數(shù)字電路教案-課題一基本邏輯門電路 (4課時(shí))

1、理 論 課 授 課 教 案課 程名稱脈沖與數(shù)字電 路第二單元 邏輯門電路課 題 一 基本邏輯門電路審 批 簽 字授課時(shí)間2009 授課班級08級電子電工班 計(jì)劃課時(shí)2+2實(shí)用課時(shí)教學(xué)目的與要求1、掌握與門基本邏輯運(yùn)算規(guī)則和基本邏輯門電路2、掌握或門基本邏輯運(yùn)算規(guī)則和基本邏輯門電路3、掌握非門基本邏輯運(yùn)算規(guī)則和基本邏輯門電路教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)基本邏輯運(yùn)算規(guī)則和基本邏輯門電路授課類型理論課 多媒體課件教學(xué)方法講授法 教具掛圖 模型 實(shí)物 電教設(shè)備 多媒體設(shè)備 參考資料復(fù)習(xí)提問脈沖的基本概念、二極管的開關(guān)特性及其應(yīng)用、晶體管的開關(guān)的特性教 學(xué) 過 程 和 內(nèi) 容時(shí)間分配與教法課 題 一 基本邏輯門電路相

2、關(guān)知識：1、模擬電路基本知識2、普通代數(shù)表示的含義3、開關(guān)的兩種狀態(tài)4、電位的概念及含義新知識 ：門電路是實(shí)現(xiàn)一定邏輯關(guān)系的電路，是數(shù)字電路的基本單元電路。用二極管、晶體管、電阻元件等組裝而成的門電路，稱為分立元件電路，因其使用元件多、體積大、工作速度低、可靠性欠佳、帶負(fù)載能力差等缺點(diǎn)，所以目前已很少使用，逐步被數(shù)字集成電路替代。數(shù)字集成電路：就是把電路元件都制作在一塊芯片上的電路。邏輯代數(shù) 是研究數(shù)字電路的數(shù)學(xué)工具，是分析和設(shè)計(jì)邏輯電路的重要基礎(chǔ)。邏輯代數(shù)和普通代數(shù)的異同：相同處：邏輯代數(shù)和普通代數(shù)一樣，變量都是用字母A、B、C.X、Y、Z表示，不同處：邏輯變量的取值只有“0”和“1”兩種，

3、它不表示數(shù)量的大小，只表示兩種不同的邏輯狀態(tài)，如：肯定與否定，電位的高低，脈沖的有無，電路的開關(guān)等。5min85min教 學(xué) 過 程 和 內(nèi) 容時(shí)間分配與教法邏輯代數(shù)最基本的邏輯運(yùn)算有：邏輯加、邏輯乘、邏輯非。對應(yīng)的邏輯關(guān)系有：邏輯與、邏輯或、邏輯非?；蚍Q：與邏輯、或邏輯、非邏輯簡稱：“與”、 “或”、 “非”實(shí)現(xiàn)這三種邏輯功能的電路稱為：與門、或門、非門數(shù)字邏輯電路：就是指輸出信號和輸入信號之間存在著一定邏輯關(guān)系的電路一、 基本邏輯運(yùn)算和邏輯門1、與邏輯和與門（1）與邏輯：只有當(dāng)決定一個(gè)事件的所有條件都成立時(shí)，事件才會發(fā)生，這種邏輯關(guān)系稱與邏輯關(guān)系。a、表達(dá)式為：Y=A·B 其中：

4、Y、A、B都是邏輯變量b、運(yùn)算規(guī)則：（可用邏輯乘運(yùn)算完成） 開關(guān)控制與門電路0·0=0 1·0=00·1=0 1·1=1 （2）與門a、電路和邏輯符號：如圖b、工作原理：VA、VB是兩個(gè)輸入信號，設(shè)高電平VH=3V，低電平VL=0.3V，忽略二極管導(dǎo)電時(shí)的管壓降。VA=0.3V，VB=3V時(shí)，V1管兩端所承受的正向電壓大而優(yōu)先導(dǎo)通，VY被嵌位于0.3V，V2管反偏而截止。輸出電位VY=0.3V。VA=3V，VB=0.3V時(shí)，與相似，此時(shí)V2管導(dǎo)通，V1管截止。輸出電位VY=0.3V。VA=VB=3V時(shí)，V1管、V2管均導(dǎo)通，輸出電位VY=3V結(jié)果：只有當(dāng)

5、輸入信號VA、VB均為高電平時(shí)，該電路的輸出才有高電平。c、真值表和邏輯表達(dá)式教 學(xué) 過 程 和 內(nèi) 容時(shí)間分配與教法真值表：用“0”和“1”表示的所有可能的輸入狀態(tài)的取值和相應(yīng)的輸出狀態(tài)所組成的表格。ABY000010100111表達(dá)式：Y=A·B d、與門輸入、輸出波形圖與門輸入、輸出波形圖結(jié)論：與門電路具有控制作用，就像一種開關(guān)，當(dāng)控制端A=1時(shí)，才允許B端信號通過。2、或邏輯和或門（1）或邏輯：在決定一個(gè)事件的幾個(gè)條件中，只要其中一個(gè)或者一個(gè)以上的條件成立，事件就會發(fā)生，這種邏輯關(guān)系稱或邏輯關(guān)系。a、表達(dá)式為：Y=AB 其中：Y、A、B都是邏輯變量b、運(yùn)算規(guī)則：（可用邏輯加運(yùn)

6、算完成） 00=0 10=1 開關(guān)控制或門電路01=1 11=1 （2）或門a、電路和邏輯符號：如圖 80min教 學(xué) 過 程 和 內(nèi) 容時(shí)間分配與教法二極管或門電路 邏輯符號b、工作原理：分析同與門電路。結(jié)果：當(dāng)輸入信號VA、VB任意一個(gè)為高電平時(shí)，該電路就有高電平輸出。c、真值表和邏輯表達(dá)式真值表：用“0”和“1”表示的所有可能的輸入狀態(tài)的取值和相應(yīng)的輸出狀態(tài)所組成的表格。ABY000011101111表達(dá)式：Y=AB d、或門輸入、輸出波形圖或門輸入、輸出波形圖結(jié)論：“有1出1，全0出0”教 學(xué) 過 程 和 內(nèi) 容時(shí)間分配與教法3、非邏輯和非門（1）非邏輯：在事件中，結(jié)果總是和條件呈相反

7、狀態(tài)，這種邏輯關(guān)系稱非邏輯關(guān)系。a、表達(dá)式為：Y= 其中：Y、A都是邏輯變量b、運(yùn)算規(guī)則：（可用邏輯加運(yùn)算完成） =0 =1 （2）非門：反相器就是非門a、電路和邏輯符號：如圖 28 b、工作原理：分析方法同上c、真值表和邏輯表達(dá)式真值表：用“0”和“1”表示的所有可能的輸入狀態(tài)的取值和相應(yīng)的輸出狀態(tài)所組成的表格。AY0110表達(dá)式：Y= d、非門輸入、輸出波形圖二、集成門電路概述集成門電路按內(nèi)部有源器件的不同分為兩大類： 1、 雙極型晶體管集成電路：主要有TTL電路 2、 單極型M O S集成電路：包括NMOS、PMOS、CMOS等TTL集成電路特點(diǎn)：開關(guān)速度快，抗干擾能力強(qiáng)等CMOS集成電路特點(diǎn)：功耗極低，負(fù)載能力極強(qiáng)等。小結(jié)1、與