荆州职业技术学院数字电子技术课程教案_精品文档Word文件下载.doc
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段
多媒体,资料展示
过
程
及
时
间
配
²
介绍《数字电子技术》这门课的性质、任务、内容及相关的学习方法(20’)
授课内容
第一章数字电子基础基础
第一节概述
一、数字信号和数字电路、模拟电路与数字电路(10’)
1.数字信号和数字电路、模拟电路与数字电路定义
2.数字信号和数字电路、模拟电路与数字电路举例
3.数字电路的优点。
教研室主任检查签字
︵
续
︶
二、数制和码制(40’)
1.数制
2.不同数制间的转换
三、二进制代码(15’)
1.二-十进制代码
2.可靠性代码
小结(5’)
作业
后
记
第一章逻辑代数基础
第一节概述
一、数字量和模拟量
1.数字信号与模似信号
模拟信号—幅度随时间连续变化
数字信号—断续变化(离散变化),时间上离散幅值上整量化,多采用0、1二种数值组成又称二进制信号。
模拟电路与数字电路
模拟电路—传输或处理模拟信号的电路,如:
电压、功率放大等;
数字电路—处理、传输、存储、控制、加工、算运算、逻辑运算、数字信号的电路。
2、数字电路的分类
1、按电路类型分类:
(1)组合逻辑电路
(2)时序逻辑电路
2、按集成度分类:
SSI→MSI→LIS→VLSI
二、数制和码制
数制是一种计数方法,是进位计数制的简称。
在数字电路中,除了常用的十进制以外,还有二进制、八进制和十六进制。
(1)十进制:
以10为基数的计数体制;
有0-9十个数码;
其进位规律是逢十进;
各位的权是10的幂。
(2)二进制:
以2为基数的计数体制;
只有0和1两个数码;
其进位规律是逢二进一;
各位的权是2的幂。
(3)八进制:
以8为基数的计数体制;
有0-7八个数码;
其进位规律是逢八进一,各位的权为8的幂。
(4)十六进制:
以16为基数的计数体制;
有0-F十六数码,其进位规律是逢十六进一,各位的权为16的幂。
(1)各种数制转换成十进制
二进制、八进制、十六进制转换成十进制时,只要将它们按权展开,求出各加权系数的和,便得到相应进制数对应的十进制数。
(10110110)2=(1×
27+0×
26+1×
25+1×
24+0×
23+1×
22+1×
21+
0×
20)10=(128+0+32+16+0+4+2+0)10=(192)10
(172.01)8=(1×
82+7×
81+2×
80+0×
8-1+1×
8-2)10
=(64+56+2+0+0.0625)10=(122.0625)10
(4C2)16=(4×
162+12×
161+2×
160)10=(1218)10
(2)十进制转换为二进制
将十进制数的整数部分转换为二进制数时采用“除2取余法”;
将十进制小数部分转换为二进制数时采用“乘2取整法”
将十进制数(107.625)10转换成二进制数。
解:
(1)整数部分转换
所以,(107)10=(K6K5K4K3K2K1K0)2=(1101011)2
(2)小数部分转换
0.625×
2=1.250整数部分=1=K-1
0.25×
2=0.50整数部分=0=K-2
0.50×
2=1.00整数部分=1=K-3
所以,(0.625)10=(K-1K-2K-3)2=(101)2
由此可得十进制数(107.625)10对应的二进制数为
(107.625)10=(1101011.101)2
(3)二进制与八进制间相互转换
①二进制数转换成八进制数
②八进制数转换成二进制数。
将二进制数(11100101.11101011)2转换成八进制数。
(11100101.11101011)2=(345.726)8
将八进制数(745.361)8转换成二进制数。
(745.361)8=(111100101.011110001)2
(4)二进制与十六进制间相互转换
①二进制数转换成十六进制数
②十六进制数转换成二进制数。
将二进制数(10011111011.111011)2转换成十六进制数。
(10011111011.111011)2=(4FB.EC)16
将十六进制数(3BE5.97D)16转换成二进制数。
(3BE5.97D)16=(11101111100101.100101111101)2
三、二进制代码
将十进制数的0~9十个数字用二进制数表示的代码,称为二-十进制码,又称BCD码。
(1)8421BCD码
(2)2421BCD码和5421BCD码(3)余3BCD码
(1)格雷码
(2)奇偶校验码
逻辑代数及逻辑运算
1、熟练掌握基本逻辑运算和几种常用复合导出逻辑运算;
2、熟练运用真值表、逻辑式、逻辑图来表示逻辑函数
基本逻辑运算逻辑函数的表示
无
课堂讲授
多媒体
复习(提问):
(5’)
直接引入新课
第二节逻辑代数及逻辑运算
第三节逻辑代数的基本公式与定理
一、逻辑代数(20)
1、概念
2、特点
二、逻辑代数中基本的三种运算。
(20’)
1、与运算———所有条例都具备事件才发生
2、或运算———至少有一个条件具备,事件就会发生。
3、非运算:
—结果与条件相反
三、几种导出的逻辑运算(20’)
(1)与非运算、或非运算、与或非运算
(2)异或运算和同或运算
四、逻辑代数的基本公式与定理(20’)
1、逻辑代数的基本公式
2、逻辑代数的基本定律
3、逻辑代数的基本规则
复习(提问)
授课内容
一、逻辑代数
用变量“0”和“1”代表不同状态并用于描述客观事物逻辑关系的数学方法,是分析和研究数字逻辑电路的基本工具。
二、三种基本运算
1、与运算———所有条例都具备事件才发生
开关:
“1”闭合,“0”断开
灯:
“1”亮,“0”灭
真值表:
把输入所有可能的组合与输出取值对应列成表。
逻辑表达式:
L=K1*K2(逻辑乘)
逻辑符号:
原有符号:
讨论与逻辑运算的逻辑口诀
逻辑功能口决:
有“0”出“0”,全“1”出“1”。
L=K1+K2(逻辑加)
讨论或逻辑运算的逻辑口诀
有“1”出“1”全“0”出“0”
讨论非逻辑运算的逻辑口诀
三、几种导出的逻辑运算
相同为“1”,不同为“0”
四、逻辑代数的基本公式
1.逻辑常量运算公式
2.逻辑变量、常量运算公式
五、逻辑代数的基本定律
1.与普通代数相似的定律:
交换律、结合律、分配律
2.吸收律:
吸收律可以用上面的基本公式推导,是逻辑函数化简中常用的定律。
3.摩根定律
摩根定律又称为反演律,有以下两种形式
摩根定律可以推广到多个变量,起逻辑表达式如下:
六、逻辑代数的三个重要规则
1.代入规则:
对于任一个含有变量A的逻辑等式,可以将等式两边的所有变量A用同一个逻辑函数替代,替代后等式仍然成立。
2.反演规则:
对于任何一个逻辑函数式Y,如果将式中的“•”换成“+”,“+”换成“•”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,原变量换成反变量,反变量换成原变量,则得到原逻辑函数的反函数。
3.对偶规则:
对于任何一个逻辑函数式Y,如果将式中的“•”换成“+”,“+”换成“•”,“0”换成“1”,“1”换成“0”,则得到一个新的逻辑函数式,即原逻辑函数的对偶式。
公式法化简逻辑函数
1、掌握逻辑函数的建立和表示方法。
2、掌握公式法化简逻辑函数
逻辑函数的建立和表示方法
第四节逻辑函数及其表示方法
第五节逻辑函数的公式化简法
一、逻辑函数的建立(10’)
二、逻辑函数的表示方法(20’)
1.真值表
2.逻辑函数式
3.逻辑图
三、逻辑函数的公式化简法(50’)
1.化简的意义与标准
2.化简的方法
(1).并项法
(2).吸收法
(3).消去法
(4).配项法
复习(提问):
一、化简的意义与标准
1.化简逻辑函数的意义
根据逻辑问题归纳出来的逻辑函数式往往不是最简逻辑函数式,对逻辑函数进行化简和变换,可以得到最简的逻辑函数式和所需要的形式,设计出最简洁的逻辑电路。
2.逻辑函数式的几种常见形式和变换
与—或表达式(1-12)
或—与表达式(1-13)
与非—与非表达式(1-14)
或非—或非表达式
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