教案.第一讲绪论与数制和码制

1、第一讲绪论与数制和码制本讲重点1 .数字信号与模拟信号的区别以及数字电子技术特点和学习方法；2 .进制之间相互转换方法；3 .几种常用的二进制编码概念。本讲难点1.十进制转换为二进制及十六进制方法； 码、余三码、格雷码的特点。教学手段本讲宜教师讲授，用多媒体演示为主、板书为辅。设计意图教学步骤教学内容表达方式1.提出问:利用多媒题，导入1）学习电子技术有何用途；体课件，介2）什么是数字电子技术， 数字电子电路与模拟电子电路有何区别；绍问题背“绪论”景，用问题章节所要3）数字电子技术基础课程的教学目标是什么；激发学生讲述的内4）如何才能学习好数字电子技术基础？们听课的容。兴趣。2.对提出数字电子

2、技术和模拟电子技术的概念该部分主问题的逐电子技术 是指根据电子学的原理,利用电子兀器件设计和制造要是让学一解答某种特定功能电路，以解决实际问题的科学。生们了解从信号角度分析，电子电路中处理的可分为模拟信号和数字信数字电子介绍电子号，如图所示。技术的概技术概念模拟信号：在时间和数值上均具有连续性，即在任意时刻有确念，并解决 为什么学模拟信号定的函数值u或i ,并且其幅度是连续取值。习该课程和数字信数字信号：在时间和数值上均具有离散性。以及如何号以及模模拟电子技术研究处理模拟彳百号的电子技术；学习该课拟电子电数字电子技术 研究处理数字彳百号的电子技术。程等问题。路和数字处理模拟信号的电子电路称为模

3、拟电子电路。电子电路例如，模拟信号的放大、运算、产生与变换等电路。特点和概处理数字信号的电子电路称为数字电子电路。此处重点念例如，数字信号的存储、变换、测量等电路介绍：模拟数字电子与模拟电子电路的区别信号和数 字信号的 特点，由此模拟电路一注重输入输出信号之间的形状关系；数字电路一注重输入输出信号之间的逻辑关系。引出数字模拟电路一让晶体管工作在特性曲线的放大区；电子技术数字电路一让晶体管工作在饱和区或者截止区。和模拟电模拟电路一采用工程上的等效电路法近似分析；子技术的数字电路一米用布尔代数逻辑分析法严密分析。概念。模拟电路一信号幅度连续变化抗干扰能力较弱；为了节约数子电路一彳口勺,幅度离故变化

4、抗十扰能力较强。模拟电路一结构较复杂集成度低不易程序控制；课时米用数字电路一结构简单易于超大规模集成和程控。课件PPT模拟电路一一般适合进行信息的在线实时处理；演示方式数字电路一既能实时处理信息又便于存储信息。数字电子技术和模拟电子技术课程的内容分工组织教学。数字电子技术基础课程的教学目标 掌握逻辑代数理论并能熟练应用； 组合逻辑电路的分析和设计方法； 时序逻辑电路的分析和设计方法； 掌握常用器件功能设计逻辑电路； 初步掌握可编成器件的使用方法； 具备应用电子系统初级设计能力。数字电子技术基础学习方法强调基本定埋、基本概念的掌握，要养成严密的逻辑 思维习惯。本课程理论性和实践性都很强，必须多做

5、练习且必须注重实践。要在实践中学会研究性、 探究式学习方式。该部分内听与读相结合、勤于思考。注重逻辑思维和设计能力容属于电的培养，而不是具体电路和公式的死记硬背。子技术总 体介绍，为掌握基本的分析、设计方法，难度和复杂程度都不是很大，以例题、作业为准。了节约课理解数字集成电路内部工作原理即可，但应注重数字时采用课集成电路的外部特性和典型应用。件PPT演示方式组介绍数子数子电子技木考核力式电子技术考查学生分析问题能力一逻辑分析与逻辑运算；织教学。基础课程考查学生解决问题能力一逻辑抽象、器件选择、电路设计；的教学目 标介绍数字 电子技术 基础学习考查学生解决问题能力一实践能力、动手能力、EDA能力

6、。方法以及该部分内考核方法容属于学 习方法及 考核方式 介绍，为了 节约课时 采用课件 PPT演示 方式组织 教学。3.小结1电子技术概念一一解决实际问题的科学；让学生了“绪论” 主要内容2）模拟信号/数字信号和模才电子技术 /数字电子技术；3）数字电子技术课程特点和学习方法一一逻辑思维方法。解电子技 术概念和 用途，以及 今后学习 该课程的 方法。4.提出问 题，导入1)什么是数制；用问题激“数制与 码制”课 程内容。2)3)4)不同数制间如何转换；码制的概念是什么；用二进制表示的常用编码有哪几种？发学生听 课的兴趣。5.回答什j 么是数制； 问题。1.数制表示数时，仅用一位数码往往不够用，

7、须用进位计数的方法组 忒多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则， 尔为进位计数制，简称数制。基数：基数就是在对应进位计数制中可能用到的数码个数。使用多媒 体直接给 出，通过讲 解使学生 们理解即位权：进位计数制中，每一位大小都对应该位数码乘上一个 固定的数，这个固定数就是这位的权数。权数是一个哥。可。2.几种常用的数制十进制数码为:09。基数是10,用字母D表示十进制。运算规律：逢十进一，即：9+1=10o十进制数的权展开式：D=E kiX10。对于十 进制，不难 理解，通过 实例说明 即可。6.讲解几二进制数码为：0、1。基数是2,用字母B表示二进制。运算规律：逢二进一，即

8、： 1 + 1=10o二进制数的权展开式：B也 kiX2。对于二 进制、八进 制、1八进 制，借卅f 进制规律种常用的 数制及其 相互之间 的转换问 题。若在效手电路中米用一进制， 只需要有两个电路状态与一个计 数码0和1相对应。在技术上很容易实现。八进制数码为：07。基数是8,用字母。表示运算规律：逢八进一，即：7+1=10o八进制数的权展开式：。应ki X 8i。推广讲解 即可。此处强调： 电路易实 现二进制。十六进制数码为：09以及AF。基数是16,用字母H来表示。运算规律：逢十六进一，即：F+1-10。十六进制数的权展开式：H封ki X 16i。为了节约 课时采用 课件PPT 演示方式

9、 组织教学。3.不H数制间的转换 二一十进制转换方法：将二进制数按权展开再相加，即可以转换为十进制数。十一二进制转换方法：基数连除、连乘法。将整数部分和小数部分单独处理，分别进行转换。整数部分- 基数连除取余；小数部分-基数连乘取整。合并后即得到结果。二一十六进制转换方法：将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每4位分成一组，不够4位补零，则每组二进制数便是一位十 六进制数。十六一二进制转换方法：将每位十六进制数用 4位二进制数表示。八进制数一一二进制数的转换方法：按照每3位二进制数对应于一位八进制数进行转换。十六进制数一一十进制数的转换十六一十进制数转换方法：按权展开再相加即可

10、。十一十六进制数转换方法： 先转换成二进制数，再将得到的二 进制数转换成等值的十六进制数。4.二进制算术运算二进制算术运算的特点二进制算术运算和十进制算术运算规则基本相同，区别是“逢对于数 制间的转 换，不难理 解，通过实 例说明即 可。反码、补码和补码运算原码：最高位为符号位，正数为 0,负数为1。补码：最高位作为符号位，正数为 0,负数为1。正数的补码 和它的原码相同；负数的补码需先将原码数值逐位求反， 然后在最 低位加1。为了节约 课时采用 课件PPT 演示方式 组织教学。此处强调:7.回答 什么是码 制问题。虽然采用 基数连除、 连乘法，可 将十进制 数转换为 任意的N 进制数，但 不

11、建议采 用，因为这 样转换不 仅计算麻 烦，且易出 错。为了节约 课时采用 课件PPT 演示方式 组织教学。此处强调： 二进制加、 减、乘、除 都可以用 加法运算 来实现。5.儿种常用的编码我们常用的数子 0、1、2、39通常有两大用途：?表示大小：60分（及格）；珠穆朗玛峰 8848.45米。?表示编码：1402403班；球王贝利编号为 10号。码制：借用数字进行编他而代表特定对象时，所采用的编码规则称为码制。我们习惯使时十进制， 而计算机硬件是基于二进制的，因此需此处介绍要用二进制编码表示十进制的09十个码兀，即 BCD （Binary编码特点：Coded Decimal）码。权值为8、至

12、少要用四位二进制数才能表示 09,因为四位二进制有 16 种组合。现在的问题是要在 16种组合中挑出10个，分别表示0 9,怎么挑呢？不同的挑法构成了不同的 BC加4、 2、 1 称 8421BCD 码。二进制与BC加区别举例：2421码的ASCII码：计算机中常用的字符代码是 码是一种7位二进制代码，共有128种状态，ASCII 码, 分别代表基本ASCII128种代码。权值依次 为 2、4、2、 1 , 5211 码同理。余3码由8421码加0011 得到。格雷码是循环他，其特点是任何相邻的两个码字，仅有一位代他不同。为了节约课时采用课件PPT演示方式组织教学。通过课堂8小结数1）几种常用的数制；总结，使学制和码制 主要内2） /、同数制间的转换；3）二进制算术运算一一二进