数字电子技术完整教案汇总.docx
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数字电子技术完整教案汇总
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·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、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
2.2.1二极管的开关特性
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
2.4TTL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
2.5MOS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
2.5MOS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
CC4001CC4030、CC4071、CC4086、CC4502等集成电路
3、找常用芯片进行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
3.1.1 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,…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----74ls283
3、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74LS85
7、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
3.2.2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)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74LS151
2、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
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
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、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
4.1.5D触发器
一、维持—阻塞边沿D触发器
1.D触发器的逻辑功能
2.维持—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
4.1.6T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:
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---74LS194
4.3.3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1/N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74LS74D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、将两位十进制加法计数器改为两位十进制减法计数器,实现由99—00递减计数,记录之。
4、按实验指导书图9—4电路进行实验,记录之。
5、按实验指导书图9—5,或图9—6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
5.4555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
5.4555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10—5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10—5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0100),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
7.1D/A转换器
二、教学目的和要求:
掌握D/A转换器的工作原
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