电工与电子教案 第11章 数字电路.doc

第11章数字电路 【课题】 11.1数字电路的基本知识 【教学目标】 描述数字电路的基本概念和特点。 【教学重点】 1．数字电路的特点。 2．二进制数。 【教学难点】 1．数字电路的特点。 2．二进制数。 【教学过程】 【一、复习】 十进制数的计算规律。 【二、引入新课】 数字电路是目前发展较快、应用逐步扩大的电子电路，作为数字电路的基础，本节介绍的内容只是基本概念。 【三、讲授新课】 11.1.1　 1．数字信号和数字电路 （1）数字信号：在时间上和幅度上都是离散的信号。数字信号常用抽象出来的二值信息1和0表示。反映在电路上就是高电平和低电平两种状态，如图11.1所示。 图11.1　 （2）数字电路：是用来处理数字信号的电路。数字电路常用来研究数字信号的产生、变换、传输、储存、控制、运算等。 （3）组合逻辑电路：任意时刻的输出信号仅取决于该时刻的输入信号，而与信号作用前电路原来的状态无关（门电路、译码器）。 （4）时序逻辑电路：任意时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来的状态（触发器、计数器、寄存器）。 2．数字电路的特点 （1）数字信号是二值量信号，可以用电平的高低来表示，也可以用脉冲的有无来表示，只要能区分出两个相反的状态即可。 （2）构成数字电路的基本单元电路结构比较简单，对元件的精度要求不高，允许有一定的误差。 （3）数字电路的抗干扰能力很强，工作稳定可靠。 11.1.2　 1．数制 （1）数制：数的表示方法，最常用的数制有二进制数和十进制数两种。 （2）十进制数是用0 ~ 9十个数码按照一定规律排列来表示数值大小的，其计数规则是“逢十进一”。 （3）二进制数是用0和1两个数码按照一定规律排列来表示数值大小的，其计数规律是“逢二进一”。 （4）二(十进制数的相互转换。将二进制数按其展开式展开后相加就得到等值的十进制数。 [例题11.1]　[1001]2转化为十进制数 [解]　[1001]= 1?(?23 + 0?(?22 +0?(?21 +?1?(?20??= 8 + 0 + 0 + 1 = [9]10 十进制数转换为二进制数的方法，是采用“除2取余数”法。 [例题11.2]　[13]10转换为二进制数。 [解] 2 | 13余1，即1???K0 2 | 6余0，即0???K1 2 | 3余1，即1???K2 2 | 1余1，即1???K3 0 所以[13]10 =?[1101]2 2．码制 （1）代码：表示文字、符号等信息的二进制数码。 （2）编码：建立代码与文字、符号或其他特定对象之间一一对应关系的过程。 （3）二－十进制编码（BCD码）：用4位二进制数码来表示一位十进制数码。表11.1所示是一种8421BCD码。 表11.18421BCD码编码表 十进制数码 二进制数码 位权 8 位权 4 位权 2 位权 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 例如，[8]10???[1000]8421BCD，[24]10??8421BCD。 【四、小结】 1．数字信号是一种不连续的信号，常用1和0表示。 2．二进制数的计算规律是“逢二进一”，二进制数和十进制数之间可以相互转换。 【五、习题】 一、是非题：1；二、选择题：1；填空题；1、2、3、4、5、6。 【课题】 11.2逻辑门电路 【教学目标】 解释逻辑门电路的逻辑功能、逻辑符号和逻辑表达式。 【教学重点】 1．基本门电路的符号。 2．基本门电路的逻辑关系。 3．基本门电路的逻辑表达式。 【教学难点】 1．基本门电路的符号。 2．基本门电路的逻辑关系。 3．基本门电路的逻辑表达式。 【教学过程】 【一、复习】 二极管正向导通、反向截止的条件。 【引入新课】 逻辑门电路种类较多，基本逻辑门主要是与门、或门和非门，它们的不同组合，可以构成其他逻辑功能的电路。 【三、讲授新课】 11.2.1　 1．与逻辑 （1）与逻辑：当决定某一事件的所有条件都具备时，该事件才会发生，如图11. 2（a）所示。 （2）真值表：符号0和1分别表示低电平和高电平，将输入变量可能的取值组合状态及其对应的输出状态列成的表格。 表11.2　 A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 （3）逻辑表达式为 Y = A·B 式中Y?－?A、B?－? （1）与门：实现与逻辑运算的电路。 （2）二极管与门电路如图11.2（b）所示。与门的符号如图11.2（c）所示。符号图中A、B表示输入逻辑变量，Y表示输出逻辑变量。多输入逻辑变量的逻辑符号可类推。 （3）图11.2（d）为