10000000000

01000000001

00100000010

00010000011

00001000100

00000100101

00000010110

00000001111

五、分析

輸入信號為高電平有效（有效：表示有編碼請求）

輸出代碼編為原碼（對應自然二進制數(shù)）

譯碼器

課堂討論:日常生活中什么地方用到了譯碼器?

譯碼是編碼的逆過程。

譯碼：將表示特定意義信息的二進制代碼翻譯出來。

譯碼器：實現(xiàn)譯碼功能的電路。

二進制譯碼原則：用n位二進制代碼可以表示^個信號

則，對n位代碼譯碼時，應由2*>N來確定譯碼信號位數(shù)

No

提問:8位電話號碼能供多少用戶使用（電話號碼為十進

制）

一、二進制譯碼器：將輸入二進制代碼譯成相應輸出信號

的電路。

二、MSI譯碼器CT74LS138

由于它有3個輸入端、8個輸出端，因此，又稱3線一8

線譯碼器。

1.邏輯圖。

Yo

Yi

STA

Y2

STB

STc

Y3

Y4

Yn

A。

YG

Ai

Yr

Az

E61I3線-8線譯碼獸7115138的邏羯圖

輸入端：A2、Al、A0,為二進制代碼；

多媒體教學（10分鐘）

輸出端：萬~%,低電平有效；

使能端：STA（高電平有效）、跖（低電平有效）和3T。

（低電平有效），

且EN=SZ,?沅?疣=S7^（西+三）。

2.真值表。

表3線一8譯碼器CT74LS138的真值表

輸入輸出

S乙西1礪444磊片豆豆