《数字电子技术基础》课件10实践任务3.1

实践任务3.1设计八位二进制数的反相器PART01学习目标PART02任务描述PART03知识链接PART04实践准备PART05工作计划PART06任务实施PART07学习评价目录学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价学习目标(1)掌握二进制概念；(3)掌握逻辑代数的布

尔运算；(4)掌握逻辑电路的布

尔分析。(2)掌握门电路概念；学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价在数字电路中，会在很多种场合用到反相器，例如在数字电路中常常需要求某个二进制数的反码，此时就需要一个求反码的数字电路，又因为数字电路中处理的一般都是8位、16位、32位或64位的二进制数，所以本次实践的内容就是设计8位二进制反相器实现8位二进制数取反码的功能。在完成任务的过程中，进一步熟悉二进制概念，掌握门电路，了解逻辑代数布尔运算和逻辑电路布尔分析的相应知识。关键字：反相器反码二进制数反相器反码二进制数设计8位二进制反相器实现8位二进制数取反码学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价①二进制概念②门电路概念③逻辑代数的布尔运算④逻辑电路的布尔分析学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价①二进制概念二进制(binary)在数学和数字电路中指以2为基数的记数系统，以2为基数代表系统是二进位制的。这一系统中，通常用两个不同的符号0(代表零)和1(代表一)来表示。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价①二进制概念数字电子电路中，逻辑门的实现直接应用了二进制，因此现代的计算机和依赖计算机的设备里都用到二进制。每个数字称为一个比特(Bit，Binarydigit的缩写)。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价ABY备注0000

0=00100

1=01001

0=01111

1=1与门逻辑符号与逻辑灯控电路2输入与门真值表②门电路概念开关断开表示“0”；开关闭合表示“1”；灯亮表示“1”；灯灭表示“0”学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价2输入或门真值表或门逻辑符号或逻辑灯控电路ABY备注0000+0=00110+1=11011+0=11111+1=1②门电路概念开关断开表示“0”；开关闭合表示“1”；灯亮表示“1”；灯灭表示“0”开关断开表示“0”；开关闭合表示“1”；灯亮表示“1”；灯灭表示“0”学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价②门电路概念非门真值表非门逻辑符号非逻辑灯控电路AY备注0110学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价③逻辑代数的布尔运算在数字电路中，信号的取值都具有二值性。信号状态是两种对立的逻辑状态，这种二值变量称为逻辑变量。用来表示条件的逻辑变量为输入变量(如A、B、C、…)；用来表示结果的为输出变量(如Y、F、L、…)。字母上无反号的叫原变量(如A)，有反号的叫反变量(如𝐴̅)。在布尔运算中逻辑变量用“0”、“1”表示。布尔运算基本法则序号法则序号法则序号法则159261037114812学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价④逻辑电路的布尔分析任何逻辑电路都由输入和输出组成：若以逻辑变量作为输入，以运算结果作为输出，那输入的逻辑值确定了，输出的值也随之而定；只要描述好输入变量和输出结果之间的关系，也就相当于描述好了逻辑电路。注意：这种输入变量与输出结果之间的这种函数关系称为逻辑函数，可用下式来

表达：𝑌=𝐹（𝐴，𝐵，𝐶，

）𝑌就是输出结果，𝐴，𝐵，𝐶分别代表输入变量，且𝐴，𝐵，𝐶的取值只有0和1两种状态，𝐹（）则描述的是输入与输出的函数关系。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价④逻辑电路的布尔分析案例面试投票系统：主裁判：A副裁判：B、C开关(A)开关(B)开关(C)灯(Y)逻辑功能面试规则：学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价④逻辑电路的布尔分析案例面试投票系统：当裁判认为面试人员合格就按上开关，不合格就不按；当主裁判通过时，副裁判B和C当中只要有一人及以上通过时，面试人员(Y)才能合格，否则就不合格；当主裁判不通过时，无论副裁判B和C通不通过，面试人员(Y)都不合格。开关(A)开关(B)开关(C)灯(Y)逻辑功能面试规则：学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价④逻辑电路的布尔分析案例面试投票系统：逻辑功能面试规则：若以1表示关闭开关，0表示打开开关，1表示等亮，0表示等灭，A、B和C对应开关(变量输入)，Y代表灯(输出)；则可以用逻辑函数来描述该电路的因果关系，逻辑函数式如下式所示：开关(A)开关(B)开关(C)灯(Y)𝑌=𝐹（𝐴，𝐵，𝐶）=A（B+C）学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价二进制数就是、用来表示数值，在数字电路中，处理的二进制数一般是8位、16位、32位或64位。八位二进制数的不同组合为00000000到11111111之间，是由8个二进制数组合而成。10反相器是最简单的门电路，它只有一个输入端和一个输出端，输入和输出都只有高电位和低电位(在数字电路中称之为高电平和低电平)两种相反的状态。

如果高电平用“1”表示，低电平用“0”表示，反相器输出与输入之间特定的逻辑关系就是“输入为1，则输出为0；输入为0，则输出为1”，输出总是输入的否定，所以反相器称为“非门”。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价

学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价工作组织因本任务相对简单，因此以个人为单位，完成整个任务。工作方案制定项目具体实施步骤。工作用具准备设计类任务，无需工具准备。本任务要处理的是8位二进制数。

10010011的反码为01101100，或者如下所示：举例学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第一步确定二进制数的位数，并举例说明一个8位二进制数的反码是多少10010011反码01101100学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第二步确定需要用什么门电路来实现二进制数的取反码功能反码功能可以使用非门来实现。AY备注0110学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第三步取8位二进制数的反码需要几个相应的门电