数字电路制作与调试项目化教程（活页式）教案 42 水位显示控制电路的制作与调试.docx

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《数字电路制作与调试》

教案

课程名称

数字电子技术

课程代码

M01F28D10

总学时

64

任课教师

南京信息职业技术学院

单元教案

授课日期

授课地点

根据实际情况填写，有几个填写几个。

授课班级

班级人数

教学单元

教学单元、教学目标、教学方式、评价方式与课程大纲的相应内容保持一致。

项目2水位显示控制电路的制作与调试

教学时数

按单元的教学时数填写。

12

教学目标

教学目标应是此单元的教学目标结合实际授课内容的具体化，其描述参见文中举例。

AOB2：熟练逻辑代数的基本公式和基本定理；掌握逻辑函数的公式法以及卡诺图化简；

AOB3：学会组合逻辑电路的设计方法，能够进行简单的组合逻辑电路的设计；掌握组合逻辑电路的分析与测试方法；

AOB5：能熟练使用Multisim仿真软件对所设计的电路进行调试和仿真；利用数电实验箱搭建硬件电路。

BOB4：电子设计小项目制作培养学生严谨、踏实、精益求精的大国工匠精神、专业荣誉感和职业使命感。

BOB4：通过课程思政的微课视频：“硬核，中国芯！”，培养学生严谨、踏实、精益求精的大国工匠精神。

教学方式

一体化教学

评价方式

课堂表现（30%）

作业完成（30%）

项目完成（40%）

教学资源

教学资源包含理论上使用的纸质或网络教学资源，实践课使用的设备、工具和耗材等资源。任课教师需保证所有资源可用。

1.《数字电子技术》，杨志忠编著；

2.数字电路实验箱25套，Multisima9.0仿真软件；

3.网络学习资源：职教云，钉钉

在线测试：第二单元单元测试?

微视频：视频2组合逻辑电路逻辑功能仿真、视频4逻辑函数化简、视频5与非门逻辑功能验证等等：

/design/process/edit.html?courseOpenId=9boyamcro69oaawrvqbbkw

行业网站推荐：

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单元教学设计

第一次课

（4学时根据

根据实际教学时数填写。

教学内容

教学内容部分的详略可以根据实际情况调整。对于新教师、新课程，要求详细填写；其余填写内容要点即可。

任务2.1逻辑函数的化简与测试

2.1.1逻辑代数的基本公式

在逻辑代数中不仅有与、或、非三种基本逻辑运算，还包含一系列公式、定理和规则，通过它们对输出逻辑函数表达式的处理，可以完成逻辑电路的化简、变换、分析和设计。

逻辑代数的基本公式如表2.1所示，表中一些公式与普通代数中的公式形式相同，但是也有一些公式是逻辑代数中所特有的。

以表2.1中的基本公式为基础，可以推出一些常用公式，如表2.3所示。直接运用这些公式，可以给逻辑函数的化简带来很大方便。

2.1.2逻辑代数的基本定理

逻辑代数有三个基本定理：代入定理、反演定理和对偶定理，它们和基本定律一起构成了完整的逻辑代数系统，可以用来对逻辑函数进行描述、推导和变换，可以扩大公式的应用范围，还可以减少一些公式的证明。

1.代入定理

代入定理的基本内容是：任何一个含有变量A的等式，如果将所有出现A的位置都用同一个逻辑函数G来替换，则等式仍然成立。

2.反演定理

反演定理的基本内容是：若已知逻辑函数Y的逻辑式，则只要将Y式中所有的“?”换为“+”，“+”换为“?”，常量“0”换成“1”，“1”换成“0”，所有原变量（不带非号）变成反变量，所有反变量换成原变量，得到的新函数即为原函数Y的反函数（补函数）Y?。

注意：①变换中必须保持先与后或的顺序；

②不是单个变量上的“非号”要保留不变。

3.对偶定理

对偶定理的基本内容是：在一个逻辑式Y中，若将其中所有的“+”变成“?”，“?”变成“+”，“1”变成“0”，“0”变成“1”，所得逻辑式称为原逻辑式的对偶式，称之为Y^。

需要注意，求Y的对偶式和求Y的反演式不同，在求Y的对偶式中，式中原变量和反变量不需要互换。

2.1.3逻辑函数的公式法化简

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，一般来说，逻辑函数式越简单，相应的逻辑电路使用的元器件和连线就越少，可设计出最简洁的逻辑电路。这对于节省元器件、降低成本和提高系统的可靠性、提高产品的市场竞争力都是非常重要的。

所谓最简是指：表达式中乘积项最少，即相应电路中的“与”门个数和“或”门输入端数最少，每个乘积项所含的变量最少，这意味着每个与门输入端最少。逻辑函数的化简通常有公式法和卡诺图法两种。

逻辑函数式的几种常见形式和变换

由于受到器件供货的限制，在用电子器件组成实际的逻辑电路时，应该根据器件的资源情况决定采用