第7章
数字电路基础
【课题】
7.1概述
【教学目的】
1.让中学生了解数字电子技术对于认知数码世界的重要现实意义，培养中学生学习该课目的浓烈兴趣。
2.明晰该课目的学习重点和学习方式。【教学重点】
1.联通号的种类和各自的特征。2.数字讯号的表示方式。
3.脉冲波形主要参数的含意及常见脉冲波形。4.数字电路的特性和优越性。【教学难点】
数字讯号在日常生活中的应用。【教学方式】
讲授法，讨论法【参考教学课时】
1课时【教学过程】
一、新授内容
7.1.1数字讯号与模拟讯号
1.模拟讯号：在时间和数值上是连续变化的信堪称为模拟讯号。2.数字讯号：在时间和数值上是离散的信堪称为数字讯号。讨论：请朋友们列出几种常见的数字讯号和模拟讯号。7.1.2脉冲讯号及其参数
1.脉冲讯号的定义：在顿时忽然变化、作用时间极短的电流或电压讯号。2．脉冲的主要参数：脉冲幅值Vm、脉冲上升时间tr、脉冲下滑时间tf、脉冲长度tW、脉冲周期T及转矩D。7.1.3数字电路的特性及应用
特性：1.电路结构简单，易于实现数字电路集成化。
12.抗干扰能力强，可靠性高。（比如手机）
3.数字电路实际上是一种逻辑运算电路，电路剖析与设计方式简单、方便。4.数字电路可以便捷地保存、传输、处理数字讯号。（比如计算机）5.精度高、功能完备、智能化。（比如数字电视和数码拍照机）
应用：数字电路在电器产品、测量仪器、通信设备、控制装置等领域得到广泛的应用，数字化的发展前景十分宽广。
讨论：1.你用过什么数字电路产品，请列举1~2个较为典型的事例，并就其中一个产品说明它的功能及优点和缺点。
二、课堂小结
1.数字讯号与模拟讯号的概念2.脉冲讯号及其参数3.数字电路的特性及应用
三、课堂思索
讨论：说说怎么能够学好数字电路课程？
四、课后练习
P143思索与练习题：
1、
2、3。
【课题】
7.2常用数制与编码
【教学目的】
1.把握二补码、十补码、十六补码数的表示方式及数制间的互相转换。
2.了解8421BCD码的表示方式。【教学重点】
1.二补码、十六补码数的表示方式。
2.数字电路中为何广泛采用
二、十六补码数。3.为何要进行不同数制之间的转换。
4.进行二补码、十补码数、十六补码之间的互相转换。5.8421BCD码。【教学难点】
2十补码数与十六补码数之间的互相转换。【教学方式】
讲授法【参考教学课时】
2课时【教学过程】
一、复习提问
数字电路的特性及应用。
二、新授内容
7.2.1数制
基本概念：（1）进位制（2）基数（3）位权
1.十补码：十补码数有0、
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、9共10个数码。十补码数作乘法运算时秉持“逢十进一”，作加法运算时秉持“借一当十”的规则。
小提示：在实际的数字电路中，采用十补码非常不便，由于十补码有十个数码，要想严格地分辨开必须有十种不同的电路状态与之相对应，这在技术上实现上去比较困难。为此，在实际的数字电路中通常不直接采用十补码数。
2.二补码：二补码数仅有0和1两个不同的数码。进位规则为“逢二进一”；借位规则为“借一当二”。
小提示：二补码是数字电路中使用最广泛的一种数制。由于二补码数只有0、1两个数码，容易通过电路或元件的状态来表示；其次，二补码的运算规则简单。
3．十六补码：十六补码的进位规律是“逢十六进一”。7.2.2数制间的转换
1．二补码数转换为十补码数
转换方式是：写出二补码的权展开式，之后将各数值按十补码相乘，即可得到等值的十补码数。
2．十补码整数转换为二补码数
转换方式是：将十补码整数逐次用2除取余数，仍然除到商为零。其中最先出现的余数为二补码数的最高位数码。这些转换方式一般称为短除取余倒计法。
3．二补码数转换为十六制数
转换方式是：将二补码数自右向左每4位分为一组，最后不足4位的一组，低位用零补齐；之后写出每一组等值的十六补码数。
4．十六补码数转换为二补码数
转换方式是：只要把每一位十六补码数用相应的四位二补码数取代即可。
37.2.3编码
1．二-十补码代码
常用的二-十补码代码是用4位二补码数表示1位十补码数，俗称BCD码。2.字符代码
三、课堂小结
1．数制
2．数制间的转换
3．编码
四、课堂练习
1.将下述二补码数转换成十补码数：（1）(101001)
2(2)（10110)2
2.分别求出10~20所对应的二补码数。3．将下述十补码数用8421BCD码表示：（1）17
（2）432
五、课后练习
P147思索与练习题：
1、
2、3。
【课题】
7.3逻辑门电路
【教学目的】
1.把握基本逻辑门和常用复合门的逻辑功能及电路符号。2.了解集成逻辑门的内部结构和常用集成逻辑门的系列品种。【教学重点】
1.基本逻辑门的逻辑功能。
2.与非门、或非门、与或非门、异或门等复合逻辑门的逻辑功能，会画电路符号，会使用真值表。【教学难点】
特殊逻辑门的作用和应用。【教学方式】
讲授法、讨论法及实物展示。
4【参考教学课时】
4课时【教学过程】
一、复习提问
1.阐述各数制之间的转换方式。2.将下述十补码数用8421BCD码表示。（1）28
（2〕3895
二、新授内容7.3.1基本逻辑门
基本概念：逻辑关系、逻辑门电路1.与逻辑门
（1）与逻辑关系：“只有当决定一件事情（灯亮）的各类条件（开关S
1、S2闭合）完全具备时，该事情（灯亮）才发生，否则就不发生”，这样的逻辑关系称为与逻辑关系。（2）与门电路：逻辑符号、表达式、真值表讨论：联系生活说明有什么常见的与逻辑。2．或逻辑门
（1）或逻辑关系：“在决定一件事情（灯亮）的各类条件（开关S
1、S2闭合）中，只要有一个条件具备，该事情（灯亮）都会发生”，这样的逻辑关系称为或逻辑关系。（2）或门电路：逻辑符号、表达式、真值表讨论：联系生活说明有什么常见的或逻辑。3．非逻辑门
(1)非逻辑关系：“事情的结果（灯亮）与条件（开关闭合）总是呈相反状态”。(2)非门电路：逻辑符号、表达式、真值表讨论：联系生活说明有什么常见的非逻辑。7.3.2复合逻辑门
1．与非门：逻辑功能、逻辑符号、表达式、真值表2．或非门：逻辑功能、逻辑符号、表达式、真值表3．与或非门：逻辑功能、逻辑符号、表达式、真值表4．异或门：逻辑功能、逻辑符号、表达式、真值表
5.同或门：逻辑功能、逻辑符号、表达式、真值表（补充）*7.3.3特殊逻辑门
51.栅极开路与非门（OC门）
（1）OC门的工作原理、逻辑符号、逻辑表达式及逻辑功能（2）OC门的应用举例①实现线与
②驱动显示器③实现电平转换2.三态门（TSL门）
（1）三态门的逻辑符号及功能（2）三态输出门的应用举例①用三态输出门实现数据双向传送②用三态输出门实现数据单向传送7.3.4常用集成逻辑门
1.集成门电路的内部结构（教材图7.19）补充：双列直插式集成电路(1)外观封装（实物展示）（2）引脚的编号分辨
2.集成与门、与非门：逻辑功能，电路符号3.集成或门、或非门：逻辑功能，电路符号4.常用集成非门
三、课堂小结
1．基本逻辑门的逻辑符号及逻辑功能
2．复合逻辑门的逻辑符号及逻辑功能3．特殊逻辑门的逻辑符号及逻辑功能4．常用集成逻辑门
四、课堂练习
1．写出下述各门电路的输出结果：
2.怎么判断双列直插式集成电路引脚的编号次序？
3.在一条游廊中，想用三个开关去控制一盏灯，如质数个开关合上时，则灯亮；如质数个开关合上时（0是质数），则灯熄。依据该文字描述构建真值表。
五、课后练习
1.P156思索与练习题：
2、
3、5。
2.将学过的各类门电路的逻辑功能归总列表。
【课题】
7.4逻辑函数的通分
【教学目的】
把握逻辑代数的基本定理、常用公式与通分方式。【教学重点】
1.了解逻辑函数通分和变换的意义。2.把握逻辑代数的基本定理和基本公式。3.理解逻辑表达式通分的标准。4.用逻辑函数基本公式通分逻辑函数。【教学难点】
借助配项法进行逻辑函数通分。【教学方式】
讲授法、讨论法【参考教学课时】
2课时【教学过程】
一、复习提问
画出基本逻辑门的逻辑符号并说明其逻辑功能。
二、新授内容
7.4.1逻辑代数的基本定理7.4.2逻辑函数的代数法通分补充：通分在实用中的意义1．逻辑函数的表示方式
72．逻辑函数通分的基本原则3．逻辑代数常用公式4．逻辑函数的通分方式5.例题讲解
讨论：通过例题讲解可知，对于比较复杂的逻辑函数式，可用不同的公式和方式进行通分，其结果是相同的，但有繁有简。我们要擅于选择比较精炼的方式来完成。
三、课堂小结
1.逻辑代数的基本定理2.逻辑函数的代数法通分
四、课堂思索
P159思索与练习题：
1、2。
五、课后练习
1.P159思索与练习题：
3、
4、5。
2.在课外资料上找寻有关题目，扩充中学生知识面。
【课题】
*7.5数字集成电路的基本使用常识
【教学目的】
1.了解典型TTL、CMOS数字集成电路的主流系列品种、主要特征及使用常识。
2..培养中学生应用能力，增强中学生的动手能力。【教学重点】
1.TTL、CMOS集成电路的主流系列品种、主要特征及使用常识，并会测试其逻辑功能。2.逻辑门闲置引脚的处理方式。【教学难点】
按照要求，合理选用集成门电路。【教学方式】
讲授法、举例法【参考教学课时】
1课时【教学过程】
一、复习提问
8写出各类逻辑门电路的逻辑功能与逻辑表达式。
二、新授内容
7.5.1数字集成电路的分类
1.TTL数字集成电路2.CMOS数字集成电路7.5.2数字集成电路的使用注意事项
1.闲置输入引脚的处理2.集成电路使用应注意的问题
3.TTL数字集成电路应用举例（补充）
图7.1所示为简易逻辑测试笔电路图，可拿来测量TTL数字集成电路的逻辑电平值。说明该电路的工作原理。（提示：剖析TTL输出电平值为0和1时，发光晶闸管的发光情况）
图7.1
三、课堂小结
1.数字集成电路的分类
2.数字集成电路的使用注意事项
四、课堂思索
P163思索与练习题：
2、3。
五、课后练习
P163思索与练习题：
1、4
【课题】
实训项目7.1数字电路实训箱的初步使用
【实训目标】
1.认识数字实训箱的结构。2.把握数字实训箱的使用。【实训重点】
数字实训箱的使用。【实训难点】
实训箱故障的确诊与排除。【实训方式】
9实验实训【参考实训课时】
1课时【实训过程】
一、实训任务
任务一
认识数字实训箱的结构
1.认识实训箱的结构2.使用注意事项任务二
实训箱的初步使用
1.观察实训箱插件板的结构。
2.开机后，可以看见操作面板上十六位蓝色发光晶闸管照亮，六位数码管显示出初始状态数字电路基础知识点总结，这时可用万用表测出数码管驱动芯片接Vcc引脚的电平值=
V；接GND引脚的电平值=
V。可用万用表检测电源电流=
V，看是否符合电路或集成组件的要求数字电路基础知识点总结，通常TTL电路为5V。
3.测试十六位逻辑开关和十六位发光晶闸管红、绿灯的显示功能4.测试单脉冲及连续脉冲的输出功能
二、实训总结
1.数字实训箱的操作面板上包含有哪几部份内容，使用时有什么注意事项？2.总结数字实训箱的使用方式。
三、课堂思索
1．数字实训箱的操作面板上包含有哪几部份内容，使用时有什么注意事项？
四、课后作业
完成实训报告，写出本次实训的感受和收获。
【课题】
实训项目7.2集成逻辑门电路的功能测试
【实训目标】
1.把握逻辑门电路的逻辑功能测试方式。
2.把握在实训箱上联接实现数字电路的方式。【实训重点】
把握在实训箱上联接实现数字电路的方式。【实训难点】
集成电路多余输入端的处理方式。
10【实训方式】
实验实训【参考实训课时】
1课时【实训过程】
一、复习提问
1．基本逻辑门电路的逻辑功能。
2．数字实训箱使用时有什么注意事项？
二、实训任务
任务一
与非门逻辑功能测试
1.测试电路原理2.操作步骤
任务二
用与非门控制讯号输出
1.实训电路原理2.实训内容
三、实训总结
1.画出电路原理图，并注明集成块名称和接线时使用的引脚号。2.根据实训操作过程记录、整理实训内容和结果，填好测试数据。
四、课堂思索
1．当与非门的一个输入端接脉冲源时，请问其余输入端在哪些状态下容许脉冲通过？哪些状态下严禁脉冲通过？
2．怎样测量与非门集成电路质量的优劣？
五、课后作业
完成实训报告，写出本次实训的感受和收获
数字电路技术与基础,混频器学案
数字电路基础问答题总结
数字电路基础_D0600第六章学习要点
数字电路理论上机学案
模拟与数字电路基础期终知识点总结
数字电路与逻辑设计(4月学案)
数字电路学案阎石第七章
数字电路教学大纲
数字电路课程设计
数字电路总结
《数字电路基础学案.doc》
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