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组合逻辑电路设计基础
——火灾自动探测报警电路设计
华东师范大学第二附属中学张智勇
一、学情分析
1．教学内容分析
本节课内容是在基本数字逻辑理论、数字电路实验箱的使用、以及集成电路模块使用的基础上，
进行组合逻辑电路的设计与实验。这里选择在日常生活中有着广泛应用的火灾自动探测报警电路作
为教学内容。
2．学生分析
学生已经掌握与、或、非三种基本的逻辑运算及逻辑电路符号；知道简单的逻辑化简公式，理
解真值表的功能；熟悉74LS08、74LS32集成电路块的内部逻辑功能与管脚排布，并能在数字电路实
验箱上进行验证，熟悉EWB的基本使用。
由于在逻辑电路的世界里，学生对抽象的0、1逻辑学习感到单调、枯燥。所以我们选择火灾自
动探测报警电路的设计与实现进行教学，学习组合逻辑电路的设计，提高学生学习数字逻辑的兴趣。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）综合运用“与”、“或”、“非”进行逻辑电路实现；
（2）能根据逻辑表达式绘制逻辑电路图；
2．过程与方法
（1）通过火灾自动探测报警电路的设计，学习用组合逻辑解决生活中一些实际问题的方法；
（2）通过火灾自动探测报警电路的实验，掌握数字逻辑电路实验的基本方法。
3．情感态度与价值观
（1）感受数字技术对改善生活实际的作用；
（2）激发学生对技术学习的兴趣；
三、教学内容及重难点
✓重点：组合逻辑电路设计的步骤和方法。
✓难点：根据真值表建立逻辑函数的表达式。
四、教学环境：
数字电路实验箱、74LS08集成电路、74LS32集成电路、多媒体计算机及EWB。
五、教学过程
（一）创设情景，导入新课（3′）
我们来看这样一张图片（出图）。你能告诉我这里发生了什么吗？（学生齐答）火灾！是的。火
灾！严重的火灾！！虽然，火的出现带给了我们无尽的光明和温暖，但同时火灾也给社会和家庭带来
了严重的危害。
请看这组数据（出数据）！那么，面对危害如此严重的火灾，（问1）你认为，一旦火情出现，
怎样才能迅速将火扑灭呢？（学生答）及时报警（需要的回答）、并迅速灭火。
及时报警，可以快速有效地将火灾熄灭在萌芽状态，在科技日益发达的今天，（问2）那么如何
才能做到及时报警呢？（学生答）使用自动监控器或现场24小时人工看守并报警，电子自动探测并
报警（需要的回答）。
电子自动探测报警可以将人解放出来，但它使如何探测并判断发生了火灾呢？这是由于火灾发
生时，通常有着烟雾变浓、温度升高、光线变强明显的现象特征。
所以火灾自动探测报警电路是由烟雾探测器、温度探测器和光探测器同时探测周围信号，当其
中两个或两个以上探测器探测到火灾信号时，通过一定的电路就能产生报警。
（演示成品并做说明）
（二）新课流程设计（24′）
1.火灾自动探测报警电路设计（16′）
（1）使用功能表明确问题（见表一）。
烟雾浓度温度光线强度报警FABCF
低低低不报警0000
低低高不报警0010
低高低不报警0100
低高高报警0111
高低低不报警1000
高低高报警1011
高高低报警
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