荆州职业技术学院数字电子技术课程教案

荆州职业技术学院数字电子技术课程教案应用电子专业班级教师授课时间教学课题概述数制和码制学时2教学目的1、了解本门课程的基本内容；2、了解数字电路的特点及应用、分类及学习方法；3、掌握二、八、十、十六进制的表示方法及相互转换；。教材分析重点数制与码制的表示方法难点二、八、十六进制的转换教学方法课堂讲授与课堂讨论教学手段多媒体，资料展示教学过程及时间分配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教学过程及时间分配︵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’）作业教学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1.数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。2.不同数制间的转换（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-10.25×2=0.50整数部分=0=K-20.50×2=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1.二-十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2.可靠性代码（1）格雷码（2）奇偶校验码荆州职业技术学院数字电子技术课程教案应用电子专业班级教师授课时间教学课题逻辑代数及逻辑运算学时2教学目的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教材分析重点基本逻辑运算逻辑函数的表示难点无教学方法课堂讲授教学手段多媒体教学过程及时间分配复习（提问）：（5’）直接引入新课授课内容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。教研室主任检查签字教学过程及时间分配︵续︶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小结（5’）作业教学后记复习（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”。2、或运算———至少有一个条件具备，事件就会发生。逻辑表达式：L=K1+K2（逻辑加）逻辑符号：讨论或逻辑运算的逻辑口诀逻辑功能口决：有“1”出“1”全“0”出“0”3、非运算：—结果与条件相反逻辑表达式：逻辑符号：讨论非逻辑运算的逻辑口诀三、几种导出的逻辑运算（1）与非运算、或非运算、与或非运算（2）异或运算和同或运算逻辑表达式：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BAABBAAB摩根定律可以推广到多个变量，起逻辑表达式如下：CBAABCCBAABC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。荆州职业技术学院数字电子技术课程教案应用电子专业班级教师授课时间教学课题公式法化简逻辑函数学时2教学目的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教材分析重点逻辑函数的建立和表示方法难点公式法化简逻辑函数教学方法课堂讲授教学手段多媒体教学过程及时间分配复习（提问）：（5’）直接引入新课授课内容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．逻辑图教研室主任检查签字教学过程及时间分配︵续︶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小结（5’）作业教学后记复习（提问）：授课内容一、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CBABY1与—或表达式（1-12）))((2CBBAY或—与表达式（1-13）CBABY3与非—与非表达式（1-14）CBBAY4或非—或非表达式（1-15）CBBAY5与或非表达式（1-16）3.逻辑函数的最简与-或式对与或式而言最简与-或式的标准是：（1）逻辑函数式中的乘积项的个数最少；（2）每个乘积项中的变量数最少。二、逻辑函数的代数化简法1.并项法运用基本公式1AA，将两项合并为一项，同时消去一个变量。如：（1）BACCBACBACBA)(（2）ACBCBACBCBACBCBACBBCA)()()()(2.吸收法运用吸收律AABA和CAABBCCAAB，消去多余的与项。如：（1）ABFEABAB)(（2）BDDCAABCBDDCDAABC)(BDDACABCDACABCDCDAABC3.消去法运用吸收律BABAA，消去多余因子。如：（1）CBAABCBCAAB)(CABABCAB（2）CDBAABBABACDBAABCDBABA)(CDBABABABACDBABA4.配项法在不能直接运用公式、定律化简时，可通过乘1AA或加入零项0AA进行配项在化简。如：（1）)(BBDCACBABDCACBABDCBADCABCBAB)1()1(ADCBDCABCBAB（2）ABABABABCCABABABCCABABABCABCAB)(ABABCABCAB)(ABABABCCBAABC小结荆州职业技术学院数字电子技术课程教案应用电子专业班级教师授课时间教学课题卡诺图化简逻辑函数学时2教学目的1、掌握最小项的卡诺图表示；2、熟练运用卡诺图化简逻辑函数教材分析重点卡诺图化简逻辑函数难点卡诺图化简逻辑函数教学方法课堂讲授教学手段多媒体教学过程及时间分配复习（提问）：（5’）直接引入新课授课内容第六节逻辑函数的卡诺图法化简一、最小项与卡诺图（10’）1.最小项的定义和性质2.表示最小项的卡诺图教研室主任检查签字教学过程及时间分配︵续︶二、用卡诺图表示逻辑函数（15’）1.逻辑函数的标准与-或式2.用卡诺图表示逻辑函数三、用卡诺图化简逻辑函数（35’）1．基本步骤2．例题讲解四、具有无关项的逻辑函数的化简（20’）1．定义2．化简办法3．例题讲解小结（5’）作业教学后记授课内容一、最小项与卡诺图1.最小项的定义和性质（1）最小项的定义在有n个变量的逻辑函数中，如果乘积项中包含了全部变量，并且每个变量在该乘积项中或以原变量或以反变量只出现一次，则该乘积项就定义为逻辑函数的最小项。（2）最小项的基本性质①对于任意一个最小项只有一组取值使它的值为1,而其余各组变量取值均使它的值为0。②不同的最小项,使它的值为1的那组变量取值也不同。③对于变量的任一组取值,任意二个最小项的乘积为“0”。④对于变量的任一组取值,全体的最小项之和为“1”2.表示最小项的卡诺图（1）相邻最小项如果两个最小项中只有一个变量为互反变量,其余变量均相同时,则这两个最小项逻辑相邻,