2023年数字电路精品讲义.pdf
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1、数字电路教案 第 1 次 授课题目(教学章、节或主题):绪论;1 数字逻辑基础;0 引言;1、1 模拟信号与数字信号;1、2 数字电路;1、3 数制;1、4 二进制码。课时安排 2 学时 授课时间 8、29 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1、了解本门课程的基本内容;2、了解数字信号与数字电路的基本概念、特点、应用、分类及学习方法;3、了解数字信号的特点及表示方法;4、掌握二、八、十、十六进制的表示方法及相互转换;5、了解常用二进制码,熟悉 8421BCD码、余三码、格雷码的意义及表示方法。教学内容(包括基本内容、重点、难点):基本内容:0、绪论 课程性质;课程任务;课程目标:课
2、程特点;学习方法及要求;参考书;成绩评定;作业;答疑。1、1 模拟信号与数字信号 数字信号的主要参数 1、2 数字电路 1、数字信号与数字电路;2、数字电路的特点;3、数字电路的应用。4、数字电路中的一些规定 1、3 数制 1、几种常用数制 2、不同进制数的相互转换(举例)1、4 二进制码 1、BCD 码 2、码制(举例)小结与布置作业 重点:1、二、十六进制及与十进制的相互转换;2、8421 码、常用编码。难点:各种数制之间的关系及相互转换规律。讨论、思考题、作业:讨论:离散信号;二、十、八、十六进制的特点及表示方法;码的作用;8421BCD码的特点及应用。复习(提问):什么就是模拟信号、模
3、拟电路?什么就是数制?作业:1、3、3、1、3、4、1、3、5、1、3、6。参考资料(含参考书、文献等):1、阎石.数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社.2002.2、杨素行.数字电子技术基础简明教程(第二版).北京:高等教育出版社.1998.3、郑家龙.集成电子技术基础教程.北京:高等教育出版社.2002.4、唐竟新.数字电子技术基础解题指南.北京:清华大学出版社.1998.教学过程设计:复习 9 分钟,授新课 60 分钟,安排讨论 20 分钟,布置作业 1 分钟,其她 10(课堂组织)5(巩固新课)5 分钟 授课类型(请打):理论课 讨论课 实验课 练习课 上机 其她 教学方式
4、(请打):讲授 讨论 示教 指导 其她 教学资源(请打):多媒体 模型 实物 挂图 音像 其她 填表说明:1、各栏目填写内容较多时,可附页;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。第 2 次 数字电路教案 授课题目(教学章、节或主题):1、5 基本逻辑运算 1、6 逻辑函数与逻辑问题的描述 课时安排 2 学时 授课时间 9、1 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1、掌握基本逻辑运算;2、掌握逻辑问题的描述方法。教学内容(包括基本内容、重点、难点):基本内容:1、5 基本逻辑运算 1、基本逻辑运算:与、或、非。2.组合逻辑运算:与非、或非、与或非、异或、同或;1、6 逻辑函数
5、与逻辑问题的描述 1.逻辑函数的定义 2.逻辑函数的表示方法及各种表示方法之间的转换。本章小结与布置作业 重点:1、基本逻辑运算;2、逻辑函数的表示方法。难点:1、组合逻辑运算;2、逻辑函数各表示方法之间的转换。讨论、思考题、作业:讨论:异或运算、同或运算的逻辑功能。复习(提问):8421BCD码、ASCII 码。作业:1、3、1、1、3、2、课外作业。参考资料(含参考书、文献等):1、阎石.数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社.2002.2、杨素行.数字电子技术基础简明教程(第二版).北京:高等教育出版社.1998.3、郑家龙.集成电子技术基础教程.北京:高等教育出版社.2002
6、.4、唐竟新.数字电子技术基础解题指南.北京:清华大学出版社.1998.教学过程设计:复习 9 分钟,授新课 60 分钟,安排讨论 20 分钟,布置作业 1 分钟,其她 10(课堂组织)5(巩固新课)5 分钟 授课类型(请打):理论课 讨论课 实验课 练习课 上机 其她 教学方式(请打):讲授 讨论 示教 指导 其她 教学资源(请打):多媒体 模型 实物 挂图 音像 其她 填表说明:1、各栏目填写内容较多时,可附页;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。数字电路教案 第 3 次 授课题目(教学章、节或主题):2 逻辑门电路 2、1 二极管的开关特性;2、2 BJT 的开关特性;2、3
7、 基本逻辑门电路。课时安排 2 学时 授课时间 9、19 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1、掌握二极管开关特性;2、掌握三极管开关特性。3、掌握二极管组成电路的逻辑功能;4、了解 TTL反相器的电路结构与工作原理。教学内容(包括基本内容、重点、难点):基本内容:2、1 二极管的开关特性;1、二极管开关的静态特性 2、二极管开关的动态特性 3、产生反向恢复过程的原因 2、2 BJT 的开关特性 1、三极管的三种工作状态 2、三极管开关的动态特性 2、3 基本逻辑门电路 1、二极管与门电路 2、二极管或门电路 3、非门电路 三极管反相器 小结与布置作业 重点:二极管、三极管的开关特
8、性。难点:TTL 反向器的电路结构与工作原理。讨论、思考题、作业:讨论:二极管、三极管的工作特性。复习(提问):二极管、三极管的在何种情况下处于何种状态?作业:2、2、2、2、2、3。参考资料(含参考书、文献等):1、阎石.数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社.2002.2、杨素行.数字电子技术基础简明教程(第二版).北京:高等教育出版社.1998.3、郑家龙.集成电子技术基础教程.北京:高等教育出版社.2002.4、唐竟新.数字电子技术基础解题指南.北京:清华大学出版社.1998.教学过程设计:复习 9 分钟,授新课 60 分钟,安排讨论 20 分钟,布置作业 1 分钟,其她 1
9、0(课堂组织)5(巩固新课)5分钟 授课类型(请打):理论课 讨论课 实验课 练习课 上机 其她 教学方式(请打):讲授 讨论 示教 指导 其她 教学资源(请打):多媒体 模型 实物 挂图 音像 其她 填表说明:1、各栏目填写内容较多时,可附页;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。数字电路教案 第 4 次 授课题目(教学章、节或主题):2、4 TTL 逻辑门电路;2、6 NMOS逻辑门电路。课时安排 2 学时 授课时间 9、22 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1、了解 TTL反向器的电路结构与工作原理;掌握它的外特性;2、熟练掌握 OC门、TSL门的逻辑符号及使用方
10、法;3、掌握 CMOS 的外特性。会正确使用 CMOS 门电路;4、掌握 CMOS 集成门电路的使用方法及注意事项;教学内容(包括基本内容、重点、难点):基本内容:2、4 TTL 逻辑门电路 1、基本的 BJT反相器的动态性能 2、TTL反相器的基本电路 3、TTL反相器的传输特性 4、TTL与非门电路 5、TTL与非门的技术参数 6、TTL或非门、集电极开路门与三态门电路 7、改进型 TTL门电路抗饱与 TTL电路 2、6 CMOS 逻辑门电路 1、复习 MOS管的有关知识 2、CMOS 反相器 3、CMOS 门电路 4、BiCMOS门电路 5、CMOS 传输门 6、CMOS 逻辑门电路的技
11、术参数 小结与布置作业 重点:1、TTL反向器的外特性、电压传输特性与输入输出特性、灌电流,拉电流、扇入与扇出数、噪声容限等;2、OC门、TSL门;3、CMOS 反相器的静态输入特性与输出特性、CMOS 反相器的动态特性。难点:1、灌电流,拉电流;2、OC 门;3、TTL、COMS 门电路的优缺点比较。讨论、思考题、作业:讨论:二极管、三极管的工作特性。复习(提问):基本的逻辑运算。作业:2、4、2、2、4、3、2、4、5。参考资料(含参考书、文献等):1、阎石.数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社.2002.2、杨素行.数字电子技术基础简明教程(第二版).北京:高等教育出版社.1
12、998.3、郑家龙.集成电子技术基础教程.北京:高等教育出版社.2002.4、唐竟新.数字电子技术基础解题指南.北京:清华大学出版社.1998.教学过程设计:复习 9 分钟,授新课 60 分钟,安排讨论 20 分钟,布置作业 1 分钟,其她 10(课堂组织)5(巩固新课)5分钟 授课类型(请打):理论课 讨论课 实验课 练习课 上机 其她 教学方式(请打):讲授 讨论 示教 指导 其她 教学资源(请打):多媒体 模型 实物 挂图 音像 其她 填表说明:1、各栏目填写内容较多时,可附页;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。数字电路教案 第 5 次 授课题目(教学章、节或主题):实验
13、门电路 课时安排 2 学时 授课时间 9、26 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1、掌握各种基本门、复合门的逻辑功能,并验证。教学内容(包括基本内容、重点、难点)仪器设备:1、逻辑学习机 LJ-1 型 1台 2、示波器 GOS-620 1台 3、数字万用表 1块 实验内容:1、与门的逻辑功能;2、非门的逻辑功能;3、用与非门组成的半加器。讨论、思考题、作业:课堂讨论:复习(提问):作业:参考资料(含参考书、文献等):1、阎石.数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社.2002.2、杨素行.数字电子技术基础简明教程(第二版).北京:高等教育出版社.1998.3、郑家龙.集成
14、电子技术基础教程.北京:高等教育出版社.2002.4、唐竟新.数字电子技术基础解题指南.北京:清华大学出版社.1998.教学过程设计:复习 75 分钟,授新课 0 分钟,安排讨论 10 分钟,布置作业 5 分钟,其她 10(课堂组织)5(巩固新课)5 分钟 授课类型(请打):理论课 讨论课 实验课 练习课 上机 其她 教学方式(请打):讲授 讨论 示教 指导 其她 教学资源(请打):多媒体 模型 实物 挂图 音像 其她 填表说明:1、各栏目填写内容较多时,可附页;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。数字电路教案 第 6 次 授课题目(教学章、节或主题):2、7NMOS 逻辑门电路;
15、2、8 正负逻辑问题;2、9 逻辑门电路使用中的几个实际问题。课时安排 2 学时 授课时间 9、29 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1、掌握传输门、三态门的功能;2、了解 NMOS 逻辑门电路的电路结构与工作原理;3、了解正负逻辑的概念及相互关系;4、了解 TTL与 CMOS 门的接口问题。教学内容(包括基本内容、重点、难点):基本内容:2、7NMOS 逻辑门电路 1、NMOS 反相器 2、NMOS 与非门 3、NMOS 或非门 2、8 正负逻辑问题 1、正负逻辑规定 2、正负逻辑的等效变换 2、9 逻辑门电路使用中的几个实际问题 1、TTL与 CMOS 门电路之间的接口技术:
16、电平匹配问题、增加驱动电流问题 2、TTL与 CMOS 门电路外接负载问题 3、抗干扰措施 本章小结与布置作业 重点:1、传输门、三态门的功能;2、TTL 与 CMOS 门的接口电路。难点:1、TTL集成门使用注意事项;2、接口电路。讨论、思考题、作业:讨论:正负逻辑。复习(提问):OC门、TSL门。作业:2、7、1、2、9、11。参考资料(含参考书、文献等):1、阎石.数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社.2002.2、杨素行.数字电子技术基础简明教程(第二版).北京:高等教育出版社.1998.3、郑家龙.集成电子技术基础教程.北京:高等教育出版社.2002.4、唐竟新.数字电子
17、技术基础解题指南.北京:清华大学出版社.1998.教学过程设计:复习 9 分钟,授新课 60 分钟,安排讨论 20 分钟,布置作业 1 分钟,其她 10(课堂组织)5(巩固新课)5分钟 授课类型(请打):理论课 讨论课 实验课 练习课 上机 其她 教学方式(请打):讲授 讨论 示教 指导 其她 教学资源(请打):多媒体 模型 实物 挂图 音像 其她 填表说明:1、各栏目填写内容较多时,可附页;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。数字电路教案 第 7 次 授课题目(教学章、节或主题):第 3 章 组合逻辑电路的分析与设计 引言 3、1 逻辑代数 课时安排 2 学时 授课时间 10、1
18、0 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1、理解并掌握逻辑代数的基本公式、基本定律与三个重要规则;2、理解化简的意义与标准;3、掌握代数化简的几种基本方法并能熟练运用;教学内容(包括基本内容、重点、难点)基本内容:3、1 逻辑代数 3、1、1 逻辑代数的基本公式与基本定律:1、逻辑常量运算公式;2、逻辑变量、常量运算公式;3、普通代数相似的定律;4、吸收律;5、摩根定律。3、1、2 逻辑代数的三个重要规则:1、代入规则;2、反演规则;3、对偶规则。3、1、3 逻辑函数的公式化简法:1、化简的意义与标准:化简逻辑函数的意义;逻辑函数式的几种常见形式与变换;逻辑函数的最简与-或式。2、逻
19、辑函数的代数化简法:并项法;吸收法;消去法;配项法。3、代数化简法举例。小结与布置作业 重点:1、基本公式与基本定律;2、三个重要规则;3、5 种常见的逻辑式;4、用并项法、吸收法、消去法、配项法对逻辑函数进行化简;难点:1、用代数法化简逻辑函数;讨论、思考题、作业:课堂讨论:吸收律与摩根定律的证明;三个重要规则的验证。复习(提问):与、或、非;与非、或非、同或、异或逻辑的运算口诀、逻辑符号。作业:3、1、2、3、1、3。参考资料(含参考书、文献等):1、阎石.数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社.2002.2、杨素行.数字电子技术基础简明教程(第二版).北京:高等教育出版社.19
20、98.3、郑家龙.集成电子技术基础教程.北京:高等教育出版社.2002.4、唐竟新.数字电子技术基础解题指南.北京:清华大学出版社.1998.教学过程设计:复习 15 分钟,授新课 40 分钟,安排讨论 30 分钟,布置作业 1 分钟,其她 14(课堂组织)5(巩固新课)9 分钟 授课类型(请打):理论课 讨论课 实验课 练习课 上机 其她 教学方式(请打):讲授 讨论 示教 指导 其她 教学资源(请打):多媒体 模型 实物 挂图 音像 其她 填表说明:1、各栏目填写内容较多时,可附页;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。数字电路教案 第 8 次 授课题目(教学章、节或主题):3、
21、2 逻辑函数的卡诺图化简法;课时安排 2 学时 授课时间 10、13 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1、熟练运用卡诺图化简逻辑函数。教学内容(包括基本内容、重点、难点)基本内容:3、2、3 用卡诺图表示逻辑函数:1、逻辑函数的标准与-或式;2、用卡诺图表示逻辑函数:已知逻辑函数式为标准与-或式,画逻辑函数卡诺图。已知逻辑函数真值表,画逻辑函数卡诺图;逻辑函数为一般表达式时,画逻辑函数卡诺图。3、2、4 用卡诺图化简逻辑函数。3、2、5 具有无关项的逻辑函数的化简。1、逻辑函数中的无关项;2、利用无关项化简逻辑函数。小结与布置作业 重点:1、用卡诺图表示逻辑函数。难点:1、用卡诺
22、图化简逻辑函数以及具有无关项的逻辑函数的化简。讨论、思考题、作业:课堂讨论:给油泵灌油的实际例子,引出无关项的定义。复习(提问):1、描述逻辑功能的方法主要有?(逻辑表达式、真值表、卡诺图与逻辑图等。)2、各种表示法之间的相互转换?作业:3、2、2。参考资料(含参考书、文献等):1、阎石.数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社.2002.2、杨素行.数字电子技术基础简明教程(第二版).北京:高等教育出版社.1998.3、郑家龙.集成电子技术基础教程.北京:高等教育出版社.2002.4、唐竟新.数字电子技术基础解题指南.北京:清华大学出版社.1998.教学过程设计:复习 5 分钟,授新
23、课 80 分钟,安排讨论 5 分钟,布置作业 2 分钟,其她 8(课堂组织)5(巩固新课)3 分钟 授课类型(请打):理论课 讨论课 实验课 练习课 上机 其她 教学方式(请打):讲授 讨论 示教 指导 其她 教学资源(请打):多媒体 模型 实物 挂图 音像 其她 填表说明:1、各栏目填写内容较多时,可附页;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。数字电路教案 第 9 次 授课题目(教学章、节或主题):实验二 组合逻辑电路的设计 课时安排 2 学时 授课时间 10、17 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1、掌握组合逻辑电路的设计方法,并用逻辑元件设计符合一定逻辑关系的电路
24、;2、学会测试使用中规模集成电路的组合逻辑电路的化简、变换等。教学内容(包括基本内容、重点、难点):预习要求:1、复习组合逻辑电路与设计方法,设计出要求的电路;2、复习逻辑函数的化简及形式变换方法。仪器设备:1、逻辑学习机 LJ-1 型 1台 2、示波器 GOS-620 1台 3、数字万用表 1块 实验内容:1、设计一个三人表决电路;2、设计一个优先权排队电路;3、有能力的学生设计一个四输入端、三输出端比较电路,并对两位二进制数进行比较。讨论、思考题、作业:课堂讨论:复习(提问):作业:参考资料(含参考书、文献等):1、阎石.数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社.2002.2、杨素
25、行.数字电子技术基础简明教程(第二版).北京:高等教育出版社.1998.3、郑家龙.集成电子技术基础教程.北京:高等教育出版社.2002.4、唐竟新.数字电子技术基础解题指南.北京:清华大学出版社.1998.教学过程设计:复习 0 分钟,授新课 0 分钟,安排讨论 0 分钟,布置作业 0 分钟,其她 0 分钟 授课类型(请打):理论课 讨论课 实验课 练习课 上机 其她 教学方式(请打):讲授 讨论 示教 指导 其她 教学资源(请打):多媒体 模型 实物 挂图 音像 其她 填表说明:1、各栏目填写内容较多时,可附页;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。第 10 次 授课题目(教学章
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