數(shù)字電路基礎(chǔ)教案（共5篇）

數(shù)字電路基礎(chǔ)教案（共5篇）第一篇：數(shù)字電路基礎(chǔ)教案第7章數(shù)字電路基礎(chǔ)【課題】7.1概述【教學(xué)目的】1.讓學(xué)生了解數(shù)字電子技術(shù)對(duì)于認(rèn)知數(shù)碼世界的重要現(xiàn)實(shí)意義，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)該科目的濃厚興趣。2.明確該科目的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.電信號(hào)的種類和各自的特點(diǎn)。2.數(shù)字信號(hào)的表示方法。3.脈沖波形主要參數(shù)的含義及常見(jiàn)脈沖波形。4.數(shù)字電路的特點(diǎn)和優(yōu)越性。【教學(xué)難點(diǎn)】數(shù)字信號(hào)在日常生活中的應(yīng)用。【教學(xué)方法】講授法，討論法【參考教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】一、新授內(nèi)容7.1.1數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)1.模擬信號(hào)：在時(shí)間和數(shù)值上是連續(xù)變化的信號(hào)稱為模擬信號(hào)。2.數(shù)字信號(hào)：在時(shí)間和數(shù)值上是離散的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。討論：請(qǐng)同學(xué)們列舉幾種常見(jiàn)的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。7.1.2脈沖信號(hào)及其參數(shù)1.脈沖信號(hào)的定義：在瞬間突然變化、作用時(shí)間極短的電壓或電流信號(hào)。2．脈沖的主要參數(shù)：脈沖幅值Vm、脈沖上升時(shí)間tr、脈沖下降時(shí)間tf、脈沖寬度tW、脈沖周期T及占空比D。7.1.3數(shù)字電路的特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)：1.電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路集成化。2.抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。（例如手機(jī)）3.數(shù)字電路實(shí)際上是一種邏輯運(yùn)算電路，電路分析與設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單、方便。4.數(shù)字電路可以方便地保存、傳輸、處理數(shù)字信號(hào)。（例如計(jì)算機(jī)）5.精度高、功能完備、智能化。（例如數(shù)字電視和數(shù)碼照相機(jī)）應(yīng)用：數(shù)字電路在家電產(chǎn)品、測(cè)量?jī)x器、通信設(shè)備、控制裝置等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，數(shù)字化的發(fā)展前景非常寬闊。討論：1.你用過(guò)哪些數(shù)字電路產(chǎn)品，請(qǐng)列出1~2個(gè)較為典型的例子，并就其中一個(gè)產(chǎn)品說(shuō)明它的功能及優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。二、課堂小結(jié)1.數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)的概念2.脈沖信號(hào)及其參數(shù)3.數(shù)字電路的特點(diǎn)及應(yīng)用三、課堂思考討論：談?wù)勅绾尾拍軐W(xué)好數(shù)字電路課程？四、課后練習(xí)P143思考與練習(xí)題：1、2、3。【課題】7.2常用數(shù)制與編碼【教學(xué)目的】1.掌握二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)的表示方法及數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換。2.了解8421BCD碼的表示形式。【教學(xué)重點(diǎn)】1.二進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)的表示方法。2.數(shù)字電路中為什么廣泛采用二、十六進(jìn)制數(shù)。3.為什么要進(jìn)行不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換。4.進(jìn)行二進(jìn)制、十進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換。5.8421BCD碼?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】十進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換?！窘虒W(xué)方法】講授法【參考教學(xué)課時(shí)】2課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)提問(wèn)數(shù)字電路的特點(diǎn)及應(yīng)用。二、新授內(nèi)容7.2.1數(shù)制基本概念：（1）進(jìn)位制（2）基數(shù)（3）位權(quán)1.十進(jìn)制：十進(jìn)制數(shù)有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10個(gè)數(shù)碼。十進(jìn)制數(shù)作加法運(yùn)算時(shí)遵循“逢十進(jìn)一”，作減法運(yùn)算時(shí)遵循“借一當(dāng)十”的規(guī)則。小提示：在實(shí)際的數(shù)字電路中，采用十進(jìn)制十分不便，因?yàn)槭M(jìn)制有十個(gè)數(shù)碼，要想嚴(yán)格地區(qū)分開(kāi)必須有十種不同的電路狀態(tài)與之相對(duì)應(yīng)，這在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。因此，在實(shí)際的數(shù)字電路中一般不直接采用十進(jìn)制數(shù)。2.二進(jìn)制：二進(jìn)制數(shù)僅有0和1兩個(gè)不同的數(shù)碼。進(jìn)位規(guī)則為“逢二進(jìn)一”；借位規(guī)則為“借一當(dāng)二”。小提示：二進(jìn)制是數(shù)字電路中使用最廣泛的一種數(shù)制。因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)只有0、1兩個(gè)數(shù)碼，容易通過(guò)電路或器件的狀態(tài)來(lái)表示；其次，二進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單。3．十六進(jìn)制：十六進(jìn)制的進(jìn)位規(guī)律是“逢十六進(jìn)一”。7.2.2數(shù)制間的轉(zhuǎn)換1．二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：寫出二進(jìn)制的權(quán)展開(kāi)式，然后將各數(shù)值按十進(jìn)制相加，即可得到等值的十進(jìn)制數(shù)。2．十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：將十進(jìn)制整數(shù)逐次用2除取余數(shù)，一直除到商為零。其中最先出現(xiàn)的余數(shù)為二進(jìn)制數(shù)的最低位數(shù)碼。這種轉(zhuǎn)換方法通常稱為短除取余倒計(jì)法。3．二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：將二進(jìn)制數(shù)自右向左每4位分為一組，最后不足4位的一組，高位用零補(bǔ)足；然后寫出每一組等值的十六進(jìn)制數(shù)。4．十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換方法是：只要把每一位十六進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)代替即可。7.2.3編碼1．二-十進(jìn)制代碼常用的二-十進(jìn)制代碼是用4位二進(jìn)制數(shù)表示1位十進(jìn)制數(shù)，也稱BCD碼。2.字符代碼三、課堂小結(jié)1．?dāng)?shù)制2．?dāng)?shù)制間的轉(zhuǎn)換3．編碼四、課堂練習(xí)1.將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)：（1）(101001)2(2)（10110)22.分別求出10~20所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。3．將下列十進(jìn)制數(shù)用8421BCD碼表示：（1）17（2）432五、課后練習(xí)P147思考與練習(xí)題：1、2、3?！菊n題】7.3邏輯門電路【教學(xué)目的】1.掌握基本邏輯門和常用復(fù)合門的邏輯功能及電路符號(hào)。2.了解集成邏輯門的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和常用集成邏輯門的系列品種?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.基本邏輯門的邏輯功能。2.與非門、或非門、與或非門、異或門等復(fù)合邏輯門的邏輯功能，會(huì)畫電路符號(hào)，會(huì)使用真值表?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】特殊邏輯門的作用和應(yīng)用。【教學(xué)方法】講授法、討論法及實(shí)物展示?！緟⒖冀虒W(xué)課時(shí)】4課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)提問(wèn)1.簡(jiǎn)述各數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法。2.將下列十進(jìn)制數(shù)用8421BCD碼表示。（1）28（2〕3895二、新授內(nèi)容7.3.1基本邏輯門基本概念：邏輯關(guān)系、邏輯門電路1.與邏輯門（1）與邏輯關(guān)系：“只有當(dāng)決定一件事情（燈亮）的各種條件（開(kāi)關(guān)S1、S2閉合）完全具備時(shí)，該事情（燈亮）才發(fā)生，否則就不發(fā)生”，這樣的邏輯關(guān)系稱為與邏輯關(guān)系。（2）與門電路：邏輯符號(hào)、表達(dá)式、真值表討論：聯(lián)系生活說(shuō)明有哪些常見(jiàn)的與邏輯。2．或邏輯門（1）或邏輯關(guān)系：“在決定一件事情（燈亮）的各種條件（開(kāi)關(guān)S1、S2閉合）中，只要有一個(gè)條件具備，該事情（燈亮）就會(huì)發(fā)生”，這樣的邏輯關(guān)系稱為或邏輯關(guān)系。（2）或門電路：邏輯符號(hào)、表達(dá)式、真值表討論：聯(lián)系生活說(shuō)明有哪些常見(jiàn)的或邏輯。3．非邏輯門(1)非邏輯關(guān)系：“事情的結(jié)果（燈亮）與條件（開(kāi)關(guān)閉合）總是呈相反狀態(tài)”。(2)非門電路：邏輯符號(hào)、表達(dá)式、真值表討論：聯(lián)系生活說(shuō)明有哪些常見(jiàn)的非邏輯。7.3.2復(fù)合邏輯門1．與非門：邏輯功能、邏輯符號(hào)、表達(dá)式、真值表2．或非門：邏輯功能、邏輯符號(hào)、表達(dá)式、真值表3．與或非門：邏輯功能、邏輯符號(hào)、表達(dá)式、真值表4．異或門：邏輯功能、邏輯符號(hào)、表達(dá)式、真值表5.同或門：邏輯功能、邏輯符號(hào)、表達(dá)式、真值表（補(bǔ)充）*7.3.3特殊邏輯門1.集電極開(kāi)路與非門（OC門）（1）OC門的工作原理、邏輯符號(hào)、邏輯表達(dá)式及邏輯功能（2）OC門的應(yīng)用舉例①實(shí)現(xiàn)線與②驅(qū)動(dòng)顯示器③實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換2.三態(tài)門（TSL門）（1）三態(tài)門的邏輯符號(hào)及功能（2）三態(tài)輸出門的應(yīng)用舉例①用三態(tài)輸出門實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)單向傳送②用三態(tài)輸出門實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳送7.3.4常用集成邏輯門1.集成門電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（教材圖7.19）補(bǔ)充：雙列直插式集成電路(1)外形封裝（實(shí)物展示）（2）引腳的編號(hào)辨認(rèn)2.集成與門、與非門：邏輯功能，電路符號(hào)3.集成或門、或非門：邏輯功能，電路符號(hào)4.常用集成非門三、課堂小結(jié)1．基本邏輯門的邏輯符號(hào)及邏輯功能2．復(fù)合邏輯門的邏輯符號(hào)及邏輯功能3．特殊邏輯門的邏輯符號(hào)及邏輯功能4．常用集成邏輯門四、課堂練習(xí)1．寫出下列各門電路的輸出結(jié)果：2.如何判別雙列直插式集成電路引腳的編號(hào)順序？3.在一條長(zhǎng)廊中，想用三個(gè)開(kāi)關(guān)去控制一盞燈，如奇數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)合上時(shí)，則燈亮；如偶數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)合上時(shí)（0是偶數(shù)），則燈熄。根據(jù)該文字描述建立真值表。五、課后練習(xí)1.P156思考與練習(xí)題：2、3、5。2.將學(xué)過(guò)的各種門電路的邏輯功能歸總列表?！菊n題】7.4邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)【教學(xué)目的】掌握邏輯代數(shù)的基本定律、常用公式與化簡(jiǎn)方法?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.了解邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)和變換的意義。2.掌握邏輯代數(shù)的基本定律和基本公式。3.理解邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。4.用邏輯函數(shù)基本公式化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】利用配項(xiàng)法進(jìn)行邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)?！窘虒W(xué)方法】講授法、討論法【參考教學(xué)課時(shí)】2課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)提問(wèn)畫出基本邏輯門的邏輯符號(hào)并說(shuō)明其邏輯功能。二、新授內(nèi)容7.4.1邏輯代數(shù)的基本定律7.4.2邏輯函數(shù)的代數(shù)法化簡(jiǎn)補(bǔ)充：化簡(jiǎn)在實(shí)用中的意義1．邏輯函數(shù)的表示方法2．邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)的基本原則3．邏輯代數(shù)常用公式4．邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)方法5.例題講解討論：通過(guò)例題講解可知，對(duì)于比較復(fù)雜的邏輯函數(shù)式，可用不同的公式和方法進(jìn)行化簡(jiǎn)，其結(jié)果是相同的，但有繁有簡(jiǎn)。我們要善于選擇比較精煉的方法來(lái)完成。三、課堂小結(jié)1.邏輯代數(shù)的基本定律2.邏輯函數(shù)的代數(shù)法化簡(jiǎn)四、課堂思考P159思考與練習(xí)題：1、2。五、課后練習(xí)1.P159思考與練習(xí)題：3、4、5。2.在課外資料上尋找有關(guān)題目，擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面?！菊n題】*7.5數(shù)字集成電路的基本使用常識(shí)【教學(xué)目的】1.了解典型TTL、CMOS數(shù)字集成電路的主流系列品種、主要特點(diǎn)及使用常識(shí)。2..培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力，提高學(xué)生的動(dòng)手能力?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.TTL、CMOS集成電路的主流系列品種、主要特點(diǎn)及使用常識(shí)，并會(huì)測(cè)試其邏輯功能。2.邏輯門閑置引腳的處理方法。【教學(xué)難點(diǎn)】根據(jù)要求，合理選用集成門電路?！窘虒W(xué)方法】講授法、舉例法【參考教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)提問(wèn)寫出各種邏輯門電路的邏輯功能與邏輯表達(dá)式。二、新授內(nèi)容7.5.1數(shù)字集成電路的分類1.TTL數(shù)字集成電路2.CMOS數(shù)字集成電路7.5.2數(shù)字集成電路的使用注意事項(xiàng)1.閑置輸入引腳的處理2.集成電路使用應(yīng)注意的問(wèn)題3.TTL數(shù)字集成電路應(yīng)用舉例（補(bǔ)充）圖7.1所示為簡(jiǎn)易邏輯測(cè)試筆電路圖，可用來(lái)檢測(cè)TTL數(shù)字集成電路的邏輯電平值。說(shuō)明該電路的工作原理。（提示：分析TTL輸出電平值為0和1時(shí)，發(fā)光二極管的發(fā)光情況）圖7.1三、課堂小結(jié)1.數(shù)字集成電路的分類2.數(shù)字集成電路的使用注意事項(xiàng)四、課堂思考P163思考與練習(xí)題：2、3。五、課后練習(xí)P163思考與練習(xí)題：1、4【課題】實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目7.1數(shù)字電路實(shí)訓(xùn)箱的初步使用【實(shí)訓(xùn)目標(biāo)】1.認(rèn)識(shí)數(shù)字實(shí)訓(xùn)箱的結(jié)構(gòu)。2.掌握數(shù)字實(shí)訓(xùn)箱的使用?！緦?shí)訓(xùn)重點(diǎn)】數(shù)字實(shí)訓(xùn)箱的使用?！緦?shí)訓(xùn)難點(diǎn)】實(shí)訓(xùn)箱故障的診斷與排除。【實(shí)訓(xùn)方法】實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)【參考實(shí)訓(xùn)課時(shí)】1課時(shí)【實(shí)訓(xùn)過(guò)程】一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)任務(wù)一認(rèn)識(shí)數(shù)字實(shí)訓(xùn)箱的結(jié)構(gòu)1.認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)箱的結(jié)構(gòu)2.使用注意事項(xiàng)任務(wù)二實(shí)訓(xùn)箱的初步使用1.觀察實(shí)訓(xùn)箱插件板的結(jié)構(gòu)。2.開(kāi)機(jī)后，可以看到操作面板上十六位紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮，六位數(shù)碼管顯示出初始狀態(tài)，這時(shí)可用萬(wàn)用表測(cè)出數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片接Vcc引腳的電平值=V；接GND引腳的電平值=V。可用萬(wàn)用表檢查電源電壓=V，看是否符合電路或集成組件的要求，一般TTL電路為5V。3.測(cè)試十六位邏輯開(kāi)關(guān)和十六位發(fā)光二極管紅、綠燈的顯示功能4.測(cè)試單脈沖及連續(xù)脈沖的輸出功能二、實(shí)訓(xùn)總結(jié)1.數(shù)字實(shí)訓(xùn)箱的操作面板上包含有哪幾部分內(nèi)容，使用時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？2.總結(jié)數(shù)字實(shí)訓(xùn)箱的使用方法。三、課堂思考1．?dāng)?shù)字實(shí)訓(xùn)箱的操作面板上包含有哪幾部分內(nèi)容，使用時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？四、課后作業(yè)完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告，寫出本次實(shí)訓(xùn)的體會(huì)和收獲?！菊n題】實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目7.2集成邏輯門電路的功能測(cè)試【實(shí)訓(xùn)目標(biāo)】1.掌握邏輯門電路的邏輯功能測(cè)試方法。2.掌握在實(shí)訓(xùn)箱上連接實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路的方法。【實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)】掌握在實(shí)訓(xùn)箱上連接實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路的方法?！緦?shí)訓(xùn)難點(diǎn)】集成電路多余輸入端的處理方法?！緦?shí)訓(xùn)方法】實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)【參考實(shí)訓(xùn)課時(shí)】1課時(shí)【實(shí)訓(xùn)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)提問(wèn)1．基本邏輯門電路的邏輯功能。2．?dāng)?shù)字實(shí)訓(xùn)箱使用時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？二、實(shí)訓(xùn)任務(wù)任務(wù)一與非門邏輯功能測(cè)試1.測(cè)試電路原理2.操作步驟任務(wù)二用與非門控制信號(hào)輸出1.實(shí)訓(xùn)電路原理2.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容三、實(shí)訓(xùn)總結(jié)1.畫出電路原理圖，并標(biāo)明集成塊名稱和接線時(shí)使用的引腳號(hào)。2.按照實(shí)訓(xùn)操作過(guò)程記錄、整理實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和結(jié)果，填好測(cè)試數(shù)據(jù)。四、課堂思考1．當(dāng)與非門的一個(gè)輸入端接脈沖源時(shí)，請(qǐng)問(wèn)其余輸入端在什么狀態(tài)下允許脈沖通過(guò)？什么狀態(tài)下禁止脈沖通過(guò)？2．如何檢測(cè)與非門集成電路質(zhì)量的好壞？五、課后作業(yè)完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告，寫出本次實(shí)訓(xùn)的體會(huì)和收獲第二篇：數(shù)字電路技術(shù)與基礎(chǔ),譯碼器教案上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了編碼器，這節(jié)課我們開(kāi)始學(xué)習(xí)譯碼器。一、譯碼器(1)譯碼器的概念譯碼器完成譯碼的功能。所謂譯碼其實(shí)就是編碼的逆過(guò)程，他的邏輯功能是將輸入二進(jìn)制代碼的原意“譯成”相應(yīng)的狀態(tài)信息。(2)譯碼器的分類：譯碼器有兩種類型：一類是變量譯碼器，也稱為唯一地址譯碼器。常用于計(jì)算機(jī)中將一個(gè)地址代碼轉(zhuǎn)換成一個(gè)有效信號(hào)；另一類是顯示譯碼器，主要用于驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示數(shù)字或符號(hào)。下面我們就先來(lái)了解一下變量譯碼器。首先，我們先來(lái)看一下它的原理框圖。n它有n個(gè)輸入端，m個(gè)譯碼輸出端，m≤2.譯碼器工作時(shí)，對(duì)于n變量的每一組輸入代碼，m個(gè)輸出中僅有一個(gè)為有效電平，其余輸出均為無(wú)效電平。（圖見(jiàn)P71頁(yè)）二、變量譯碼器二進(jìn)制譯碼器有n位輸入，2位輸出。滿足常用芯片：74LS139(雙2-4線譯碼器)74LS138(3-8線譯碼器)74LS154(4線-16線譯碼器)1、2-4譯碼器nNM=2.①邏輯符號(hào)輸入端：A1，A0輸出端：Y0'-Y3'使能端：E'2-4譯碼器的功能表如下圖EA1A0Y0Y1Y2Y31××11110010011100110101101011010111110②邏輯功能a)使能端：E=0，譯碼器工作，E=1編碼器不工作b)輸入輸出關(guān)系每一組輸入只一個(gè)輸出為0，輸出為0表有輸出。設(shè)mi和Mi是A1、A0的最小項(xiàng)和最大項(xiàng)，則由真值表知Yi'=Mi=mi'（i=0,1,2,3）故變量譯碼器也叫最小項(xiàng)發(fā)生器2、3-8譯碼器①邏輯符號(hào)輸入端：A0，A1，A2輸出端：Y1'-Y7'使能端:E1，E2'，E3'②邏輯功能E1E2+E3a)使能端：只有E1=1，E2=E3=0，譯碼器才工作b)輸入輸出關(guān)系：每一組輸入只一個(gè)輸出為0，輸出為0表有輸出。設(shè)mi和Mi是A2A1A0的最小項(xiàng)和最大項(xiàng)，則由真值表知Yi'=Mi=mi'三、例題【例4.3.1】用3—8譯碼器實(shí)現(xiàn)函數(shù)：F1m(0,4,7)F2m(1,2,3,5,6,7)解：將函數(shù)變量A、B、C作為譯碼器的輸入，則譯碼器的輸出Y0~Y7為8個(gè)最大項(xiàng)：M0~M7。將這8個(gè)輸出組合起來(lái)，可得到3變量的任意邏輯函數(shù)。F1m0m4m7m0m4m7M0M4M7Y0Y4Y7F2m(1,2,3,5,6,7)M0M4Y0Y4【例4.3.2】用一片3-8譯碼器74LS138和門電路設(shè)計(jì)多地址譯碼電路。電路地址輸入線：A7~A0，要求:地址碼=C0H~C7H時(shí),譯碼器Y0~Y7分別被譯中(低電平有效)解：(1)列輸入輸出關(guān)系表由“地址碼=C0H~C7H時(shí),譯碼器Y0~Y7分別被譯中”，易得地址碼A7A6A5A4A3A2A1A0Y01100000011000001110000101100001111000100110001011100011011000111Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7C0HC1HC2HC3HC4HC5HC6HC7H01111111101111111101111111101111111101111111101111111101111111102)電路的設(shè)計(jì)①地址碼A7A6A5A4A3=11000不變，于是可由它們控制74LS138的使能端電路如下圖很明顯，只有A7A6A5A4A3=11000時(shí)，芯片才工作。②地址碼A2A1A0在000~111間變化，故它們與74LS138的對(duì)應(yīng)輸入端相連(如圖)。很明顯：A2A1A0在000~111間變化時(shí)，譯碼器Y0~Y7分別被譯中。第三篇：數(shù)字電路基礎(chǔ)問(wèn)答題總結(jié)數(shù)字電路基礎(chǔ)問(wèn)答題總結(jié)1.什么是同步邏輯和異步邏輯？同步電路和異步電路的區(qū)別是什么？同步邏輯是時(shí)鐘之間有固定的因果關(guān)系。異步邏輯是各時(shí)鐘之間沒(méi)有固定的因果關(guān)系。電路設(shè)計(jì)可分類為同步電路和異步電路設(shè)計(jì)。同步電路利用時(shí)鐘脈沖使其子系統(tǒng)同步運(yùn)作，而異步電路不使用時(shí)鐘脈沖做同步，其子系統(tǒng)是使用特殊的“開(kāi)始”和“完成”信號(hào)使之同步。同步電路是由時(shí)序電路(寄存器和各種觸發(fā)器)和組合邏輯電路構(gòu)成的電路，其所有操作都是在嚴(yán)格的時(shí)鐘控制下完成的。這些時(shí)序電路共享同一個(gè)時(shí)鐘CLK，而所有的狀態(tài)變化都是在時(shí)鐘的上升沿(或下降沿)完成的。比如D觸發(fā)器，當(dāng)上升延到來(lái)時(shí)，寄存器把D端的電平傳到Q輸出端。異步電路主要是組合邏輯電路，用于產(chǎn)生地址譯碼器、FIFO或RAM的讀寫控制信號(hào)脈沖，但它同時(shí)也用在時(shí)序電路中，此時(shí)它沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)鐘，狀態(tài)變化的時(shí)刻是不穩(wěn)定的，通常輸入信號(hào)只在電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)才發(fā)生變化。也就是說(shuō)一個(gè)時(shí)刻允許一個(gè)輸入發(fā)生變化，以避免輸入信號(hào)之間造成的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。在同步電路設(shè)計(jì)中一般采用D觸發(fā)器，異步電路設(shè)計(jì)中一般采用Latch。2.什么是“線與”邏輯，要實(shí)現(xiàn)它，在硬件特性上有什么具體要求？線與邏輯是兩個(gè)輸出信號(hào)相連可以實(shí)現(xiàn)與的功能。在硬件上，要用OC門來(lái)實(shí)現(xiàn)（漏極或者集電極開(kāi)路），由于不用OC門可能使灌電流過(guò)大，而燒壞邏輯門，同時(shí)在輸出端口應(yīng)加一個(gè)上拉電阻。（線或則是下拉電阻）3.什么是競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)現(xiàn)象？怎樣判斷？如何消除？在組合邏輯中，由于門的輸入信號(hào)通路中經(jīng)過(guò)了不同的延時(shí)，導(dǎo)致到達(dá)該門的時(shí)間不一致叫競(jìng)爭(zhēng)。產(chǎn)生毛刺叫冒險(xiǎn)。如果布爾式中有相反的信號(hào)則可能產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)現(xiàn)象。解決方法：一是添加布爾式的消去項(xiàng)，二是在芯片外部加電容。4.你知道哪些常用邏輯電平？TTL與COMS電平可以直接互連嗎？常用邏輯電平：12V，5V，3.3V；TTL和CMOS不可以直接互連，由于TTL是在0.3-3.6V之間，而CMOS則是有在12V的有在5V的。CMOS輸出接到TTL是可以直接互連。TTL接到CMOS需要在輸出端口加一上拉電阻接到5V或者12V。5.如何解決亞穩(wěn)態(tài)亞穩(wěn)態(tài)：是指觸發(fā)器無(wú)法在某個(gè)規(guī)定時(shí)間段內(nèi)達(dá)到一個(gè)可確認(rèn)的狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)觸發(fā)器進(jìn)入亞穩(wěn)態(tài)時(shí)，既無(wú)法預(yù)測(cè)該單元的輸出電平，也無(wú)法預(yù)測(cè)何時(shí)輸出才能穩(wěn)定在某個(gè)正確的電平上。在這個(gè)穩(wěn)定期間，觸發(fā)器輸出一些中間級(jí)電平，或者可能處于振蕩狀態(tài)，并且這種無(wú)用的輸出電平可以沿信號(hào)通道上的各個(gè)觸發(fā)器級(jí)聯(lián)式傳播下去。解決方法：1)降低系統(tǒng)時(shí)鐘2)用反應(yīng)更快的FF3)引入同步機(jī)制，防止亞穩(wěn)態(tài)傳播4)改善時(shí)鐘質(zhì)量，用邊沿變化快速的時(shí)鐘信號(hào)關(guān)鍵是器件使用比較好的工藝和時(shí)鐘周期的裕量要大。6.IC設(shè)計(jì)中同步復(fù)位與異步復(fù)位的區(qū)別同步復(fù)位在時(shí)鐘沿采復(fù)位信號(hào)，完成復(fù)位動(dòng)作。異步復(fù)位不管時(shí)鐘，只要復(fù)位信號(hào)滿足條件，就完成復(fù)位動(dòng)作。異步復(fù)位對(duì)復(fù)位信號(hào)要求比較高，不能有毛刺，如果其與時(shí)鐘關(guān)系不確定，也可能出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)。7.MOORE與MEELEY狀態(tài)機(jī)的特征Moore狀態(tài)機(jī)的輸出僅與當(dāng)前狀態(tài)值有關(guān),且只在時(shí)鐘邊沿到來(lái)時(shí)才會(huì)有狀態(tài)變化。Mealy狀態(tài)機(jī)的輸出不僅與當(dāng)前狀態(tài)值有關(guān),而且與當(dāng)前輸入值有關(guān)。8.什么是集電極開(kāi)路與非門(OC門)?OC門和普通的TTL與非門所不同的是，它用一個(gè)外接電阻RL來(lái)代替由VT3、VT4組成的有源負(fù)載，實(shí)現(xiàn)與非門邏輯功能，OC門邏輯功能靈活，應(yīng)用廣泛。9.什么是TTL集成電路?TTL集成電路是一種單片集成電路。在這種集成電路中，一個(gè)邏輯電路的所有元器件和連線都制作在同一塊半導(dǎo)體基片上。由于這種數(shù)字集成電路的輸人端和輸出端的電路結(jié)構(gòu)形式采用了晶體管，所以一般稱為晶體管一晶體管(Transistor-tranSiS-torLogic)邏輯電路，簡(jiǎn)稱TTL電路。10.MOS電路的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn):1)工藝簡(jiǎn)單，集成度高。2)是電壓控制元件，靜態(tài)功耗小。3)允許電源電壓范圍寬（318V）。4)扇出系數(shù)大，抗噪聲容限大。缺點(diǎn)：工作速度比TTL低。11.什么是三態(tài)與非門(TSL)?三態(tài)與非門有三種狀態(tài)：1)門導(dǎo)通，輸出低電平。2)門截止，輸出高電平。3)禁止?fàn)顟B(tài)或稱高阻狀態(tài)、懸浮狀態(tài)，此為第三態(tài)。三態(tài)門的一個(gè)重要用途，就是可向同一條導(dǎo)線(或稱總線Y)上輪流傳送幾組不同的數(shù)據(jù)或控制信號(hào)。12.請(qǐng)畫出用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)2倍分頻的邏輯電路把D觸發(fā)器的輸出端加非門接到D端。13.用D觸發(fā)器做4進(jìn)制的計(jì)數(shù)器14.MOS門電路在使用時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？1)輸入端不能懸空。因MOS電路是一種高輸入阻抗的器件，若輸入端懸空，由于靜電感應(yīng)形成的電荷積聚而產(chǎn)生的高壓將柵極擊穿；另外由靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的電壓易使電路受到干擾，造成邏輯混亂。2)集成MOS邏輯電路在保存時(shí)一般應(yīng)將各管腳短接以防止靜電感應(yīng)；在焊接時(shí)，電烙鐵應(yīng)真正接地線。15.電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率的基本原理是什么？電子計(jì)數(shù)器進(jìn)行頻率測(cè)量是通過(guò)在一定的閘門時(shí)間內(nèi)對(duì)被測(cè)量信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)完成的。被測(cè)信號(hào)送入輸入電路后，經(jīng)放大、整形變換成與其周期相同的脈沖被送至閘門電路，同時(shí)，晶體振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)分頻器分頻后，通過(guò)門控雙穩(wěn)電路，選定閘門開(kāi)通時(shí)間，閘門開(kāi)通后對(duì)被測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù)。最后，通過(guò)顯示電路顯示被測(cè)頻率。第四篇：數(shù)字電路基礎(chǔ)_D06-00第六章學(xué)習(xí)要點(diǎn)第六章可編程邏輯器件本章將系統(tǒng)介紹半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理，講述存儲(chǔ)器擴(kuò)展容量的方法，介經(jīng)用存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)組合邏輯電路的概念。然后集中講述可編程邏輯器件的原理及應(yīng)用，依次介經(jīng)PLA、PAL、GAL和FPGA等各種可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及使用方法。學(xué)習(xí)要點(diǎn)1．熟悉ROM的不同類型，了解相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)及工作原理。2．熟悉RAM的不同類型，了解相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)及工作原理。3．掌握ROM和RAM的區(qū)別。4．掌握存儲(chǔ)器擴(kuò)展容量的方法。5．掌握用存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)組合邏輯電路的原理及方法。6．了解PLA、PAL的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。7．掌握陣列圖的使用方法。8．熟悉GAL的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，以及不同類型GAL的特點(diǎn)。9．熟悉PLD器件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，了解可編程邏輯語(yǔ)言ABEL—HDL的應(yīng)用。10．熟悉FPGA的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。11．了解FPGA的編程配置及工作模式。12．熟悉FPGA的主要特點(diǎn)及FPGA芯片設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。13，了解VHDL語(yǔ)言及其特點(diǎn)。第五篇：數(shù)字電路理論上機(jī)教案數(shù)字電路理論上機(jī)教案學(xué)習(xí)掌握軟件QuartusII的使用方法，以及熟練應(yīng)用VHDL語(yǔ)言編程。學(xué)習(xí)步驟：1.軟件介紹1.1安裝破解首先安裝QuartusII9.0(32-Bit)：找到安裝文件內(nèi)的Crack_QII90文件夾下的Quartus_II_9.0破解器.exe把破解器復(fù)制到C:altera90quartusbin路徑下，運(yùn)行。生成license.dat文件，把文件保存在C:altera90quartusbin路徑下。啟動(dòng)在QuartusII9.0的Tools菜單下選擇LicenseSetup，復(fù)制下NICID用記事本打開(kāi)剛才生成的license.dat文件，把文件里的2處XXXXXXXXXXXX用NICID替換。然后在QuartusII9.0的Tools菜單下選擇LicenseSetup，然后選擇Licensefile，最后點(diǎn)擊OK。破解成功后，在啟動(dòng)畫面中可以看見(jiàn)“Altera中國(guó)區(qū)代理――駿龍科技有限公司”的防偽字樣。1.2軟件界面1.3開(kāi)發(fā)步驟2.VHDL編程以三與門為例，介紹VHDL編程步驟。①建立工程文件夾D:學(xué)號(hào)。注意：工程文件不能放在根目錄下，必須建立文件夾。②建立工程yumen3.qdf。注意：三名一致。啟動(dòng)軟件：桌面快捷方式，或開(kāi)始-》程序-》Alteral-》QuartusII打開(kāi)。打開(kāi)工程向?qū)В狐c(diǎn)擊菜單欄File->NewProjectWizard?，彈出新建工程引導(dǎo)窗口。第一頁(yè)：Introduction直接next。第二頁(yè)：三個(gè)空白，第一段：選擇路徑，放在你自己的工程文件夾下。第二段：工程名，注意命名規(guī)則。和三名一致。第三段：頂層模塊名稱，忽略。直接next。第三頁(yè)：addfile添加文件，直接next。第四頁(yè)：選擇硬件，F(xiàn)amily&Devicesettings。Family：CycloneIIAvailabelDevice：EP2C35F672C6第五頁(yè)：EDAToolsSettings，EDA工具配置，直接忽略next。第六頁(yè)：Summary概況。finish③VHDL程序文本輸入：選擇輸入方式：菜單File->New彈出對(duì)話框，選擇VHDLFile，出現(xiàn)編程界面。保存VHDL文件。File->SaveAs文件名為yumen3.vhd注意命名規(guī)則。和三名一致。編寫三與門程序：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entityyumen3isport(a,b,c:instd_logic;y:outstd_logic);endyumen3;architecturenand3ofyumen3isbeginy<=aandbandc;endnand3;④編譯工程菜單欄Processing->CompilerTool->Start；或者工具欄紫色三角符號(hào)。⑤本部分注意事項(xiàng)：文本拼寫錯(cuò)誤，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)缺漏錯(cuò)誤，文件路徑，三名（工程名，文件名，實(shí)體名）不一致。3.電路圖繪制1.1新建原理圖文件File->New在新建對(duì)話框中選BlockDiagram/SchematicFile點(diǎn)擊ok1.2出現(xiàn)畫圖窗口后，在帶點(diǎn)的空白處雙擊鼠標(biāo)，出現(xiàn)symbol窗口。左邊樹(shù)狀分支有三種選擇：megafunctions,others,primitives。1.3真實(shí)邏輯芯片選擇others->maxplus2，08,32,86,112等等1.4邏輯門選擇primitives->logic，and3,nor21.5輸入輸出primit