数字电子技术基础教学案

第1讲

授课时间第1周一第1-2节课次1

理论课・讨论课口实验课口习题课口课时

授课方式2

其他口安排

授课题目（教学章、节或主题）：

第一章§1.1-§1.5数制、码制及常用编码

教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1.掌握数字信号与模拟信号的区别；

2.几种进制之间的转换；

3.熟悉几种常用的编码.

教学重点及难点：

1.进制之间的转换；

2.8421码、余三码、格雷码的特点.

教学方法、教学手段

教学基本内容

及时间设计

【引入新课】

多媒体教学（5分钟）

回忆计算机根基中所讲的二进制，引出本次课内容。

第一章数字电路根基

1.1概述

1.1.1模拟量和数字量

模拟量：时间上、数量变化上都是连续的物理量；表示模

拟量的信号叫做模拟信号；工作在模拟信号下的板书讲授与多媒体教

学相结合（15分钟）

电子电路称为模拟电路。

数字量：时间上、数量变化上都是离散的物理量；表示数

字量的信号叫做数字信号；工作在数字信号下的

电子电路称为数字电路。

举例（图示）

1.1.2数字电路的分类

微电子技术的迅猛开展导致了数字电路的飞速开展。

（1）按电路类型分类

1）组合逻辑电路输出只与当时的输入有关，如：编

码器、加减法器、对比器、数据选择器。

2)时序逻辑电路输出不仅与当时的输入有关，还与

电路原来的状态有关。

如：触发器、计数器、存放器

(2)按集成度分类

SSI-*MSI-*LIS-*VLSI

(3)按半导体的导电类型分类

1)双极型电路

2)单极型电路

1.1.3数字电路的优点

(1)易集成化。两个状态“0”和“1”，对元件精度要求低

(2)抗干扰能力强，可靠性高。信号易区分不易受噪声干扰。

(3)便于长期存贮。软盘、硬盘、光盘。

(4)通用性强，成本低，系列多。

(5)保密性好。容易进展加密处理。

1.2几种常用的数制

数制：是指多位数码中每一位的构成方法及低位向相邻高位的进

位规则。板书讲解与多媒体教学

相结合(10分钟)

一、十进制

1、表示法

2、特点

与同学讨论二、八、十六进制的表示方法及特点

二、二进制

1、表示法

2、特点

三、八进制和十六进制

1.八进制

逢八进一；系数。〜7；基数8；权8n。

2.十六进制

逢十六进一；系数：0〜9、A、B、C、D、E、F；

基数16；权16n。

1.3不同数制间的转换

一、各种数制转换成十进制

板书讲解、推导与多媒体

二进制、八进制、十六进制转换成十进制时，只要将教学相结合，例题讲解

它们按权展开，求出各加权系数的和，便得到相应进制数及引导学生做题(35分

对应的十进制数。钟)

例题：

二、十进制转换为二进制

将十进制数整数局部转换为二进制数采用“除2取法”；

将十进制小数局部转换为二进制数采用“乘2取整法”。

例题

三、二进制与八进制、十六进制间相互转换

1.二进制和八进制间的相互转换

(1)二进制数转换成八进制数。

二进制数转换为八进制数的方法是：整数局部从低位

开场，每三位二进制数为一组，最后缺乏三位的，则在高

位加0补足三位为止；小数点后的二进制数则从高位开场，

每三位二进制数为一组，最后缺乏三位的，则在低位加0

补足三位，然后用对应的八进制数来代替，再按顺序排列

写出对应的八进制数。

例1.1.2将二进制数(11100101.11101011)2转换成

八进制数。

(11100101.11101011)2=(345.726)8

(2)八进制数转换成二进制数。

将每位八进制数用三位二进制数来代替，再按原来的

顺序排列起来，便得到了相应的二进制数。

例L1.3将八进制数(745.361)8转换成二进制数。

(745.361)8=(111100101.011110001)2

2.二进制和十六进制间的相互转换

(1)二进制数转换成十六进制数。

二进制数转换为十六进制数的方法是：整数局部从低

位开场，每四位二进制数为一组，最后缺乏四位的，则在

高位加0补足四位为止；小数局部从高位开场，每四位二

进制数为一组，最后缺乏四位的，在低位加0补足四位，

然后用对应的十六进制数来代替，再按顺序写出对应的十

六进制数。

例1.1.4将二进制数(10011111011.111011)2转换成

十六进制数。

(10011111011.111011)2=(4FB.EC)16

(2)十六进制数转换成二进制数。

将每位十六进制数用四位二进制数来代替，再按原来的

顺序排列起来便得到了相应的二进制数。

例LL5将十六进制数制BE5.97D)16转换成二进制数。

(3BE5.97D)16=(11101111100101.100101111101)2

1.4二进制数的运算

板书讲解、推导与多媒体

二进制数码可表示

教学相结合，例题讲解

数值大小一数值运算

(10分钟)

例1010(即算术运算)

+0110

10000

不同的逻辑状态一逻辑运算(按某种因果关系)

几个概念：

原码：二进制数码的最高位增加符号位的数码

反码：二进制数码按位取反得到的数码

补码：

正数的补码与原码一样；

负数的补码等于它的反码加lo

1.5几种常用的编码：

码制：为了便于记忆和查找，在编制代码时所遵循的规则。多媒体教学(10分钟)

二-十进制编码：用四位二进制数中的任意十种组合来表示

一位十进制数，又称BCD码。

常用的BCD码有：8421码、余3码、循环码、余3循环码、

2421码、5421码和5211码等等，如表所示

教学互动(5分钟)

讨论：码的作用；BCD码。

课后小结：

回忆本节课主要内容，重点掌握几种进制之间的转换

方法。

作业、习题、思考题、辅导等：

17页1.2,1.5;18页1.11,1.13

板书设计：

第一章数制和码制

1.1概述

模拟量

数字量

1.2几种常用的数制

⑴数制

(2)几种常见的数制：

十进制、二进制、八进制、十六进制

1.3不同数制间的转换

十进制转换成二进制

十进制转换成八进制

十进制转换成十六进制

二进制转化成十进制

八进制转化成十进制

十六进制转化成十进制

二进制转换成八进制

八进制转化成二进制

二进制转化成十六进制

十六进制转换成二进制

1.4二进制数运算

二进制数可以表示数制大小和逻辑状态

几个概念：

原码、反码及补码

1.5几种常用的编码

码制

二-十进制编码(BCD码)

参考教材和文献资料

《数字电子技术根基》一阎石编著

第2讲

授课时间第1周一第1-2节课次2

理论课・讨论课口实验课口习题课口课时

授课方式2

其他口安排

授课题目（教学章、节或主题）：

第二章§2.1-§2.3逻辑代数的基本运算、基本公式和基本定理

教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

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。

教学重点及难点：

1.三种基本逻辑运算和几种导出逻辑运算；

2.真值表、逻辑式、逻辑图之间的相互转换；

3.将真值表转换为逻辑式。

教学方法、教学手段

教学基本内容

及时间设计

第2章逻辑代数根基

2.1概述

布尔：英国数学家，1941年提出变量"0”和"1〃

代表不同状态。多媒体教学（5分钟）

本章主要介绍逻辑代数的基本运算、基本定律

和基本运算规则，然后介绍逻辑函数的表示方法

及逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法。逻辑代

数有其自身独立的规律和运算法则，而不同于普通

代数。

2.2逻辑函数及其表示法

2.2.1基本逻辑函数及运算

1、与运算-----所有条例都具备事件才发生

AeL

开关：“1”闭合，“0”断开

板书讲授与多媒体教

学相结合（15分钟）

板书讲解与多媒体教学

相结合（10分钟）

逻辑表达式：L=K

逻辑符号:讨论非逻辑运算的逻辑口

诀

2.2.2几种导出的逻辑运算

一、与非运算、或非运算、与或非运算

板书讲解、推导与多媒体

教学相结合，例题讲解

及引导学生做题（35分

钟）

逻辑表达丸丫=加“0”出"1‘；全“1”出“0”

2、或非..AJY

Q乳「丫°

01

Y010

B4EHI>2=Z>Y!00

10

逻辑表达式：y=/+8有“1”出“0，；全“0”出“1，，

逻辑表达式：

二、异或运算和同或运算

AB|丫板书讲解、推导与多媒体

1、异或（如研期中用于判断）To-o'教学相结合，例题讲解

朝："（10分钟

110

力

逻辑表达式：y=R・a筋3=幺。2照同为“。‘；不同为"M

2,同或AB|丫

10

力11

逻辑表达式：Y=AB+AB=A»B一样为“1〃，不同为

“0”

多媒体教学（10分钟）

2.2.3逻辑函数及其表示法

一、逻辑函数的建设

举例子说明建设（抽象）逻辑函数的方法，加深对

教学互动（5分钟）

逻辑函数概念的理解。例2.2.1两个单刀双掷开关A

和B分别安装在楼上和楼下。上楼之前，在楼下开灯，上

楼后关灯；反之下楼之前，在楼上开灯，下楼后关灯。试

建设其逻辑式。

表2.2.6［例2.2.1］真值表

ABYY=AB+AB

001

010

100

111

例2.2.2对比A、B两个数的大小

二、逻辑函数的表示方法

1.真值表

2.逻辑函数式

写标准与-或逻辑式的方法是：

(1)把任意一组变量取值中的1代以原变量，0代

以反变量，由此得到一组变量的与组合，如A、B、C

三个变量的取值为110时，则代换后得到的变量与组合为

AB„

(2)把逻辑函数值为1所对应的各变量的与组合相

加，便得到标准的与-或逻辑式。

3.逻辑图

逻辑图是用基本逻辑门和复合逻辑门的逻辑符号

组成的对应于某一逻辑功能的电路图。2.3逻辑代数

的基本定律和规则

2.3.1逻辑代数的基本公式

一、逻辑常量运算公式

表2.3.1逻辑常量运算公式

一、逻辑常量运算公式

12.3.1起辑常量运算公式

与运篁或运篁来运篁

0-0=00+0=0一

0-1=00+1=11=0

1-0=01+0=10=1

1-1=11+1=1

二、逻辑变量、常量运算公式

表2.3.2注辑变呈、常量运算公式

与运篁或运苴车运篁

A-0=0A+0=A

A-1=AA+l=1

A-A=AA+A=AA=A

A«A=0A+A=l

变量A的取值只能为0或为1,分别代入验证。

讨论：与、或、非；与非、或非、同或、异或逻辑的运算

口诀、逻辑符号。

课后小结：

与、或、非；与非、或非、同或、异或逻辑的运算口

诀、逻辑符号。

作业、习题、思考题、辅导等：

59页2.5;61页2.11;

板书设计：

第2章逻辑代数根基

2.1概述

2.2逻辑函数及其表示法

2.2.1基本逻辑函数及运算

一、与逻辑

二、或逻辑

三、逻辑非

2.2.2几种导出的逻辑运算

一、与非运算、或非运算、与或非运算

二、异或运算和同或运算

2.2.3逻辑函数及其表示法

一、逻辑函数的建设

二、逻辑函数的表示方法

1.真值表

2.逻辑函数式

3.逻辑图

参考教材和文献资料

《数字电子技术根基》」阎石编著

第3讲

授课时间第2周一第1-2节课次3

理论课・讨论课口实验课口习题课口课时

授课方式2

其他口安排

授课题目（教学章、节或主题）：

第二章§2.4-§2.5逻辑代数根基

教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

掌握逻辑函数的表示方法和公式法化简。

教学重点及难点：

1.三种基本逻辑运算和几种导出逻辑运算；

2.真值表、逻辑式、逻辑图之间的相互转换；

3.将真值表转换为逻辑式。

教学方法、教学手段

教学基本内容

及时间设计

【复习提问】

1.逻辑代数的基本定律

2.逻辑代数的基本规则

【引入新课】

2.4逻辑代数的基本定律板书讲授与多媒体教

一、代入规则学相结合（15分钟）

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。这个规则称为代入规则。代入规则的

正确性是由逻辑变量和逻辑函数值的二值性保证

的。

例2.3.1已知女=A+百，试证明用BC替代B后，名，式仍然成立。

这个例子证明了摩根定律的一个推广式.

二、反演规则,「一।

即求YJ,=+

1A।

=A+B+C+D+E求Q

则:Y=A»B»C»D»S

可用于证明同或等于异或.

若两函数相等,其反演式也相等.（可用于变换推导

三、对偶规则

对逻辑函数式Y：.+

LUv1

假设两函数相等，其对偶式也相等。（可用于变换

推导公式）。

讨论三个规则的正确性。

板书讲解、推导与多媒体

教学相结合，例题讲解

2.5逻辑函数及其表达方法及引导学生做题（35分

逻辑函数：当输入变量取值确定之后，输出变量取值便随钟）

之而定。因此，输出变量和输入变量之间是一种函数关系。

逻辑函数的表示方法：逻辑真值表、逻辑函数式、逻辑图、

波形图、卡诺图和硬件描述语言。

2.5.1逻辑函数的表示方法

门）逻辑真值表：由输出变量取值与对应的输入变量取值

所构成的表格。

列写方法是：

a）找出输入、输出变量，并用相应的字母表示；

b）逻辑赋值。

c）列真值表。

（2）逻辑函数式

逻辑函数式：是将逻辑函数中输出变量与输入变量之间的

逻

辑关系用与、或、非等逻辑运算符号连接起来的式子，又

称函数式或逻辑式。

⑶逻辑图

逻辑图：是将逻辑函数中输出变量与输入变量之间的逻辑

关

系用与、或、非等逻辑符号表示出来的图形。

2.5.2逻辑函数表示方法之间的相互转换

(1)真值表转换为函数式

a)找出真值表中使函数值为1的输入变量取值；

b)每个输入变量取值都对应一个乘积项，变量取值为1,

用

原变量表示，变量取值为0,用反变量表示。

C)将这些乘积项相加即可。

(2)函数式转换为真值表

首先在表格左侧将个不同输入变量取值依次按递增顺序列

出

来，然后将每组输入变量取值代入函数式，并将得到的函

数

值对应地填在表格右侧即可。

(3)函数式转换为逻辑图

将函数式转换成逻辑图的方法：从输入到输出分别用相应

的

逻辑符号取代函数式中的逻辑运算符号即可。

(4)逻辑图转换为函数式

将逻辑图转换成函数式的方法：从输入到输出分别用相应

的

逻辑运算符号取代逻辑图中的逻辑符号即可。

2.5.3逻辑函数的两种标准形式

(1)最小项和的形式

最小项：设m为包含n个因子的乘积项，且这n个因子以

原变量形式或者反变量形式在m中出现且只出现一次，称

m为n变量的一个最小项。

最小项的编号规则：使最小项m值为1的输入变量取值所

对应的十进制数即为该最小项的编号。

教学互动(5分钟)

课后小结：

回忆本节课主要内容，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，对逻辑函数进展化简和

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。这对于节省元器件，优化生产工艺，

降低成本和提高系统的可靠性，提高产品在市场的竞争力

是非常重要的。

作业、习题、思考题、辅导等：

62页2,152.17;

板书设计：

2.4逻辑代数的基本定理

2.4.1代入定理

2.4.2反演定理

2.4.3对偶定理

2.5逻辑函数及其表示方式

2.5.1逻辑函数的表示方法

2.5.2逻辑函数表示方法之间的相互转换

2.5.3逻辑函数的两种标准形式

参考教材和文献资料

《数字电子技术根基》一阎石编著

第4讲

授课时间第2周三第1-2节课次4

理论课・讨论课口实验课口习题课口课时

授课方式2

其他口安排

授课题目（教学章、节或主题）：

第二章§2.6-§2.6逻辑函数的化简方法

教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

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。

教学重点及难点：

1.用卡诺图表示逻辑函数；

2.用卡诺图化简逻辑函数；

3.具有无关项的逻辑函数的化简。

教学方法、教学手段

教学基本内容

及时间设计

2.6逻辑函数的化简方法

2.6.1公式化简法

熟练运用所学基本公式和常用公式，将一个函数式

化成最简形式。

板书讲授与多媒体教

与或式最简形式的标准是：

学相结合（15分钟）

该与或式中包含的乘积项的个数不能再减少，

且每个乘积项所包含的因子数也不能再减少。

常用公式化简法：

并项法、吸收法、消因子法、消项法、配项法。

2.6.2逻辑函数的卡诺图化简法

板书讲解、推导与多媒体

相邻最小项教学相结合，例题讲解

及引导学生做题（35分

两个最小项中只有一个变量互为反变量，其余变量均一样，钟）

称为相邻最小项，简称相邻项。

相邻最小项重要特点：两个相邻最小项相加可合并为一项，

消去互反变量，化简为一样变量相与。

1.认识卡诺图

卡诺图：是最小项按一定规律排列的方格图，每个最小

项占有一个小方格。

逻辑相邻：两个最小项，只有一个变量的形式不同,其余

的都一样。逻辑相邻的最小项可以合并。

2.逻辑函数的卡诺图表示

3.逻辑函数的卡诺图化简

讨论：用卡诺图化简逻辑函数以及具有无关项的逻辑函数

的化简。

课后小结：

回忆本节课主要内容，逻辑函数的几种表示方法的相

教学互动（15分钟）

互转换。

作业、习题、思考题、辅导等：

62页2.17(2)(4)；63页2.18(1)(3)(5)(6),2.20(a)(c)；64页2.22(1)

(4),2.23(1)(3)

板书设计：

2.6逻辑函数的卡诺图化简法

2.6逻辑函数的化简方法

2.6.1公式化简法

2.6.2逻辑函数的卡诺图化简法

1.认识卡诺图

2.逻辑函数的卡诺图表示

3.逻辑函数的卡诺图化简

参考教材和文献资料

《数字电子技术根基》一阎石编著

第5讲

授课时间第3周一第1-2节课次5

理论课・讨论课口实验课口习题课口课时

授课方式2

其他口安排

授课题目（教学章、节或主题）：

第三章§3.1-§3.7门电路

教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次)：

1.熟悉二、三极管的开关特性，掌握三极管导通、截止条件；

2.了解分立元件与门、或门、非门及与非门、或非门的工作原理和逻辑功能。

教学重点及难点：

重点：二、三极管的开关特性和开关等效电路。

难点：分立元件门电路的工作原理。

教学方法、教学手段

教学基本内容

及时间设计

第3章门电路

本章主要讲述数字电路的基本逻辑单元一门电路，有

TTL逻辑门、MOS逻辑门。在讨论半导体二极管和三极管及

场效应管的开关特性根基上，讲解它们的电路构造、工作

原理、逻辑功能、电器特性等等，为以后的学习及实际使板书讲授与多媒体教

用打下必要根基。本章重点讨论TTL门电路和CMOS门电路。学相结合(15分钟)

3.1概述

1.门电路

实现基本逻辑运算和复合运算的单元电路称为门电

路，常用的门电路有非门、与非门、或非门、异或门、与

或非门等。

2.正负逻辑系统

(1)正逻辑

在二值逻辑中，如果用高电平表示逻辑“1〃，低电平

表示逻辑“0”,在这种规定下的逻辑关系称为正逻辑。

(2)负逻辑：

在二值逻辑中，如果用高电平表示逻辑“0”,

低电平表示逻辑“1”，在这种规定下的逻辑关系称为负

逻辑，正负逻辑式互为对偶式，即假设给出一个正逻辑的

逻辑式，则对偶式即为负逻辑的逻辑式，如正逻辑为或门，

即丫=八+8,对偶式为YD=AB。

3.上下电平的实现

在数字电路中，输入输出都是二值逻辑，其上下电平用

“0”和"1〃表示。其上下电平的获得是通过开关电路来

实现，如二极管或三极管电路组成。

其原理为：当开关S断开时，输出电压力=匕，为高电平

“1”；当开关S闭合时，输出电压匕=0,为低电平“0”；

假设开关由三极管构成，则控制三级管工作在截止和饱和

状态，就相当开关s的断开和闭合。

3.2半导体二极管门电路

3.2.1半导体二极管的开关特

1.稳态开关特性

2.二极管动态特性

板书讲解、推导与多媒体

当电路处于动态状态，即二极管两端电压突然反向

教学相结合，例题讲解

时，半导体二极管所呈现的开关特性称为动态开关特性［简

及引导学生做题（分

称动态特性）。这是由于在输入电压转换状态的瞬间，二35

极管由反向截止到正向导通时，内电场的建设需要一定的钟）

时间，所以二极管电流的上升是缓慢的；当二极管由正向

导通到反向截止时，二极管的电流迅速衰减并趋向饱和电

流也需要一定的时间。由于时间很短，在示波器是无法看

到的。

3.2.2二极管与门

当48中有一个是低电平0V时，至少有一个二极管导

通，使得输出Y的电压为0.7V,为低电平；只有46中

都加高电平3V时，两个二极管同时导通，使得输出V为

3.7V,为高电平。

图3.2.4二极管与门电路

(a)标准符号(b)简化符号

图3.3.6耗尽型NMOS管的符号

d.耗尽型PMOS

⑻标准符号o傅化符号

图3.3.8幅尽型PMOS管的符号

讨论：二、三极管的开关特性和开关等效电路。

课后小结：

回忆本节课主要内容，重点掌握二、三极管的开关特

性，掌握三极管导通、截止条件。

教学互动（5分钟）

作业、习题、思考题、辅导等:

151页3.6;152页3.8:153页3.10;

板书设计：

3.1概述

1.门电路

2.正负逻辑系统

(1)正逻辑

(2)负逻辑：

3.2半导体二极管门电路

3.2.1半导体二极管的开关特

1.稳态开关特性

2.二极管动态特性

3.2.2二极管与门

3.2.3二极管或门

3.3.2MOS管(绝缘栅)的开关特性

二、MOS管的类型和符号

a.增强型NMOS

b.增强型PMOS

c.耗尽型NMOS

d.耗尽型PMOS

参考教材和文献资料

《数字电子技术根基》—阎石编著

第6讲

授课时间第3周三第1-2节课次6

理论课・讨论课口实验课口习题课口课时

授课方式2

其他口安排

授课题目（教学章、节或主题）：

第三章§3.3-§3.5门电路

教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

掌握TTL集成逻辑门电路的构造、工作原理和外部特性。

教学重点及难点：

重点：熟悉TTL集成逻辑门电路的构造、工作原理和外部特性。；

难点：TTL集成逻辑门电路的构造、工作原理和外部特性。

教学方法、教学手段

教学基本内容

及时间设计

3.3CMOS门电路

利用PMOS管和NMOS管两者特性能相互补充的特点而做成

的互补对称MOS反相器，简称CMOS反相器。

板书讲授与多媒体教

一、工作原理学相结合（15分钟）

二、CMOS反相器的主要特性

①静态功耗极低；

②抗干扰能力强；

③电源利用率高，且有较大的允许范围；

④输入阻抗高，带负载能力强；

⑤电压传输特性接近理想开关。

3.3.5其他类型的CMOS逻辑门电路

一、CMOS与非门、或非门

1.与非门

2或非门

二、CMOS传输门

三、CMOS三态门

四、漏极开路输出门电路（0D门）

3.3.6CMOS电路的正确使用

一、输入端的静电保护

①在存贮和运输CMOS器件时不要使用易产生静电高压的

化工材料和化纤织物包装，最耗采用金属屏蔽层作包装材

板书讲解、推导与多媒体

料；教学相结合，例题讲解

及引导学生做题（35分

②组装调试时，应使电烙铁和其他工具、仪表、工作台面钟）

等良好接地。必要时带防静电手镯；

③不用的输入端不应悬空。

二、输入端加过流保护

①输入端接低内阻信号源时，应在输入端与信号源之间串

进保护电阻；

②输入端接有大电容时，应在输入端与电容之间接入保护

电阻；

③输入端接长线时，应在门电路的输入端接入保护电阻。/

因长线上不可防止地伴有分布电容、分布电感，信号突变

时可能产生正、负振荡的脉冲。根据经历：Rp=Vuu/lmA,且

当长度大于10米后，每增加10米，RP的值应增加lKQo

集成逻辑门多余输入端的处理：

一般不让多余的输入端悬空，以防引入干扰信号，尤其对

CMOS器件输入端悬空可能因栅极感应静电电压而将管子

击穿损坏。所以在带载能力允许的情况下，一般均可把多

余的输入端和该电路的输入信号并接使用，以增加逻辑可

靠性。

3.3.7CMOS数字集成电路的各种系列

已生产的标准化、系列化产品：

4000系列

HC/HCT系列：为高速CMOS系列

AHC/AHCT：为改良的高速CMOS系列

VHC/VHCT

LVC：为低压CMOS系列

ALVC：为改良的低压CMOS系列

3.5TTL门电路

一、TTL与非门的工作原理

多媒体教学（10分钟）

1.TTL与非门的典型电路

2.工作原理

当输入端/、B、。中，只要有一个输入信号为低电平

0.3V时，则相对的发射结导通，使T1管的基极电位被箝

制到IV,T2管截止，故T4也截止。T3、D4管导通，输出

高电平。即输入端力、B、C中至少有一个为低电平时，输

出端月为高电平。当输入端尔B、。全为高电平，T1管的

基极电位升高，T1管的集电结、T2和T4管的发射结正向

偏置而导通，致使T3管微导通，D4管截止。即输入端全

为高电平时，输出端为低电平。所以该门是一个与非门。

二、TTL与非门的电压传输特性及抗干扰能力

1.电压传输特性

电压传输特性分为四个区段：截止区、线性区、转折区和

饱和区。

2.抗干扰能力

TTL与非门在实际应用时，输入端有时会出现干扰电

压叠加在输入信号上。当干扰电压VN超过一定数值时就会

破坏与非门输出的逻辑状态。通常把不会破坏与非门输出

逻辑状态所允许的干扰电压值叫做抗干扰能力。干扰电压

亦称噪声，抗干扰能力也称噪声容限。

三、TTL与非门的电气性能

四、TTL与非门动态特性

3.5.5其它类型的TTL门电路

1.TTL或非门

2.TTL异或门

3.0C门的应用

讨论：TTL集成逻辑门电路的构造、工作原理和外部特性。

课后小结：

回忆本节课主要内容，重点掌握TTL集成逻辑门电路

的构造、工作原理和外部特性。

教学互动(5分钟)

作业、习题、思考题、辅导等：

151页3.5,3.7(a)(c)(d),152页3.8;

板书设计：

3.3CMOSfl电路

3.3.2COM反相器的工作原理

一、工作原理

二、CMOS反相器的主要特性

3.3.5其他类型的CMOS逻辑门电路

一、CMOS与非门、或非门

二、CMOS传输门

三、CMOS三态门

四、漏极开路输出门电路（0D门）

3.3.6CMOS电路的正确使用

3.3.7CMOS数字集成电路的各种系列

3.4TTL门电路

一、TTL与非门的工作原理

1.TTL与非门的典型电路

2.工作原理

二、TTL与非门的电压传输特性及抗干扰能力

1.电压传输特性

2.抗干扰能力

三、TTL与非门的电气性能

四、TTL与非门动态特性

3.5.5其它类型的TTL门电路

1.TTL或非门

2.TTL异或门

3.0C门的应用

参考教材和文献资料

《数字电子技术根基》—阎石编著

第7讲

授课时间第四周一第1-2节课次7

理论课■讨论课口实验课口习题课口课时

授课方式2

其他口安排

授课题目（教学章、节或主题）：

第四章§4.1-§4.2组合逻辑电路

教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

掌握组合电路的分析方法和设计方法

教学重点及难点：

组合电路的分析方法。

教学方法、教学手段

教学基本内容

及时间设计

4.1概述

组合逻辑电路：在任何时刻的输出状态只取决于这一时刻

的输入状态，而与电路的原来状态无关的电路。

生活中组合电路的实例（电子密码锁，银行取款机等）

电路构造：由逻辑门电路组成。

电路特点：没有记忆单元，没有从输出反响到输入的回路。板书讲授与多媒体教

学相结合（15分钟）

4.2.1组合逻辑电路的分析方法

一、基本分析方法

分析：给定逻辑电路~逻辑功能。

步骤：

1.给定逻辑电路一输出逻辑函数式

一般从输入端向输出端逐级写出各个门输出对其输入的逻

辑表达式，从而写出整个逻辑电路的输出对输入变量的逻

辑函数式。必要时，可进展化简，求出最简输出逻辑函数

©

2,列真值表

将输入变量的状态以自然二进制数顺序的各种取值组合代

入输出逻辑函数式，求出相应的输出状态，并填入表中，

即得真值表。

3.分析逻辑功能

通常通过分析真值表的特点来说明电路的逻辑功能。

—•、分析举例

［例3.1.1］分析图3.1.1所示逻辑电路的功能。

解：分析步骤

（1）输出逻辑函数表达式［逐级写，并且变成便于写真值

表的形式）

（2）列真值表。将A、B、C各种取值组合代入式中，可

列出真值表。

输入输出

ABCY板书讲解、推导与多媒体

0000教学相结合，例题讲解

0011及引导学生做题（35分

0101钟）

0110

1001

1010

1100

1111

（3）逻辑功能分析。

由真值表可看出：在输入A、B、C三个变量中，有奇数个

1时，输出丫为1,否则丫为0,因此，图3.2.1所示电路

为三位判奇电路，又称为奇校验电路。

归纳总结：1各步骤间不一定每步都要，如：

省略化简（本已经成为最简）

由表达式直接概述功能，不一定列真值表。

2不是每个电路均可用简炼的文字来描述其功能。如

Y=AB+CD

4..2.2组合逻辑电路的设计方法

一、基本设计方法

设计：设计要求一逻辑图。

步骤(与分析相反)：

1.分析设计要求一列真值表

根据题意设输入变量和输出函数并逻辑赋值，确定它们相

互间的关系，

然后将输入变量以自然二进制数顺序的各种取值组合排

列,列出真值表。

2.根据真值表一写出输出逻辑函数表达式

3.对输出逻辑函数进展化简

代数法或卡诺图法

4.根据最简输出逻辑函数式一画逻辑图。

最简与一或表达式、与非表达式、或非表达式、与或非表

达式、其它表达式

二、设计举例

1.单输出组合逻辑电路的设计

［例3.1.2］设计一个A、B、C三人表决电路。当表决某

个提案时，多数人同意，提案通过，同时A具有否决权。

用与非门实现。

解：设计步骤

(1)真值表

设A、B、C三个人，表决同意用1表示，不同意时用0表

示；

丫为表决结果，提案通过用1表示，通不过用0表示，

同时还应考虑A具有否决权。

⑶画逻辑图

2.多输出组合逻辑电路的设计

［例3.1.31设计一个将余3码变换为8421BCD码的组合

逻辑电路。

解：设计步骤

多媒体教学(分钟)

(1)真值表10

⑵化简

⑶画逻辑图

讨论：组合电路的分析方法和设计方法。

课后小结：

回忆本节课主要内容，重点掌握组合电路的分析方法

和设计方法。

教学互动(5分钟)

作业、习题、思考题、辅导等：

231页4.124.15；

板书设计：

4.1概述

4.2.1组合逻辑电路的分析方法

一、基本分析方法

二、分析举例

4..2.2组合逻辑电路的设计方法

一、基本设计方法

二、设计举例

1.单输出组合逻辑电路的设计

2.多输出组合逻辑电路的设计

(1)真值表

⑵化简

(3)画逻辑图

参考教材和文献资料

《数字电子技术根基》一阎石编著

第8讲

授课时间第四周三第1-2节课次8

理论课・讨论课口实验课口习题课口课时

授课方式2

其他口安排

授课题目（教学章、节或主题）:

第三章§4.3-§4.3逻辑代数根基

教学目的、要求［分掌握、熟悉、了解三个层次）:

了解编码器、译码器的工作原理，掌握其应用。

教学重点及难点：

重点：CMOS集成逻辑门电路的构造及原理。

难点：MOS集成逻辑门电路的原理。

教学方法、教学手段

教学基本内容

及时间设计

4.3.1二进制编码器

一、二进制编码器：用n位二进制代码对2"个信号进展编

码的电路。

二、电路图：所以以下列图所示为3位二进制编码器。

输入：10〜17为8个需要编码的信号

输出：丫2、Yl、Y0为三位二进制代码板书讲授与多媒体教

由于该编码器有8个输入端，3个输出端，故称8线一3学相结合（15分钟）

线编码器。

图6.3.13位二进制编码需

三、输出逻辑函数

丫0="叫叫码

<:丫1=亏・0口斤

■.4=匚・.・.・丁（6.3.1）

板书讲解、推导与多媒体

教学相结合，例题讲解

提问:为什么10未画在图中,且未出现在表达式中及引导学生做题（35分

或者:一般编码器输入的编码信号为什么是相互排斥的钟）

编码器在任何时刻只能对一个输入信号进展编码，不允许

有两个或两个以上的输入信号同时请求编码，否则输出编

码会发生混乱。这就是说，10、II……17这8个编码信

号是相互排斥的。在I1-I7为0时，输出就是的编码，

故未画。

四、真值表。

输入输出

I】hg4444*X

10000000000

01000000001

00100000010

00010000011

00001000100

00000100101

00000010110

00000001111

五、分析

输入信号为高电平有效（有效：表示有编码请求）

输出代码编为原码（对应自然二进制数）

4.3.2译码器

课堂讨论:日常生活中什么地方用到了译码器

译码是编码的逆过程。

译码：将表示特定意义信息的二进制代码翻译出来。

译码器：实现译码功能的电路。

二进制译码原则：用n位二进制代码可以表示尸个信号

则，对n位代码译码时，应由2*来确定译码信号位数

No

提问：8位号码能供多少用户使用〔号码为十进制）

一、二进制译码器：将输入二进制代码译成相应输出信号

的电路。

二、MSI译码器CT74LS138

由于它有3个输入端、8个输出端，因此，又称3线一8