《电子技术基础》数字电路教案(张兴龙主编教材)

《电子技术基础》数字电路教案(张兴龙主编教材)学生情况分析该门课程所授对象是电子20和电子22班，两个班的学生都接近50人，均为二年一期学生。该批学生已经学习了《电子技术基础》的模拟电路的大部分，对专业都有了较为全面的了解，对专业课的学习方法都有一定的掌握，并学习过《电工基础》课程且有部分同学通过了电工证的考试，还学习过电子技能训练，掌握了基本工具的使用，具备一定的制作能力并有浓厚的兴趣。他们都还处于入门期，对知识的渴望较高，对专业课的反映很好。这些都是有利的方面。不利的方面也是有的，诸如存在学生之间发展不平衡：有的课外参加过制作培训，甚至有少部分同学对电视机维修都有较好的掌握，而有同学对起码的制作还没入门，更有甚者有学生还不会使用万用表。还存在班级发展不平衡：由于电子20班与电子22班在以前的授课中专业老师不一样，各任课教师的侧重点也各不相同，使得班级之间有各方面的差异。随着《电子技术基础》一年二期的学习，有部分同学产生了畏难情绪，失去了学习兴趣。这两个班都有少部分同学是从电子23班转入的，在学生不平衡方面就尤为明显。当然，教学过程本身就是要针对学生的不同状况做出相应的布置，让学生能学有所获。在对教材处理上，在教学方法上，在教学辅导等等各教学环节上都要有针对性的去解决问题，达到建立学生的学习兴趣，构成学生的知识个性。使学生能成为社会的中等技术工人，并具备后绪发展能力。教学措施在教学中要以设计或者小制作来推动学生的学习，达到建立学生学习兴趣，构造学生知识个性化的目的。本期以数字钟的设计为主线，辅导学生在课外完成设计产品的制作，以此让学生在课外广泛的阅读资料，并培养学生英文资料的阅读能力。在教学中对相应内容进行强调，联系并布置适量的任务来达到预期的效果。（教学设计）在教学中，要根据不同的课程，用不同的方式去教学。在教学过程中，要尽量的引入一些新的信息，让学生产生兴趣，并掌握一些手段。根据《电子技术基础》的特点，我将尽量的用EWB做一些实验演示，让学生看到波形的产生过程，变换过程，也让学生能够掌握一些电子专业软件的使用。并能用PROTEL99制作一些电路让学生在课外去做。以推动学生的纵向和横向发展。对于各章节练习要辅导学生弄懂，让学生觉得实在学懂了，才会保持较为浓厚的学习兴趣，并强调各章节的学习指导对学习的作用，让学生能真实的感受到进步的存在。（教学方式）在教学中，要根据不同的学生提出的不同要求去调整教学方法，去改正教学方式，去完成教学辅导。要针对学生的实际情况布置学习任务。不能用一个模式去要求每一个学生，不能用同样的一道题目去要求每一个学生。应该让学生有选择性的去做自己能做的，当然要对学生有一定的辅导，不能让学生失去信心，要让学生饱有热情。要让他们看到成长的希望。要用适合于学生的方式去教学生，要用学生能接受的问题去问学生，要用学生的思想去影响学生。教育和教学都要体现学生的主体地位，要让学生主导自己的发展，教师只起辅导和监督作用。总之要用适合于学生的教育去教育学生。学思想）（教教学计划第八章逻辑门电路8课时10课时第九章数字逻辑基础第十章组合逻辑电路其中应用扩展（译码器）第十一章集成触发器12课时（2课时）16课时（4课时）14课时（2课时）其中应用扩展（D触发器）第十二章时序逻辑电路其中应用扩展（进制应用）第十三章脉冲小型产生和整形电路总授课64课时，每周4课时共16周4课时第十四章数/模和模/数转换器第十五章智能化电子系统简介课外辅导课外辅导二进制计数器的工作波形十进制计数器的工作波形555集成定时器EWB演示EWB演示PROTEL图示“不用编程的数字钟”的制作与分析课外辅导要达到预期效果，要利用晚自习集中辅导，对典型的问题要提出来讨论。第一讲第1、2课时第一节数字电路特点教学目的：1、让学生对该科产生浓厚的兴趣2、培养学生的学习个性，建立起学生的发展方向3、指导好该科目的学习重点与学习方法教学重点：如何去学习数字电路及二极管的开关特性教学难点：让学生产生学习兴趣教学方法：讲授法，讨论法教学时间：2课时教学过程：要教好这门课程，就必需要让学生产生浓厚的学习兴趣，要达到这一目的光说说是不行的，要让学生知道在生活中的应用，相信数字电路学起来简单，并提供一些切实可行的学习方法，适当提出一些合理化要求。并就该课程的教法说与同学听，听取学生的意见，争取能用学生喜欢的方式去教育学生，为了学生的一切出发，达到教好这门课程的目的，让学生学有所获。（学生需求分析调查，以调整教学定位）一、基础分析：通过一年的学习，大家已经到了二年级了，有了一定的专业基础，例如电工基础，数学基础，电子基础，识图基础，具备了一定的自我分析能力，能够做好一些简单的制作。通过电子技术基础的一学期的学期，有部分同学建立起了学习兴趣，达到了一定的水平，但也有一部分同学还没有较好的入门。（引入学生情况分析）二、学科分析：该学科他可以独成一体，学习起来与以前的专业知识联系不大，与数学关系不密切。应用相当广泛。在我们生活的方方面面都有应用，20世纪90年代开始，整个社会进入数字化、信息化、知识化时代，数字技术与国民经济和社会生活的关系日益密切。计算机、计算机网络、通信、电视及音像传媒、自动控制、医疗、测量等无一不纳入数字技术并获得较大技术进步。例：Internet、程控电话、移动通信、可视电话、会议电视、数字电视、数字相机、VCD、DVD、交通灯、广告牌等等。要求有一定的想象力，要有严谨的思维习惯。要求同学们要建立起信心，做好准备来学好该科目。讨论：如何来学习这门专业课，对老师有哪些要求？（将结果写好分析表附后页）三、数字电路的特点及分析方法数字通信系统：抗干扰能力强，保密性好，容量大；（例如手机）数字化测量：精度高，功能完备，具有数控测试功能：（例如数字示波器）数字设备：精度高、功能完备、智能化。（扩展讲数字电视和数码照相机）计算机：最具代表性的数字系统，具有极强的信息处理和控制能力。要从生活应用出发来讲数字电路的应用，为了发掘学生的学习积极性，让学生例兴数字电路在生活产品中的应用。作用：提高学生的学习兴趣，提升学生的欣赏品位，扩宽学生视野。四、数字电路学习资料来源（以提高学生的学习兴趣，扩宽知识面）1、《电子技术基础》不同版本教材2、《555集成电路应用手册＞3、《电子报》（例如康华光主编）4、网络资料（部分参考网址）/new/%CA%FD%D7%D6%B5%E7%C2%B7%BC%B0%C6%E4%D3%A6%D3%C31.htm数字电路及其应用于（1.htm可以改为2.htm或者改为3.htm）共有22种/read.php?owner=gumu&page=4&commentID=1033035082数字电路基础知识自测是非判断题及其他内容/read.php?owner=gumu&page=4&commentID=1033034981数字集成电路四个基本引脚识图方法（也就是上一个网址的上一个主题）/hnmcu/SZDL/XUESEN/2/251/j.htm代数法化简逻辑函数/hnmcu/SZDL/XUESEN/2/251/k.htm用卡诺图法将逻辑函数/printpage.asp?ArticleID=101数字电路基础（课件）/jytd/test2003-1/jsj/szdl/szdl.htm山东大学网络教育学院数字电路基础模拟题电子技术信息网五、晶体管的开关特性对应教材内容，由于学生对模拟电路较为熟悉，不按书本内容来讲，只点明核心内容。1、二极管的开关特性（将二极管看成理想二极管，没有0.7V导通压降）就是二极管的单向导电性的一种提法。（教法：先让学生自己看5分钟，让他们自己产生一种熟悉的印象，对学生自己思考出的答案要有效得多。）2、二极管开关的应用对于串联型上限幅电路实际上就是一个整流电路。（教法：引导学生思考，若将VD反过来接于电路当中，输入波形不变，则输出波形会变成什么样？）原因：有利于培养学生的自我分析能力，并能扩宽学生的知识面。以往在教学过程中就遇到过有学生出现死记的现象，对知识不能灵活运用。让学生根据提示，自己总结出答案，以加深学习印象，并能提高学生的学习积极性。并提出名词：限幅电平（要求了解）。思考：是不是串联型只能完成上限幅呢？（不是，如将二极管反接就构成了下限幅）。提问：何谓上限幅？（极为简单的问题。目的：有针对性的提高一些差生的积极性，以调动全班同学的学习兴趣）；对于并联下限幅型与串联上限分析思路与串联型相似，不用讲解法来讲，而让学生自己先看书再讨论来达到较好的学习目的。P147图8-3（讨论：你认为并联限幅中还有哪几种可能来达到限幅的目的，在输入波形不变的情况下输出波形是什么样？并画出相应的电路。根据学生情况看是否要提示：就是将VD和VG的其中一个或二个改变方向。）结果进行总结，并进行完善和点评。（图示略。请同学们在课余整理笔记）①教材所示在正电源电平+VG以下的下限幅；根据学生的②如果把VG反过来接，VD不变，则成为了负电源电平-VG以下的下限幅；③如果把图8-3的VD反过来接，VG不变，则成为了正电源电平+VG以上的上限幅；④如果把VG和VD都反过来接，则成为了负电源电平-VG以上的上限幅；总结：如何理解上限幅与下限幅（对并联限幅而言）。当二极管负极向上时就是下限幅，反之就是上限幅。如何理解限幅电平，VG是多少就是多少电平限幅。（扩展：实际上串联限幅中就是VG为零的零限幅，同样在并联限幅中也可以是VG为零。）对于箝位电路由于应用场所不是很多，学生不易掌握，故该内容只是简单的提一下，使得基础好的学生能够掌握。在这里要强调不要求所有学生都学好，以后用得也不是很多，以减少学生的学习压力，以免学生失去信心。P147图8-43、三极管的开关特性让学生先熟悉以前所学的内容P14-15。对于开关特性不做分析，直接从模拟电路过渡到数字电路的结论：三极管饱和导通状态相当于开关的接通状态；三极管的截止状态相当于开路状态。（用三极管的集电极电流来说明）了解性内容：三极管相当于一个由基极控制的无触点开关，三极管饱和导通是需要时间的，同样从饱和到截止也是需要时间的，这就是开通时间与关闭时间。4、晶体管的反相器用学生熟悉的话来点穿，就是三极管的集电极与基极的信号反相位（倒相）。因为三极管就具有取反功能，基极为高则集电极为低，反之，基极为低时集电极为高。（用图8-6的波形来说明）5、加速电容只是要求学生了解，这是集成电路的工艺要求，将原理简单说明即可。就是利用了电容的通交隔直的特性，在三极管在数字电路的应用中都是工作在开关状态，故可以用直流电来代替分析。P151图8-7小结：该堂课的主要目的是培养学生的学习积极性，并指导学生如何学好《数字电路》，针对学生的实际情况，做出分析，以利于该科目能够让学生真正学到些东西。并以二极管的开关特性为重点，以三极管的开关特性为辅来让学生初步认识了数字电路。知识宜浅不宜深，以培养学生的学习积极性。作业：1、你用过哪些数字电路产品，请列出3到10个较为典型的例子。并就其中的一二个产品说明他的功能及优点和缺点。2、你认为的数字电路该如何学？3、画出一个555集成电路的应用图。（不得抄袭教材上内容）课后练习：1、P167练习八的T8-1、8-2、8-32、预习第三节的前二页内容。第二讲第3、4课时第三节逻辑门电路（之一）教学目的：1、让学生掌握门电路的基本类型2、培养学生的观察和分析能力教学重点：门电路的逻辑关系教学难点：各门电路的逻辑关系与逻辑表式与真值表的联系教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：观察周围事物，提出现象：（培养学生的观察能力）教室前门锁若有两把，怎样锁才能保证每来一个有其中一把钥匙人都能把门打开？（思考）怎样锁才能保证只有两人同时用钥匙才都能把门打开？（思考）[答案略]对生活进行与专业进行联系提问：（培养学生的分析能力）在电子学中有哪个专业知识有类似作用？串联和并联任务1：在生活中还有哪些现象符合上述现象（课外完成）平来表达，提出正逻辑与负逻辑。为了不加重学生的学习负担，由于在学习中少用到负逻辑故不要求学生掌握负逻辑。根据生活中的一些量用逻辑电8.3.1与门电路一、与逻辑关系当一件事情的几个条件全部具备之后，这件事情才能发生，否则不发生。这样的因果关系称为与逻辑关系。举例说明:以开锁为例和书上的开关串联为例。让学生联系生活说明有哪些常见的与逻辑。（讨论）二、与门电路1、电路图电路如右图8-9所示当Va、Vb为高电平（5V）：Vo为高电平（4.7V）；当Va、Vb有一个是低电平（0V）：Vo为低电平所以该电路完成“与”逻辑功能，称为“与门”2、真值表表8－3与门真值表输入所谓真值表是指表明逻辑门电路输入端状态和输出端状态逻辑对应关系的表格从真值表可以看出：与门电路的逻辑功能是：“有0出0，全1出1”。输出B0101A0011Y0001该符号是电气和电子工程师协会制订的标准，（既IEEE标准）。这是目前常用的标准，在新版杂志和书籍中广泛采用。但在阅读资料时可能还会遇到以前的资料采用的以前的国际标准符号，我会在以后给同学们列出，希望同学们在现在阅读资料时不要感到陌生。3、逻辑符号图8－10与门逻辑符号对于与门电路要重点讲解，但对于其他门电路在相同内容和相似的分析过程中不再重复。以留给学生一定的思考空间，也为学生的个性化发展提供的前提。4、逻辑函数式Y＝A·B（中间的点乘也可以去掉）8.3.2或门电路：一、或逻辑关系在决定一件事的各种条件中，到少具备一个条件，这件事就会发生。这样的因果关系称为或逻辑关系。举例说明:以开锁为例和书上的开关并联为例。让学生联系生活说明有哪些常见的或逻辑。（讨论）二、或门电路Va、Vb有一个是高电平（5V）：Vo为高电平；Va、Vb两个都为低电平（0V）时Vo为低电平（0V）1、电路图电路如下图8-12所示图8-12二极管或门电路2、真值表表8－4或逻辑关系输入从真值表可以看出：与门电路的逻辑功能是：“有1出1，全0出0”。输出B0101A0011Y01113、逻辑符号图8－13或门逻辑符号4、逻辑函数式Y＝A＋B8.3.3非门电路：一、非逻辑关系事情和条件总是呈相反状态。这种系称为非逻辑关系。举例说明:以书上的开关和灯并联为例。让学生联系生活说明有哪些常见的非逻辑。（讨论）二、非门电路1、当Vi为高电平(VCC)VO为低电平(0V)当Vi为低电平(0V)VO为高电平(VCC)所以该电路完成“非”逻辑功能，称为“非门”或反相器电路图三极管反相器电路如下图8-15：图8-15非门电路2、真值表表8-6非门真值表输入从真值表可以看出：与门电路的逻辑功能是：“有1出0，有0出1”。输出A0Y1103、逻辑符号4、逻辑函数式Y=A学习重点提要：各门电路的逻辑符号、逻函数表达式、真值表（记住逻辑功能）学习方法：对于逻辑符号要用自己的方式去理解，不可死记。以后还有其他的符号会形成混淆的。在刚开始的时候一定要注意多练习，记巩固所学内容。小结：该堂课为了让学生能够理解与门、或门、非门的作用与符号，要从学生能够理解的入手，让学生能够用自己的方式去学好这三个门电路的相关知识，为数字电路的学习打下基础。教学中要广泛发挥学生的主动性，让学生参与到教学的过程中去，用讨论的方式加深学生的印象。课堂练习：1、画出三个门电路的逻辑图，写出各自的逻辑函数表达式及逻辑功能。2、试分析二极管与门电路的工作原理。作业：1、画出与门、或门、非门的逻辑符号，并写出相应的逻辑函数表达式。2、画出下列实际应用电路图课后练习：1、查找有关资料，说明下图的作用是什么？图一：2、查找有关资料，做好相关准备，做出书上P161的图8-24电路。说明：由于市电的调节有些困难，建议对整流部分用直流电代替，对原理没有影响。3、预习与非门、或非门、与或非门、异或门电路。4、P335-339你有哪些认得的门电路，在练习本上列出来。5、P167习题八的T8-4第三讲第5、6课时第三节逻辑门电路（之二）教学目的：1、让学生掌握门电路的扩展类型2、培养学生分析能力和应用能力教学重点：门电路的逻辑关系教学难点：各门电路的逻辑关系与逻辑表式与真值表的联系教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：复习与门、或门、非门的逻辑功能与逻辑表达式。（用提问方式）并就学生的预习情况作一了解，（调查方式）目的：引导学生预习并养成习惯。只有真正了解了学生的学习状况，引导好了学生的学习思想，才能让学生主动的去学习，才能很好的掌握所学内容。引入课题：通过学习这些基本的门电路，掌握了数字电路的入门技巧，那我下面我们来扩展学习内容，加深学习程度，以便在实际中能很好的应用。只有学好了这些门电路的作用，在数字钟的应用中我们才能掌握他的过程。8．3．4与非门1、构成：将一个与门和一个非门联结起来，就构成了一个与非门。（图8-17）2、逻辑函数表达式：Y＝A·B（中间的点乘也可以去掉）3、逻辑符号：逻辑符号与与门和非门有很大的联系。4、与非门真值表：（在讲解中，由与门过渡到与非门）表8-7与非门真值表5、逻辑功能（最好让学生总结出来，可以由真值表总结出来，也可以由与门和非门的逻辑功能总结出来）“有0出1，全1出0”8．3．5或非门1、构成：将一个或门和一个非门联结起来，就构成了一个与非门。（图8-18）2、辑函数表达式：Y＝A+B3、逻辑符号：4、或非门真值表：（在讲解中，由或门过渡到或非门）表8-8或非门真值表五、逻辑功能（最好让学生总结出来，可以由真值表总结出来，也可以由或门和非门的逻辑功能总结出来）“有1出0，全0出1”8.3.6与或非门教法：由于实际中跟本没有单独的与或非门，故可以不讲，只是在组合使用中，与或非应用又较为广泛，故可以采用推理来讲解，来减轻学生的学习负担，提高学生的学习积极性。1、构成：由二个或多个与门和一个或门，再和一个非门串联而成。（图8-19）2、辑函数表达式：（重点，在逻辑电路化简中常用）Y＝AB+CD5、逻辑符号：（不常见，故该符号也以不掌握，在应用中用与门和或非门构成）4、或非门真值表：由于在实际中没有真实的采用，只是一种组合方式，所以学生不必要花时间在真值表的理解上，只要知道如何去推出真值表即可。五、逻辑功能（略去不讲）8．3．7异或门1、异或门逻辑结构及符号逻辑结构较为复杂，不在课堂作必掌握知识来讲，鼓励学生在课外分析逻辑结构的功能情况。逻辑符号=1AYB更正书本上的错误，应该没有圆圈。（鼓励学生在书本上找到异或电路的应用作为佐让，说明教材有误）（在书上P210图10-23及P336的资料）2、异或门真值表表8-10异或门真值表输入输出A0011B0101Y01103、逻辑表达式Y=AB4、逻辑功能同出0，异出18．3．8同或门（补充内容）1、同或门逻辑符号逻辑符号（就是在异或门的基础上加一个非号）2、同或门真值表表8-10异或门真值表输入输出A0011B0101Y10013、逻辑表达式Y=AB4、逻辑功能同出1，异出0教学重点明示：对于组合型的逻辑符号不再像上节课那样要求死记多少，可以直接从已有的知识中推导出来。主要是分清各逻辑功能。学习方法引导：可以将这七种门电路的逻辑功能归总列表。小结：该堂课扩展讲解各常用组合逻辑门电路，其思路与上节课相似，在讲课过程中应该突出学生的总结和分析能力的培养，不要用灌输式的方式教学，以让学生能有兴趣去学习，对于教材的错误内容，要引导学生去改正，并要求学生在阅读资料时要有自己的主见，在有争议的情况下应该广泛阅读以求证自己的判断。课堂练习：1、在一条长廊中，想用三个开关去控制一盏灯，如奇数个开关合上时，则灯亮；如偶数个开关合上时(0是偶数)，则灯熄。根据该文字描述建立真值表。2、汽车行驶至某交通路口时,若信号灯是绿的（A），或信号灯虽是红的但没有其它汽车穿越路口时（B），该汽车可以右转（Y）。写出汽车可以右转的逻辑函数表达式。Y=A+B作业：1、出下图的表达式，并根据输入画出输出波形。ABY1ABY2ABY1Y2逻辑表达式Y1=;Y2=2、试分析如图所示写出逻辑表达式。A、C0=S=B、C0=C1=S0=S1=知识扩展：（有利于学生在课外阅读资料）新旧符号对照:课后练习：1、P168习题八的8-5、8-6、8-7与8-132、熟悉P166的基本逻辑门一览表3、看P335-339的资料，看有些什么还看不懂的。第四讲第7、8课时第三节集成逻辑门及习题讲解教学目的：1、让学生掌握逻辑门电路的实际情况2、培养学生应用能力，提高学生的动手能力3、培养学生的资料阅读能力教学重点：集成逻辑门电路的特点教学难点：集成逻辑电路的应用注意事项及动手能力的培养教学方法：讲授法，实物展示教学时间：2课时教学过程：复习各种逻辑门电路的逻辑功能与逻辑表达式。（用提问方式）并就学生的预习情况作一了解，（调查方式）目的：引导学生预习并养成习惯。只有真正了解了学生的学习状况，引导好了学生的学习思想，才能让学生主动的去学习，才能很好的掌握所学内容。引入课题：通过学习这些基本的逻辑门电路，掌握了基本数字电路的逻辑功能，那我下面我们来学习逻辑门电路在实际中的应用情况，加深学习程度，以便在实际中能很好的应用。只有学好了这些门电路的作用，在数字钟的应用中我们才能掌握他的过程。新授：新授主旨：为了不加重学生的学习负担，在集成逻辑门电路讲解中以突出应用为主，对参数的有关内容不做讲解，提高学生在实际应用中的动手能力，解决学生查阅资料难的问题。新授方式：以讲解具体的集成逻辑电路为引导，让学生切实体会到数字逻辑电路的应用较为简单。一、TTL集成逻辑门1、解释何谓TTL：就是晶体管-晶体管逻辑门电路。2、外形封装（实物展示）解释为什么标1A、1B、1Y、2A、2B、2Y等。A、B表示是输入端，Y表示是输出端，而数字表示是第几个门。要特别注意每个集成逻辑门电路都有地和电源，地方也是固定的，都是第一排的最后一脚为地（一般是第七脚），最后一脚为电源（一般为14脚）。二、CMOS集成逻辑门1、解释何谓CMOS；就是场效应管2、各门电路（都不作讲解，都与基本的逻辑电路一样）3、封装与外形与TTL集成逻辑电路一样。4、CMOS电路使用注意事项（1）输入端不能悬空（2）电源不能接反，也不能超压。VSS一般也就是接地，在特殊场所可以接负电源。CMOS与TTL集成逻辑电路的区别在功能上没有，主要是功耗上，现在广泛采用CMOS系列，也就是40系列。而TTL系列也常称为74系列。讨论：对比模拟电路的应该，哪一个简单？三、习题讲解8-2：图a和图c能发光8-3：VmVmGGGGVmVm图a图aVmGVmG图b图dVmGVmG图cVm图eG8-4：Y分别等于1（异或门）、0（或非门）、0（与或非门）8-5：全0出1，有1出0（与非门）根据这个逻辑功能画图即可。8-6：Y=A8-7：Ya=AB·CDYb=(A+B)·CYd=A·B+CYc=(A+B)·C8-13：图a非门图b或门图c与门（注意步骤和规范）小结：该堂课的重点在练习的讲解上，在练习过程中，一定要让学生先做好练习，只有学生自己做了练习才能在讲解过程中对已有知识作一新的定位认识，才会找到自己的不足，也才可能找到自信点。对于集成逻辑电路的讲解主要侧重于应用，但在课堂上当场应用的可能性又不大，只有想办法激发学生在课外的动手热情，在课外多些时间辅导学生的制作过程。小章总结：第八章的数字门电路通过八课时的学习，同学们应该要形成一个初步的印象，养成一个良好的习惯，在学习中要注意做好每一个细节，因为是刚入门的内容，虽然较浅但是却很重要，对一些电路的习惯画法要养成。同学们一定要在课余做好复习练习，并尽可能的完成电路的制作。作业：1、P169T8-132、P168T8-7课后练习：1、复习第八章的数字门电路的相关知识。2、预习第九章第一节数制3、整理好第八章习题的答案4、利用课余时间做出P161的图8-24的电路。第五讲第9、10课时第九章第一、二节数制和逻辑代数基本公式教学目的：1、让学生掌握几种数制及逻辑代数2、培养学生应用能力教学重点：二进制数的计数规律，二进制与十进制正整数之间的相互转换方法教学难点：逻辑代数的基本公式的应用教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：9.1数制一、十进制太为大家所熟悉了，不做重点介绍，只是提一个他的表达式，让学生知道权，从十进制入手学生容易理解一些。对于数制的内容，由于内容较多，对于小数和八进制及十六进制都不做介绍，只讲用得最多的，学生最易理解的。二、二进制1、二进制的多项式形式:2、运算规则：逢二进一二进制的形成基于数字系统的构成，实现对性能和成本的综合考虑。二进制的数符0和1比较容易用具有两个稳定状态的电路或器件来表示。如：三极管的截止与饱和、电路电压的高低、电流的有无、开关的通断等。二进制的四则运算加减乘除四则运算在实际应用中，用得最多的就只有加法，连减法都用得极少，故在教学中只是让学生重点掌握加法运算，对其他的只是了解一下。四、二进制数与十进制数间的转换1、将二进制转化为十进制(N)B→(N)D：将(N)B写成按权展开的多项式，按十进制规则求各乘积项的积并相加。举例讲解：P172例9-52、十进制数转二进制数实例:(N)D→(N)B：除2取余法（注意从下向上取）所以：(58)D=(111010)B9．2逻辑代数基本公式一、逻辑代数中的变量和常量1、常量：就是写出0和1数字的量，或者已知电平的高低状态。2、变量：就是用字母表示的，有可能为0也可能为1在讲课的过程中要用通俗的语言来描述，只要学生能够理解就行。二、逻辑代数的基本公式1、变量和常量的逻辑加A+0=AA+1=12、变量和常量的逻辑乘A·0=0A·1=A3、变量和反变量的逻辑加和逻辑乘A+A=1A·A=0在这些基本的逻辑代数中都较为简单，对第三个变量和反变量的逻辑加和逻辑乘要适当的解释，最简单的方法就是用真值表法。三、逻辑代数的基本定律对于书上的七条定律在应用中也应用得不多，只是让学生了解，再者也都较好用，只对难点加以点拨。1、分配律（如果从后向前推可能要简单得多）2、吸收律（可以用真值表法证明）3、反演律（这是一个要形成新认识的定律）课堂练习：1、将下列十进制数转换为二进制。(1)2522、将下列各数转换为十进制数:(1)(110101)B,(2)(1101)B(2)20(3)39小结：该堂课通过对数制的了解，让学生能够进一步认识数字电路，然后再学习逻辑代数基本定律为以后的学习打下基础。在教学中要突出对学生掌握情况的了解，由于是基础内容，学生不能出现太在的分段现象。要针对学生的实际情况及时的补充，最终达到学生尽可能的能够掌握基础内容。作业：1、P195T12、P195T23、P195T3第六讲第11、12课时第三节逻辑函数的化简教学目的：1、让学生掌握逻辑函数的化简2、培养学生分析能力和观察能力教学重点：化简的方法教学难点：化简例子的讲解教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：引入课题：通过前面的学习，我们掌握了逻辑代数的基本定律，也了解了基本的门电路，那么在实际中就是用一些门电路来完成一些功能，那么一个函数的复杂程度就决定了电路的状态，所以我们要尽可能用简单的函数完成同样的功能，这就是需要对逻辑函数化简。新授过程：由于该节内容重要，要用练习为主来促进学生的学习，以确保学生能够学好逻辑函数的化简。要让学生有兴趣学些像数学一样的运算，化简他们可能兴趣不够，故在新授之前就应该说明学习该节的实际意义。一、化简的意义对于书上的意义是从学术上来说的，学生不会立马能够接受，故在讲课之先就用实际意义来打动学生，提高学生的积极性。4、实用中的意义：在目前市场中据调查，有些门电路无法买到，我亲身经历了，同学们在今后从事设计制过程中就会遇到类似的问题，那么是不是我们买不到元件就不做了呢？在家在学习模拟电子的时候有些电阻的大小不符我们也用相近的来代替，三极管也是一样，但同样可以达到要求来完成我们的设计或制作，那么在数字电路中是不是也跟模拟电路一样用相近的门电路来代替呢，显然也是可行的，例如四输入的与门我们就可以用做二输入的与门，但是这种情况是不多的。那么能不能用不同功能的逻辑门电路来完成同样的功能呢？要是能够就好了，我们就可以用我们能买到的门电路来代替。这样就来看下面的学术上的意义。5、学术意义从P175中几种不同的表达式可以看出同样的功能我们可以用不同的门电路来实现。到底用哪一种就根据实际情况来定了。在书上的最简表达式是为了节约成本而言的，但是在实际中有时会受到市场限制，来改变函数的表达式。二、化简的方法1、并项法2、吸收法3、消去法4、配项法对于以上这些方法看上去较难，可能会给学生造成畏难情绪，那么就对学生今后的学习形成障碍，在教学中不要讲得太多，要讲透，让学生从实例出发去慢慢形成分析的思维。在讲析例子的过程中要注意例题的选取要适当，对于难度较高的题目，可以作为课外练习让学生去做，以培养一些有基础学生的知识个性化构成。例题讲解：尽量不要讲书上的例子，为学生在晚自己的时候自习提供了内容和空间，在以往自习时学生都是做了一点事就没事做了，那么留一些例题给学生就会让学生在课余多花时间在专业上面，也因此而推动学生的发展。例1：Y=A·B（A+B）解：Y=A·B·A+A·B·B=A·B（基本公式应用）例2：Y=A·B+B+A·B解：Y=A·B+B(吸收法)=A+B（消去法）讲了二个简单的例子，为了让学生能够及时掌握，要让学生做相应的练习。练习1：P195T9-5的第一、第二小题答案：Y1=ABY2=A·B例3：Y=A·B+AC+BC解：Y=A·B+A·C(B+B)+BC=A·B+ABC+A·B·C+B·C=A·B+BC例4：Y=AB+（A+B）=(AB)(A+B)=(A+B)(A+B)=A·B+A·B=AB练习：完成P195的T9-5答案：Y3=A+BCD；的其他各小题。Y4=1Y5=A·B+A·C+B·CY6=A·B·D+C·E·D由于该内容的可变性较大，学生在实际掌握的过程中就会出现一些分段现象，要及时的鼓励有差距的学生利用课余时间来赶上来，但是这一过程的灵活应用不是几堂课可以解决的，但是由于课时的限制，只能够让学生自己在自己兴趣的指导下尽自己的能力去发展，为学生的个性化发展也打下了基础。加深练习：（只布置练习，不当堂讲解，否则会给学生造成一定的学习压力。）试用代数法化简逻辑函数：Y=AB+AC+BC+CB+BD+DB+ADE(F+G)参考答案：题意分析本题给出的逻辑函数式包含有7个逻辑变量。因此，化简时重点应放在如何尽可能消除多余的变量，以化简函数式的结构。例如，式中ADE（F+G）这一项若能消去，就可删除E，F，G3个变量。解方法一：Y=AB+AC+BC+CB+BD+DB+ADE（F+G）=AB+BD[1+E（F+G）+ADE（F+G）+AC+BC+CB+DB=AB+BDE（F+G）+ADE（F+G）+AC+BC+CB+BD+DB=AB+AC+BC+CB+BD+DB=ABC+BC+CB+BD+DB=A+BC+CB+BD+DB+CD=A+BC+CB+BD+DB+CD=A+BD+BC+CD方法二：Y=AB+AC+BC+CB+BD+DB+ADE（F+G）=ABC+BC）+CB+BD+DB+ADE（F+G）=[A+ADE（F+G）]+BC+CB+BD+DB=A+BC+CB+BD+DB+CD=A+BD+BC+CD讨论：通过本题的两种解法可知，对于比较复杂的逻辑函数式，可用不同的公式和方法进行化简其结果是相同的，但有繁有简。我们要善于选择比较精练的方法来完成。小结：该堂课的内容较难，学生不易把握自己所学的深度，可能会对学生的学习兴趣造成一定的负面影响，在这里一定要做好学生的思想工作，让学生过渡到时序电路的学习上来。在教学中要注意难度的掌握，在例题的讲解中由浅入深，并交待什么时候加深的。对于内容的掌握则应要根据学生自身情况来定。这里没有必要强调知识的重要性，不则会适得其反。作业：1、P195T9-42、P195T9-9的第一问课后练习：1、预习第四节内容2、看懂P176的五个例题。（考试中将以例题为考题）3、在课外资料上寻找有关题目，来扩宽知识面。第七讲第13、14课时第四节逻辑电路图（之一）教学目的：1、让学生掌握逻辑函数的化简2、培养学生设计能力教学重点：逻辑电路的认识教学难点：逻辑函数与真值表的关系教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：复习：逻辑函数的化简（练习方式进行），以此来检验学生的学习掌握程度，有目的的调整授课内容。化简下列各式：Y=A·B（A+B）；Y=A·B+B+A·B；Y=A·B+AC+BC引入课题：一个逻辑函数都可以用逻辑电路做出来，那么就应该有逻辑电路图，下面我们来学习逻辑电路图。新授：一、逻辑电路主导逻辑函数式的互换在以前的教学中发现学生习惯于学习书本上的例题，用书本外的题目用来做例题讲解让学生有些不适应。因为在以后教学中先讲一个书上的例子，再讲一个课外的例子，让学生慢慢的适应。例题9-14：（电路图略P177图9-1）教法：先让学生来认识门电路的种类。这样有利于稍差的学生能够及时的赶上来，也有利于学生当堂掌握所学内容。再让学生写出各门电路的逻辑表达式。这样做的目的是让学生不断的复习所学的内容，不会让学生产生两可的印象。最后写按照书上的内容总结出电路的逻辑函数。例题：（课外例子）Z=X·Y+X·Y+X·Y练习：写出P196图9－10的逻辑函数（及时巩固所学内容）Y=A·C+A·B+B·C通过以上学习我们掌握了根据逻辑图写逻辑函数的方法，下面反过来如果已知了逻辑函数，再画逻辑图。例题9－15：画出逻辑函数式Y=(A+B)·A·B的逻辑电路。电路图略，见P177的图9-2教学重点：让学生掌握画图的步骤。练习：Y=A·B+A·B+A·B二、逻辑函数与真值表的互换由逻辑函数列真值表1、若输入变量数为n，则输入变量不同状态的组合数目为2n，如一个输入变量为21=2种不同状态，两个输入变量为22种不同状态。2、列表时，输入状态按n列，2n+1行画好表格，（比教材上的行数多1，是因为要有表头一行），再将输入变量从右至左，在第一列中填入0、1、0、1；在第二列中填入0、0、1、1、0、0、1、1依次下推，直到填满表格。然后把每一行中各输入变量状态代入函数式，计算并记下输出状态列入表中。例题：9-16详见P178，（突出列表的步骤和分析输出状态的过程）练习：画出下列各式的真值表：(1)Y=AB+AB（2）Y=ABC+A·BC+A·C由真值表列逻辑函数方法如下：1、从真值表上找出输出为1的各行，把每行的输入变量写成乘积形式；遇到0的输入变量加非号。2、把乘积各项相加。例题：9-17该例题的讲解以讲解步骤为主，让学生理解解题步骤，掌握方法。三、逻辑代数在逻辑电路中的应用根据逻辑功能设计电路时，得到的并非是唯一的电路，有简有繁。应运用逻辑代数的基本定律进行化繁为简，以得到简单合理的电路。例题9-18根据Y=AB+AC逻辑函数，设计逻辑电路。讲解例题时要有创造性的去吸引学生的注意力，在该例题中可以用分步讲解法来讲，先让学生根据逻辑函数画逻辑图，以复习上节课内容，[逻辑函数：Y=AB+AC；Y=A（B+C）]，再让学生自己看这两个函数的关系，而逻辑电路却不一样，第一个逻辑函数要三个逻辑门电路，而第二个则只要二个逻辑门电路。（逻辑图见P179图9-3）例9-19（用练习方式进行）画出Y=A·B+C+A·C·D+B·C·D和Y=A·B+C+D的逻辑电路图在数字电路中，由于集成与非门的大量使用，所以把一般函数式变换成只用与非门就能实现的函数式，有较大的实用价值。这种函数式应包含与、非两种运算，而且每个逻辑乘法上必须有非运算，构成与非—与非表达式。在实际制作过程中，我们也希望只使用一种集成块。例题9-20（用理解的方式来讲）实际上就是逻辑函数的化简，最终的形式要成为与非—与非表达式。教学重点：让学生理解何谓与非—与非表达式。教学方式：示例讲解。（从两方面示例，一是逻辑函数，另一个是逻辑电路），要让学生知道如何来化简电路成为与非—与非表达式。化简方法：在上面加二个非号，再用反演律化简。练习：P196T9－9，教学方法：可以让学生来讲练习的过程，以激发学生的学习兴趣，推动学习之间的相互交流。有利于掌握学生的思想，了解学生的思维方式。教学重点：要让学生中的先进面得到发展，要让学生能够相互学习，借鉴经验。为了达到以上目的，在学生讲解后要对学生的方式进行点评，指出好的方面，让同学们相互借鉴，同时也要指出一些不足的地方让同学们相互注意。小结：该堂课逻辑函数的化间为学生以后从事设计打下基础，也有利于培养学生的分析能力，在教学中要注意教学方法的先择，要结合具体的例子来讲解，让学生能在当堂课中就能理解，在课后要有兴趣去练习，要掌握练习的难度。在教学中要穿讲有关课外利用与所学内容的联系，以促进学生在课外去练习。作业：1、P195T9－72、P195T9－8课外练习：1、复习今天所学内容，整理笔记。2、预习卡诺图化简。3、P195T9-64、/dianzi/2/数字电路基础知识第八讲第15、16课时第四节逻辑电路图化简（之二）教学目的：1、让学生掌握逻辑函数与卡诺图的联系2、培养学生细心观察能力教学重点：卡诺图的认识教学难点：逻辑函数与卡诺图的关系教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：复习：逻辑函数与逻辑图的关系，用练习的方式进行。检查上次的课外作业，以促使学生能利用课余时间进行预习和复习，并在课堂上讲解课外练习的内容，以便于学生能够掌握好所学内容。新授：卡诺图化简逻辑函数利用代数法化简逻辑函数，要求能熟练运用逻辑代数的基本定律和基本公式，而且需要一定的技巧，对初学者来说，有一定的通俗难度。下面简单介绍一种有规律排列的方格图来表达逻辑函数，并采用直观的合并项的方法来化简逻辑函数。这种方格叫做卡诺图。一、卡诺图表示法：二个变量的卡诺图重点在于让学生掌握卡诺图与真值表的联系与区别。1、空白卡诺图。（结合P180图9-6来讲）重点在于让学生能够掌握空白卡诺图的画法和与真值表的关系。对每一个空白方格如何编号。其一用十进制数表示行的序号，其二用行和列的二进制数标号。2、如何填卡诺图。（强调与真值表的关系）就是说在已知真值表的情况下如何来填表。以P181图9-7来讲。二、多变量卡诺图表示法：变量的最小项对应的按一定规则排列的方格图，每一小方格填入一个最小项。N个变量有2n中组合，最小项就有2n个，卡诺图也相应有2n个小方格。P182图9-8是三变量和四变量卡诺图。1、画空白卡诺图卡诺图的行和列分别标出变量及其状态。变量状态的次序是00，01，11，10，而不是二进制递增的次序00，01，10，11。这样排列是为了使任意两个相邻最小项之间只有一个变量改变。小方格也可用二进制数对应于十进制数编号，如图中的四变量卡诺图，也就是变量的最小项可用m0，m1，m2，…来编号，在教材中就直接用数字标出。2、根据真值表填写卡诺图。先在真值表中找出全部函数为1的行，然后在空白卡诺图相对应的小方格中填1。其余小方格填0即可。为方便起见，只填函数为1的小方格，也可只填函为0的小方格。三、卡诺图和逻辑函数式的关系1、由卡诺图写出逻辑函数式（让学生了解其过程，由于在实际中用得不多，这里不作重点内容讲解）。只要点明卡诺图中出是表达的逻辑函数式。2、由逻辑函数式画卡诺图1将逻辑式化为最小项表达式2在空白格卡诺图上，在最小项所对应的方格中填1，其余方格填0，即可。小结：该堂课的内容较多，要求学生理解掌握的东西较多，所以在讲解中要注意学生的实际掌握情况，要针对学生的情况进行调整，在浅显的讲明化简内容后要以练习为主，让学生在练习中去理解，去建立自己的学习方法。为了调动学生的学习积极性，在授课中要讲明此类电路的实际应用。练习：P196的T9－11及T9－12的1、2小题作业：1、P196的T9－112、T9－12的3、4小题课后作业：预习卡诺图化简课后作业：1、在网上查阅有关资料，了解卡诺图的应用。建议网站：/gyzx/xtykh/xt1.htm或者xt2及xt3第九讲第17、18课时第四节卡诺图化简（之三）教学目的：1、让学生掌握逻辑函数的卡诺图法化简2、培养学生设计能力教学重点：卡诺图的熟悉教学难点：卡诺图的化简教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：复习：逻辑函数与卡诺图的关系，用练习的方式进行。检查上次的课外作业，以促使学生能利用课余时间进行预习和复习，并在课堂上讲解课外练习的内容，以便于学生能够掌握好所学内容。新授：一、卡诺图化简法1、化简依据由于学生对卡诺图本身都还不是十分清楚，不能讲太多的道理，只需让学生掌握卡诺图的应用和意思，对于卡诺图化简的依据则就不必让学生都去掌握。需要特加指出，卡诺图具有“滚卷相邻性”，若将卡诺图当作一张纸一样。2、合并最小项的规律(1)将取值为“1“的相邻小方格圈成矩形或方形，相邻小方格包括最上行与最下行及最左列与最右列同行或同行两端的两个小方格。所圈取值为”1“的相邻小方格的个数应为2n（n=0,1,2,3,…..）,即1，2，4，8，……,不允许3，6，10，12等。(2)相邻的两项可合并为一项，并消去一个因子；相邻的四项可合并为一项，并消去两个因子；类推，相邻的2n项可合并为一项，并消去n个因子。将合并的结果相加，即为所求的最简“与或“式。最小圈可只有一个小方格，不能化简。在讲课过程中要用适当的例子来说明，要让学生通过实例自己总结出相同的结论。3、圈方程组时的注意事项(1)圈的个数应最少，圈内小方格个数应尽可能多。(2)每圈一个新的圈时，必须包含至少一个在已圈过的圈中未出现过的最小项，否则重复而得不到最简式。由于卡诺的化简实际上就是圈方程组，因此在这一过程中，不要太快，要让学生在当堂能够接受，故对于上一项要让学生有深刻体会，否则学生是不太易接受的。(3)每一个取值为“1“的小方格可被圈多次，但不能遗漏。(4)在卡诺图中，圈的方框不同，则化简的结果也不同，但它们可以相互转换，其结果还是相同的。只是逻辑式的繁简程度不同。为了让学生能够看到这一效果，要求学生做一练习，P196的T9－12的第3小题，让发现不同答案的同学，让他们在黑板上做出来，然后进行分析，最终我们用逻辑函数来化简，看各个逻辑函数是不是一个函数。(5)有时也可采用圈0的方法来化简逻辑函数。但是函数必须取“反”。同样我样要用实际的例子来说明这一问题。我们就从P188的图9－15来说明，图a,b在卡诺图中是互补的，我们就可以把空余部分补0再来看就很明显了。,c,d也是一样。对于复杂的逻辑函数也是一样的。请同学们在课外用一些例子加以证明。4、任意项的使用教学观点：只要让学生知道有任意项，掌握如何利用任意项，对于在实际中的应用就不多讲，必竟学生还在入门期不能让学生有太多的不知道。小结：该堂课的内容较多，要求学生理解掌握的东西较多，所以在讲解中要注意学生的实际掌握情况，要针对学生的情况进行调整，在浅显的讲明化简内容后要以练习为主，让学生在练习中去理解，去建立自己的学习方法。为了调动学生的学习积极性，在授课中要讲明此类电路的实际应用。练习：P196的T9－11及T9－12作业：1、.写出图（a）、图（b）电路的逻辑函数表达式，并将结果化为最简与或表达式的形式。2、提高报警信号的可靠性，在有关部位安置了3个同类型的危险报警器，只有当3个危险报警器中至少有两个指示危险时，才实现关机操作。试画出具有该功能的逻辑电路。课后作业：1、在网上查阅有关资料，了解卡诺图的应用。建议网站：/gyzx/xtykh/xt1.htm或者xt2及xt32、整理好该章节笔记，做好习题九3、某设备有开关A、B、C，要求：只有开关A接通的条件下，开关B才能接通；开关C只有在开关B接通的条件下才能接通。违反这一规程，则发出报警信号。设计一个由与非门组成的能实现这一功能的报警控制电路。第十讲第19、20课时课题：卡诺图化简练习教学目的：让学生对重点与难点内容能够较快的掌握教学重点：根据卡诺图写表达式教学难点：根据表达式用卡诺图化简教学方法；讲授法教学时间：二课时教学过程：一、复习卡诺图的相关内容：1、由逻辑函数列真值表2、由真值表列出逻辑函数式3、逻辑代数在逻辑电路中的应用4、逻辑函数的卡诺图化简1卡诺图的框图2化函数为最小项表达式3填卡诺图4圈1运动5写逻辑函数式6当1较多时，可以用圈0法来完成二、练习：1、根据真值表写出逻辑表达式，并画出逻辑电路图。（3×6=18分）1、Y1=AA0Y10112、Y2=BBY201103、Y3=AB+ABC0011C0011C0011D0101D0101D0101Y40010Y40010Y40010A0011B0101Y31010C0011C001D0101D010Y40010Y40011102、用卡若图化简下列各式：A、Y=ABC+AB+AC+BCB、Y=AB+BC+AB+AC教法分析：在利用卡诺图的化简过程中，要求学生也要用代数法化简，有利于培养学生的多向解题材能力，提高学生的学习兴趣，培养学生的知识个性。教学措施：让大部分同学在下面练习，让个别同学在黑板上做题，能够有针对性的对学生在做题的过程中出现的问题进行指正，让学生在以后的解题过程中有的放矢。3、根据题目所给的实际情况写出真值表，并画出逻辑电路。某公司招聘人员，有一主管A和两名工作人员B与C，只有当两名或两名以上的工作人员认为合格了才能录用Y，但在这两名人员中其中必须有主管。试设计出这个逻辑电路。BCA解：根据题意思，可以得到输出为1的情况，见下真值表。故Y=A·（B+C）≥1YA1B1C0Y111110111小结：该堂课的目的是让学生能够通过练习巩固所学卡诺图化简的内容，对学生学习数字电路打下理论基础，有利于培养学生的设计兴趣。在练习中要把握难度，让学生有学习兴趣，不可难度太高，让学生产生畏难情绪。在必要的基础上加深练习难度，让学生感受到数字电路的高深。作业：1、P196T12C0D0Y40010101第十一讲第21、22课时课题：单元测试（第一次）教学目的：掌握学生前二单元的学习情况，有目的的进行查漏补缺。教学重点：基本逻辑功能，及代数法化简与卡诺图化简教学难点：单元测试的真实性考查教学方法：考试教学时间：二课时教学过程：见考试试卷第十二讲第23、24课时课题：试卷讲解教学目的：让学生对自己掌握知识的情况做一小结教学重点：总结学生在考试中出现的错误教学难点：让学生掌握好以前学得不够的知识点教学方法：讲授法教学时间：二课时教学过程：详见样卷内容第十三讲第25、26课时课题：期中考试复习教学目的：让学生进一步的巩固所学知识教学重点：对单元考试中学生存在的问题进行突破教学难点：对全部知识的相互联系与区分教学方法：讲授法教学时间：二课时教学过程：一、提纲式复习：（按照书本上目录进行）目的：有利于学生知识形成系统措施：让学生根据所学内容慢慢回忆1、认识数字电路2、逻辑门电路的种类及结论：（重点）3、逻辑门电路集成电路（了解）4、数制回忆数制之间的相互转化5、逻辑代数化简回忆逻辑代数法化简的方法、难点、重点公式应用6、卡诺图化简二、典型习题复习：（按照书上习题进行复习）目的：让学生通过习题来把握公式应用与难点措施：选择典型习题讲解1、P167T8-2、T8-7、T8-8、T8-13注：题目的答案在前面教案中都已经有过，在讲解中只是突出方法的讲解，不要求详细的讲解过程。2、P195T9-1、T9-3、T9-5、T9-12注：题目的答案在前面教案中都已经有过，在讲解中只是突出方法的讲解，不要求详细的讲解过程。三、单元测试难点突破：针对单元测试中出现的典型错误给予讲解，并分析出错的原因，讲解解题技巧，分析数字电路学习的灵活运用。四、新型题目分析：数字电路的最终应用是进行设计在生活中的应用，在讲解中就要突出这一类型题目的讲解。并联系生活，讲解数字电路在生活中的典型应用，提高学生的设计兴趣，鼓动学生在课外广泛的阅读，培养学生的设计兴趣。作业：1、P196T52、P169T13第十四讲第27、28课时课题：期中考试第十五讲第29、30课时课题：期中考试试卷讲解教学内容：详见所附试卷教学目的：让学生巩固前半期所学内容教学重点：分析题的讲解教学难点：卡诺图的相关内容教学方法：讲授法教学时间；二课时第十六讲第31、32课时第一节组合逻辑电路的基础知识教学目的：1、将知识系统化2、培养学生设计能力教学重点：卡诺图与逻辑函数的综合应用教学难点：卡诺图的化简的熟练应用教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：复习：卡诺图化简，用练习的方式进行。并在课堂上讲解课外练习的内容，以便于学生能够掌握好所学内容。结合逻辑代数来引入课题。引入课题：在以前学的内容中都是分开的，联系不大，在生活中的应用也不是特别明显。下面我们就来学习他的应用。新授：一、基本特点：任何时刻的输出状态，直接由当时的输入状态所决定。也就是说，组合逻辑电路不具有记忆功能，输出与输入信号作用前的电路状态无关。二、分析方法：组合了逻辑电路分析步骤：1.由逻辑图逐级写出各输出端的逻辑表达式2.化简和变换各逻辑表达式3.列出真值表4.根据真值表和逻辑表达式对电路进行分析，并确定电路的功能例1：电路如下图所示，分析电路功能。解：分级写出各门电路的表达式，最后写出电路的输出表达式为：Y＝真值表：A0000000011111111B0000111100001111C0011001100110011D0101010101010101Y0110011001100000功能分析：A、B中只要有一个是0且C、D不相等时输出为1例2：分析下图电路功能。解：真值表：ABZ1Z2Z300110101010010010010功能：一位比较器三、组合逻辑电路的设计步骤如下：1、根据实际问题的逻辑关系，列出相应的真值表。2、由真值表写出逻辑函数表达式3、化简逻辑函式。4、根据化简得到的最简表达式，画出逻辑电路图。练习：不看书上答案，当作练习来做，看自己的掌握情况。小结：该堂课学生有很多地方都应该还很熟悉，所以在讲课中就突出以方法讲解为主，突出步骤，用练习巩固以前所学内容，加深到新的内容，在学生在较为轻松的环境中学习。作业：1、分析下图所示逻辑电路的功能。2、如图所示电路中C1和C2为控制端，试分析在C1和C2的不同组合下电路具备什么逻辑功能。课后练习：1、复习好数字电路的基础知识，对逻辑代数要作重点复习。2、/cgi-bin/lb5000/topic.cgi?forum=17&topic=438&show=0有一些习题和答案，同学们可以在上面找到一些有用的贴子。3、/dianzi/4/组合逻辑电路的相关知识第十七讲第33、34课时第二节编码器教学目的：1、让学生掌握编码器的作用2、培养学生的分析能力教学重点：卡诺图与逻辑函数的综合应用教学难点：卡诺图的化简的熟练应用教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：复习引入：通过前面的学习我们掌握了逻辑函数和真值表，认识了基本的逻辑电路，下面我们来学习用基本门电路构成一些实用的电路。新授：一、编码器定义和功能编码：将一组信号按一定规律编码，每一组代码都有确定的含义。比如电话局给每台电话机编上号码的过程就是编码。编码器：实现编码功能的逻辑电路。编码器的输出端Y与输入端X的关系满足X=2Y，输出端比输入端要少。二、二进制编码器（8线—3线）将8个高低电平信号编成3位二进制数。框图：真值表：D7D6D5D4D3D2D1D0CBA0000000100000010000001000000100000010000001000000100000010000000000011110011001101010101表达式：根据该表达式就可以画出逻辑图P202图10-7，也可以先将逻辑表达式进行化简再画逻辑图。三、二—十进制编码器将十进制的十个数字0~9编成二进制代码的电路，叫做二—十进制编码器。至少需要4个输出端。1、8421BCD码编码器所谓8421码，即二进制代码自左至右，各位的“权”分为8、4、2、1。每组代码加权系数之和，就是它代表的十进制数。例如0+4+2+0=6。真值表：表10-68421BCD码真值表D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0DCBA00000000010000000010000000010000000010000000010000000010000000010000000010000000010000000010000000000000000011000011110000110011000101010101框图：图10-8二—十进制编码器示意图表达式：根据逻辑函数表达式可以画出逻辑图，也可以直接根据真值表画出逻辑图。注意书上P203图10-9的8421编码器逻辑图也不是直接根据真值表画出的，为了让学生能够真正的了解画逻辑电路的过程，就从逻辑表达式入手，若直接画出逻辑图也应该是用或门来完成。不要让学生产生的疑惑，学生的思维具有较强的连续性。为了让学生能够理解书上的知识点，应该用同一模式来推出结论。若输入不是用1表式有效而是用0表示有效则逻辑函数将如何改变，最后要求学生将逻辑式用与非-与非表达式来写出，对照书上图10-9就能够理解了。学生可能对书上的输入变量为P202表10-6可能不太能理解，最好化成教案中的表格形式来讲，易于为学生所接受。8421CDE编码器电路组成：逻辑符号：P203图10-1010线-4线编码器逻辑符号，左边输入端有圆圈表示输入信号是低电平有效，在实际使用过程中输入信号要与之相符，否则要用非门电路来连接；输出则为高电平有效。（这些内容在一些集成块当中都适用）2、其他二-十进制编码器即二进制代码的“权”发生了改变。如2421码，由于时间有限这里不多介绍。小结：该堂课要让学生掌握其过程，有利于培养学生的分析能力，在以后教学中有利于做出较好的区分。由于书本中知识跳跃性较强，从理论到实际的东西书本上没说明为什么，这会让学生产生疑惑，在教学中应该联系实际，降低学生的学习难度。作业：1、P212T10-22、P212T10-7课外作业：1、复习好编码器并预习解码器的内容。2、查找资料，看有哪些编码器的集成电路。3、查找资料，在哪些实用电路中用到了编码器。第十八讲第35、36课时第三节译码器教学目的：1、让学生掌握译码器的作用2、培养学生的分析能力教学重点：译码器的工作过程教学难点：区分于编码器教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：复习引入：通过前面的学习我们掌握了逻辑函数和真值表，认识了基本的逻辑电路，并学习了编码器的内容，在实际应用的组合逻辑电路中还有很多，下面来学习与编码器相反的译码器。新授：一、二进制译码器1.译码器定义和功能译码：将具有特定含义的输入代码转换成相应的输出信号。将二进制代码的各种状态，按其原意“翻译”成对应的输出信号的电路，叫做二进制译码器。2.简单译码器Y0=ABY1=ABY2=ABY3=AB注意：这个逻辑表达式不是唯一的，只要改变接线方式，都会改变。二、二十进制译码器图10-13二-十进制译码器示意图Y9Y8Y7...Y0.YDCBA译码器将二进制代码翻译成0~9十个十进制数信号的电路，叫做二—十进制译码器。如图10-13所示。8421BCD码译码器逻辑图见P205图10-14，根据逻辑图写出逻辑表达式。教学中先让学生不看答案练习，有助于复习所学内容。然后再写出真值表，写真值表的过程中要强调几点：（有利于学生较好的掌握所学内容）1、输入虽然有四个变量，但是却没有24=16种输入，而在这里根据实际情况只有10种输入了，顺序与以前讲的相同。2、输出状态不必要一个一个的根据真值表去判断，否则效率就太低了，因为这里在实际情况中只有可能是一个输出有效为0，而其他的应该就要为无效的为1，就只要根据输入情况来判断哪一个输出为有效了，根据输出是与非门则要求输入的信号全为1才行，所以只要将输入信号为0的取反，输入信号为1的不变再相乘就是了。例如DCBA=0110时，Y=DCBA所以就应该是Y6输出为有效为0了。3、如何找到是哪个有效，我们可以反过来推断再确定，例如DCBA=0101时就是（0101）2=[5]10，然后我们再看Y5是与给出的输入相符。由译码器输出逻辑表达式可以看出，译码器除了能把8421BCD码译成相应的十进制数码之外，它还能“拒绝伪码”。所谓伪码，是指1010~1111六个码，当输入该六个码中任一个时，Y0~Y9均为1，即得不到译码输出。这就是拒绝伪码。（了解内容）小结：该堂课应用性较强，一定要处理好各教学环节，又要讲清原理内容，但又不能太深，使学生推动学习兴趣。在讲解中以讲解基本内容为主，对提高应用篇不做介绍，由于应用的内容又相当重要，可以安排课余时间加深讲解，这要做有得大部分的学习广泛的学习，又能培养少数尖子学生在课外继续扩充理解。作业：1、P212T10-32、P212T10-7课外作业：1、复习编码器与译码器内容2、预习第四节显示器内容第十九讲第37、38课时第四节显示器教学目的：1、让学生掌握显示器的作用2、培养学生的应用能力教学重点：显示器的工作过程教学难点：区分于共阴与共阳教学方法：讲授法、实物展示（共阴数码管）教学时间：2课时教学过程：复习引入：在以前学习了编码器与译码器，掌握了二进制与十进制间的转换，那么作这些究竟有什么作用呢？让我们来学习下面的内容就知道在实际中的应用了。数字显示器一般应和计数器、译码器、驱动器等配合使用。（提问：生活中见过哪些显示器件?）一、数字显示器1、原理：首先将显示器分为七段，如下图所示：图10-17七段数字显示器的字形根据数码（0，1，2，3，4，5，6，7，8，9）来决定七段中的某一段或某几段进行绘制，例如如果数码为0，则显示0、1、2、3、4、5段；数码为1，则显示1、2段，依次类推。可以列出下表。表10-9七段数码管显示组合与数字对照表段数0abcdefgHLHHHHHHLHLHLHLHLLLLLHH12HHHH3H45678LHLLHHHHHHHLHHLHLLHLHHHHLHHHLHHHHHH分段数码显示器有荧光数码管、半导体数码管及液晶显示器等几种，虽然他们结构各异，但译码显示的电路原理是相同的。二、半导体数码管半导体数码管是将发光二极管LED排列成“日”字形状制成的，有共阴极和共阳极两种。共阴极就是LED发光二极管的阴极（负极）按在一起，共阳极就是LED发光二极管的阳极（正极）接在一起。前者，某一字段接高电平时发光；后者，接低电平时发光。使用时每个管要串联限流电阻。外形如下图所示（教学中采用实物展示）为了让学生能够了解他的各段分布情况，在教学中用实际的数码管来展示，并用相应的电平来让他们的各段发光，有助于学生较好的掌握他的分布和工作原理。数码管有亮度高，字形清晰，工作电压低，体积小，寿命长等特点。在实际应用中要注意选用合适的数码管，主要选择亮度（有高亮度和低亮度的），选择颜色（有红色与绿色），选择尺寸大小。三、液晶显示器（了解）在电子表、微型计算器等小型电子器件的数字显示部分，常采用液晶分段数码管显示器。四、分段显示器的译码原理（扩充内容，学生不要求全部掌握）根据表10-9我们可以推出译码器的真值表数字D0123456输入输B0000111出C0000000011A0011001100a0101010101b1011011111cd1101111111efg10001110111111100111101101101110100010100011111011789100从以上真值表我们就可以列出逻辑表达式，就可以画出逻辑电路，同学们可以在课外查阅有关资料，用基本逻辑门电路做出该电路。在实际中有现成的集成电路，例如有：T337、T338等；有时候还要用到小数点，就要加一段，相关内容请同学们在课外阅读完成。小结：该堂课的内容应用性很强，对基础较差的学生不要求全部学会，为了让学生能够掌握并能利用，在讲课中采用实物展示，以提高学生的学习积极性，并能让学生直观的学会该内容。对于译码电路则鼓励学生用已经学过的电路去做，这样有利于巩固所学知识。并结合数字钟的制作布置有兴趣的同学在此进行自我设计，提高要求。这样就会让学生在学习中建立学习兴趣，构造知识个性。课堂作业：1、画出显示电路方框图2、画出七段数字显示器的字形3、用真值表的形式来说明七段译码器输入与输出的关系4、试设计出一个七段译码器（选做题）课外作业：1、预习加法器的有关内容2、复习编码器与译码器有关内容3、查阅有关显示器的应用资料第二十讲第27、28课时第五节加法器教学目的：1、让学生掌握加法器的原理2、培养学生的应用能力教学重点：加法器的作用教学难点：全加器与半加器的关系教学方法：讲授法教学时间：2课时教学过程：复习引入：在前几节中我们学到了用基本的逻辑门电路来实现编码器和译码器，掌握了组合逻辑电路的设计步骤，请问是哪几步？（提问）一是：根据问题列出真值表二是：根据真值表写出逻辑表达式并化简三是：根据逻辑表达式画出逻辑电路图。那么组合逻辑电路有些什么用途呢？除了编码器与译码器外还可以有其他用途吗？在这里我们继续来学习用基本的逻辑门电路来构造加法器。新授内容：一、半加器按照我们的平时生活习惯，来分析半加器的真值表，让学生从生活角度入手，较易让学生接受。1、半加器的定义:半加器是不考虑低位进位的一位二进制加法器。根据半加器的定义推出二个二进制数相加的结果，用表列出，用类似真值表的结果来表述。就构成了半加器的真值表。2、半加器的真值表表10.5.1半加器的真值表输入输出被加数A加数B和数S进位数C0011010101100001半加器的真值表如表10.5.1所示。表中的A和B分别表示被加数和加数输入，S为本位和输出，C为向相邻高位的进位输出。由真值表可直接写出输出逻辑函数表达式:然后根据真值表写出输出量的逻辑函数，有利于学生能够具体的掌握该项内容。为了提高学生的学习兴趣，在课堂上就可以让学生依据表达式画出电路图。最后根据学生的练习情况，提出半加器的逻辑符号，并介绍有关集成电路的应用。可见，可用一个异或门和一个与门组成半加器，如图4.5.1所示。如果想用与非门组成半加器，则将上式用代数法变换成与非形式：由此画出用与非门组成的半加器。见图10.5.2和10.5.3图10.5.2与非门组成的半加器图10.5.3半加器的符号二、全加器全加器是考虑了低位进位的一位二进制加法器。在多位数加法运算时，除最低位外，其他各位都需要考虑低位送来的进位。全加器就具有这种功能。全加器的真值表如表10.5.2所示。表中的Ai和Bi分别表示被加数和加数输入，Ci-1表示来自相邻低位的进位输入。Si为本位和输出，Ci为向相邻高位的进位输出。可用二位十进制的加法来说明半加器与全加器的联系与区别。例如：28+25=53，在进行8+5的时候就是半加器来完成，当要进行2+2+1=5（其中有一个加数为1是8+5的进位位）就是全加器了。表10.5.2全加器的真值表输入输出AiBiCI-1SiCi0000111100110011010101010110100100010111说明：此表中的输入是单个的二进制数，彼此没有联系，例如011就是0+1+1=2（10）=11（2）由真值表直接写出Si和Ci的输出逻辑函数表达式，再经代数法化简和转换得：式10.5.5式10.5.6根据（10.5.5）和（10.5.6）式画出全加器的逻辑电路如图10.5.4（a）所