電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能-機(jī)工教案教案脈沖與數(shù)字信號(hào)

電子技術(shù)根底與技能主編胡崢 16第五章教案授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容課堂類型學(xué)時(shí)教學(xué)目的

課程名稱脈沖與數(shù)字信號(hào)學(xué)時(shí)1、脈沖的主要參數(shù)及常見波形2、數(shù)字信號(hào)的表示方法3、數(shù)字信號(hào)的應(yīng)用

電子技術(shù)根底與技能授課時(shí)間教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：脈沖的主要參數(shù)及常見波形、數(shù)字信號(hào)的表示方法教學(xué)內(nèi)容及步驟 備注脈沖與數(shù)字信號(hào)信號(hào)的形式是多種多樣的，現(xiàn)代電子電路所處理的信號(hào)主要可分為兩大類，一類為模擬信號(hào)，一類為數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)是指在時(shí)間上和數(shù)值上連續(xù)變化的信號(hào)。模擬信號(hào)一般是指模擬真實(shí)世界物理量的電壓或電流，如模擬溫度、壓力、路程這一類物理量的信號(hào)，都是在連續(xù)的時(shí)間范圍內(nèi)有定義且幅度連續(xù)變化的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)是指那些在時(shí)間和數(shù)值上都是離散的信號(hào)。常用二值量信息來表示，用數(shù)字“1”表示高電平或者有信號(hào)，用數(shù)字“0”表示低電平或者無信號(hào)，至于凹凸電平的準(zhǔn)確值則無關(guān)緊要。在這里01只是一種形式符號(hào)，沒有任何數(shù)字上的概念。脈沖的主要參數(shù)及常見波形【脈沖信號(hào)】電子技術(shù)中，一般把瞬間突變，作用時(shí)間極短的電壓、電流信號(hào)稱為脈沖信號(hào)。從廣義來說,但凡各種非正弦規(guī)律變化的電壓或電流都可稱為脈沖信號(hào)。5-2幾種常見的脈沖信號(hào)波形?！久}沖波形的主要參數(shù)】數(shù)字電路中常用抱負(fù)的矩形脈沖作為電路的工作信號(hào)。但是實(shí)際的矩形脈沖前后沿都不行能到達(dá)抱負(fù)脈沖那么陡峭。如5-3Um：脈沖電壓變化的最大值脈沖上升時(shí)間t：脈沖波形從0.1Um上升到0.9Um所需的時(shí)間r脈沖下降時(shí)間t：脈沖波形從0.9Um下降到0.1Um所需的時(shí)間ftw：脈沖上升沿0.5Um到下降沿0.5Um所需的時(shí)間脈沖周期T：周期脈沖中相鄰兩個(gè)波形重復(fù)消滅所需的時(shí)間f：1秒內(nèi)脈沖消滅的次數(shù)f=1/T占空比q：脈沖寬度tw與脈沖周期T的比值q=tw/T數(shù)字信號(hào)的表示方法【數(shù)字信號(hào)的概念】通常把脈沖的消滅或消逝用1010字信號(hào)在時(shí)間上和數(shù)值上是離散的、不連續(xù)的，即為的電信號(hào)。典型的數(shù)字信號(hào)在電路中常表現(xiàn)為只有高電平和低電平跳變的電壓或電流。圖5-4所示為典型的數(shù)字信號(hào)〔即抱負(fù)的矩形脈沖信號(hào)。電平，是一種二值信號(hào)。常用數(shù)字01分別表示低電平和高電平。數(shù)字0101，也稱為二值數(shù)字規(guī)律。數(shù)字信號(hào)的應(yīng)用【數(shù)字電路優(yōu)點(diǎn)】便于高度集成化。工作牢靠性高，抗干擾力量強(qiáng)。數(shù)字信息便于長(zhǎng)期保存。數(shù)字集成電路產(chǎn)品系列多、通用性強(qiáng)、本錢低。保密性好。數(shù)字信息簡(jiǎn)潔加密處理，不易被竊取?！緮?shù)字信號(hào)的應(yīng)用】數(shù)字電子技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代數(shù)字通信、雷達(dá)、自動(dòng)掌握、遙測(cè)、遙控、數(shù)字計(jì)算機(jī)、數(shù)字測(cè)量?jī)x表等領(lǐng)域，而且已經(jīng)飛速進(jìn)入了千家萬戶的數(shù)字電影、數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字手機(jī)、二維條碼、網(wǎng)絡(luò)電子商城等。數(shù)字化技術(shù)還正在引發(fā)一場(chǎng)范圍廣泛的產(chǎn)品革命，各種家用電器設(shè)備，信息處理設(shè)備都將朝著數(shù)字化方向進(jìn)展。第五章教案授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容課堂類型學(xué)時(shí)教學(xué)目的

課程名稱數(shù)制與碼制學(xué)時(shí)1、十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)2、不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換3、8421BCD

電子技術(shù)根底與技能授課時(shí)間教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換教學(xué)內(nèi)容及步驟 備注數(shù)制與碼制十進(jìn)制〔如56進(jìn)制格外不便，由于十進(jìn)制有十個(gè)數(shù)碼，要想嚴(yán)格的區(qū)分開必需有十個(gè)不同的電路狀態(tài)與之相對(duì)應(yīng)，這在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)起來比較困難。因此在實(shí)際的數(shù)字電路中一般不直接承受十進(jìn)制，而廣泛應(yīng)用二進(jìn)制，但又由于二進(jìn)制數(shù)有字碼長(zhǎng)、位數(shù)多的缺點(diǎn)，在數(shù)字計(jì)算機(jī)編程中，為了書寫便利也常承受十六進(jìn)制，有時(shí)也承受八進(jìn)制的計(jì)數(shù)方式。數(shù)制【相關(guān)概念】數(shù)制：就是數(shù)的進(jìn)位制。位權(quán)〔位的權(quán)數(shù)：同一數(shù)碼在不同位置上所表示的數(shù)值是不同的。【十進(jìn)制數(shù)】0、1、2、?、9運(yùn)算規(guī)律：逢十進(jìn)一、借一當(dāng)十。5555的位權(quán)開放式為：(55)10＝5×101＋5×100【二進(jìn)制數(shù)】01運(yùn)算規(guī)律：逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二。二進(jìn)制數(shù)的位權(quán)開放式：二進(jìn)制數(shù)只有1兩個(gè)數(shù)碼，適合數(shù)字電路狀態(tài)的表示〔例如用晶體二極管的開和關(guān)表示0和1、用晶體三極管的截止和飽和表示0和電路實(shí)現(xiàn)起來比較簡(jiǎn)潔?！臼M(jìn)制數(shù)】0～9、A～F十六個(gè)數(shù)碼，符號(hào)A～Ｆ10～15。運(yùn)算規(guī)律：逢十六進(jìn)一，借一當(dāng)十六。十六進(jìn)制數(shù)的位權(quán)開放式：例如：(8F8)＝8×162＋15×161＋8×16016【不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換】二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的方法是：先寫出二進(jìn)制的位權(quán)開放式，然后按十進(jìn)制相加，就可得到等值的十進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：分為整數(shù)局部轉(zhuǎn)換和小數(shù)局部轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后再合并。整數(shù)局部轉(zhuǎn)換承受除2倒取余法，小數(shù)局部轉(zhuǎn)換承受乘2順取整法。碼制在數(shù)字系統(tǒng)中可用多位二進(jìn)制數(shù)碼來表示數(shù)量的大小，也可表示各種文字、符號(hào)等，這樣的多位二進(jìn)制數(shù)碼叫代碼。數(shù)字電路處理的是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，而人們習(xí)慣使用十進(jìn)制，所以就產(chǎn)生了用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)的計(jì)數(shù)方法，這種用于表示十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制代碼稱為二-十進(jìn)制代碼，簡(jiǎn)稱BCD8421BCD碼使用最多。【8421BCD8〔2、422221〔0。十進(jìn)制數(shù)與8421BCD碼對(duì)應(yīng)關(guān)系如表5-18421BCD4160000～1111中的前10種組合：0000～10010～961010～1111為無效碼。用8421BCD碼表示十進(jìn)制數(shù)時(shí)，將十進(jìn)制數(shù)的每個(gè)數(shù)碼分別用8421BCD3658421BCD碼表示時(shí)，3、6、50011、0110、0101代入即可得到轉(zhuǎn)換結(jié)果，即：(365)10＝(001101100101)8421BCD5-3788421BCD碼的形式。解：(78)10＝(01111000)8421BCD第五章教案授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容課堂類型學(xué)時(shí)教學(xué)目的

課程名稱規(guī)律門電路學(xué)時(shí)1、與規(guī)律關(guān)系和與門電路2、或規(guī)律關(guān)系與或門電路

電子技術(shù)根底與技能授課時(shí)間教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：規(guī)律關(guān)系、規(guī)律真值表教學(xué)內(nèi)容及步驟 備注規(guī)律門電路規(guī)律門電路是用以實(shí)現(xiàn)肯定規(guī)律關(guān)系的電子電路，簡(jiǎn)稱門電路，是組成數(shù)字電路的最根本單元。【分類】按規(guī)律功能不同可分為：根本規(guī)律門和復(fù)合規(guī)律門。根本規(guī)律門包括與門、或門、非門；復(fù)合規(guī)律門包括與非門、或非門、與或非門、同或門、異或門等。按功能特點(diǎn)不同可分為：一般門(推拉式輸出)、輸出開路門、三態(tài)門等。按電路構(gòu)造不同可分為：分立元件門電路和集成門電路兩大類。其中集成門電路又包括輸入端和輸出端都由雙極型晶體三極管構(gòu)成的TTL集成門電路和以互補(bǔ)對(duì)稱單極型MOS管構(gòu)成的CMOS集成門電路。簡(jiǎn)潔門電路與規(guī)律關(guān)系和與門電路課堂演示1 用2個(gè)串聯(lián)開關(guān)掌握一盞燈——與規(guī)律5-82有一個(gè)開關(guān)斷開，燈就不亮。5-8與運(yùn)算〔與規(guī)律〕【與規(guī)律關(guān)系】?jī)H當(dāng)打算大事〔Y〕發(fā)生的全部條件〔A，B，C，?〕均滿足時(shí)，大事〔Y〕才能發(fā)生,這種規(guī)律關(guān)系稱為與規(guī)律關(guān)系。在規(guī)律代數(shù)中，與規(guī)律又稱規(guī)律乘。AB21，斷開0，Y10，5-2把全部可能的條件組合及其對(duì)應(yīng)結(jié)果依次列出來的表格叫做真值表。5-2與規(guī)律真值表【規(guī)律表達(dá)式】Y=A·B=AB其中，“·”為規(guī)律乘符號(hào)，也可省略。讀作“AB”【規(guī)律符號(hào)】實(shí)現(xiàn)與規(guī)律關(guān)系的電路稱為與門電路。其規(guī)律符號(hào)如圖5-95-9與規(guī)律符號(hào)【規(guī)律功能11；輸入有0，0?！静ㄐ螆D5-10A1 0 0 1B 0 0 1 1Y 00 0 15-10與規(guī)律波形圖〔2〕或規(guī)律關(guān)系與或門電路課堂演示2 用2個(gè)開關(guān)并聯(lián)掌握一盞燈——或規(guī)律5-1122【或規(guī)律關(guān)系】當(dāng)打算大事〔Y〕發(fā)生的各種條件〔A，B，C，?)中，只要有一個(gè)或多個(gè)條件具備，大事〔Y〕就發(fā)生。在規(guī)律代數(shù)中，或規(guī)律又稱規(guī)律加?！菊嬷当鞟和B210，YY1，05-35-3或規(guī)律的真值表其中，“+”為規(guī)律加符號(hào)。A+BA或B”【規(guī)律符號(hào)】實(shí)現(xiàn)或規(guī)律關(guān)系的電路稱為或門電路。其規(guī)律符號(hào)如圖5-125-12或規(guī)律符號(hào)【規(guī)律功能】或規(guī)律功能可表述為：輸入有1，輸出為1；輸入全0，0。【波形圖5-13A1 001BY0 01110115-13ABY000011101【】111Y=A+B第五章教案授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容課堂類型學(xué)時(shí)教學(xué)目的

課程名稱非規(guī)律關(guān)系與復(fù)合門電路學(xué)時(shí)1、非規(guī)律關(guān)系與非門電路2、復(fù)合門電路

電子技術(shù)根底與技能授課時(shí)間教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：復(fù)合門電路教學(xué)內(nèi)容及步驟 備注課堂演示3 用1個(gè)開關(guān)掌握一盞燈——非規(guī)律如圖5-14所示，開關(guān)閉合，燈就滅，假設(shè)想要燈亮，則開關(guān)需斷開。a)非運(yùn)算電路 b〕電路實(shí)物圖 c〕非規(guī)律關(guān)系5-14非運(yùn)算〔非規(guī)律〕【非規(guī)律關(guān)系】當(dāng)打算大事〔Y〕發(fā)生的條件〔A〕滿足時(shí)，大事不發(fā)生；條件不滿足，大事反而發(fā)生。在規(guī)律代數(shù)中，非規(guī)律又稱反規(guī)律。AB210，Y1，05-45-4非規(guī)律的真值表【規(guī)律表達(dá)式】Y=A其中，“”為規(guī)律非符號(hào)。A讀作“A非或A【規(guī)律符號(hào)】實(shí)現(xiàn)非規(guī)律關(guān)系的電路稱為非門電路。其規(guī)律符號(hào)如圖5-15。5-15非規(guī)律符號(hào)【規(guī)律功能】非規(guī)律功能可表述為：輸入為1，輸出為0；輸入為0，1。5-16AA101Y0105-16非規(guī)律波形圖〔4〕復(fù)合門電路:表5-5所示為常用與非門、或非門和異或門的邏輯組成、規(guī)律表達(dá)式、規(guī)律功能及規(guī)律符號(hào)的比照。5-5常用規(guī)律門的規(guī)律表達(dá)式、規(guī)律功能和規(guī)律符號(hào)第五章教案授課班級(jí)

課程名稱

電子技術(shù)根底與技能教學(xué)內(nèi)容課堂類型

晶體二極管和晶體晶體三極管等元件構(gòu)成的最簡(jiǎn)潔與、或、非門電路學(xué)時(shí) 學(xué)時(shí)教學(xué)目的 1、把握電路連接2、穩(wěn)壓電源的使用

授課時(shí)間教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：電路的連接教學(xué)內(nèi)容及步驟 備注由晶體二極管和晶體晶體三極管等元件構(gòu)成的最簡(jiǎn)潔與、或、非門電路。4【最簡(jiǎn)潔的晶體二極管與門電路5-17b〕5-17晶體二極管與門電路原理圖 b〕實(shí)物圖在晶體二極管與門的兩個(gè)輸入端AB分別輸入肯定大小的電壓信號(hào)，并測(cè)量出輸出端Y5-6所示。1表示高電平，燈不亮用規(guī)律0表示低電平，則可依據(jù)5-65-7所示。5-6與規(guī)律表5-7與門真值表A/VB/VY/VABY0．30．310000．33101030．31100333．7111結(jié)論：A、B均輸入高電尋常，輸出Y才為高電平，在其他狀況下輸出均為低電平。符合與規(guī)律關(guān)系，其規(guī)律表達(dá)式為Y＝AB。【最簡(jiǎn)潔的晶體二極管或門電路5-18原理圖b〕實(shí)物圖5-18晶體二極管或門電路在晶體二極管或門的兩個(gè)輸入端AB分別輸入肯定大小的電壓信號(hào)，并測(cè)量出輸出端Y5-85-8列出5-9所示。表5-8或規(guī)律表 表5-9 或門真值表A/VB/VY/VABY0．30．300000．332．301130．32．3101332．3111結(jié)論：晶體二極管或門電路中只要A、B有高電平輸入時(shí)，輸出Y就為高電平。只有A、B都為低電尋常，Y才為低電平，符合或規(guī)律關(guān)系，其規(guī)律表達(dá)式為Y＝A＋B。【最簡(jiǎn)潔的晶體三極管非門電路5-19a)原理圖 b〕實(shí)物圖5-19晶體三極管非門電路在晶體三極管輸入端A端Y的電壓大小。測(cè)量結(jié)果是：輸入低電壓時(shí)，輸出為高電壓，反之輸出為低電壓。從而可以得出該電路的真值表，如表5-9所示。5-10非門真值表A Y0 11 0結(jié)論：當(dāng)輸入為高電尋常，晶體三極管飽和導(dǎo)通，輸出Y為低電平，而輸入為低電尋常，晶體三極管截止輸出為高電平，因此，輸出與輸入的電平之間是反相關(guān)系，它實(shí)際上就是一個(gè)非門〔亦稱反相器達(dá)式為Y A。第五章教案授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容課堂類型學(xué)時(shí)教學(xué)目的

1、集成TTL

課程名稱TTL學(xué)時(shí)

電子技術(shù)根底與技能授課時(shí)間2、TTL教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：TTL教學(xué)內(nèi)容及步驟 備注集成TTLTTL型晶體三極管集成電路，簡(jiǎn)稱集成TTL門電路。他開關(guān)速度快，是目前應(yīng)用較多的一種集成規(guī)律門。這里我們不再介紹其內(nèi)部電路組成，主要了解它的外部特性、規(guī)律功能主要參數(shù)和使用留意事項(xiàng)等?！疽话慵蒚TL〔1〕5-2174LS00〔T4000〕2腳排列圖，其規(guī)律表達(dá)式分別為YAB。5-2174LS00〔T4000〕管腳排列圖5-22a3Y=ABC。非門。如圖5-22b)所示為六反相器〔非門〕的管腳排列圖。其規(guī)律表達(dá)式為Y=A。5-22c2輸入或非門的管腳排列圖。其規(guī)律表達(dá)式為Y=AB。a〕與門 b〕非門c)或非門5-22與門、非門、或非門【OCTTLOCOCOC5-23【OC

5-23OC5-25圖5-25 OC門實(shí)現(xiàn)與非功能5-26G1、G2任一導(dǎo)通，Y=0；G1、G2全截止，Y=1。所以：5-26OC5-27OC12V電路。5-27OC門實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換5-28OC門驅(qū)動(dòng)指示燈。圖5-28 OC門實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)【三態(tài)輸出門〔TSL門〕】具有三種輸出狀態(tài)——高電平、低電平、高電阻狀態(tài)的門電路，稱為三態(tài)門電路。圖5-29所示為三態(tài)門的規(guī)律符號(hào)，是在一般門電路的根底上，多了一個(gè)掌握端EN或EN，EN或EN稱使a〕EN＝0b〕EN＝15-29三態(tài)門的規(guī)律符號(hào)使能端EN低電平有效的三態(tài)門：EN＝0時(shí)，輸出YABEN=1時(shí)，輸出Y呈現(xiàn)高阻態(tài)；ENEN＝1時(shí)，輸出YAB；EN=0時(shí)，輸出Y呈現(xiàn)高阻態(tài)?！綯TL電源電壓及電源干擾的消退74系列電源電壓滿足〔55%〕V，54系列電源電壓滿足〔510%〕V。為防止外來干擾通過電源串入電路，需對(duì)電源進(jìn)展濾波。10~100F電容至地，對(duì)低頻濾波。電路中每6~80.01~0.1F電容至地，對(duì)高頻濾波。輸出端的連接一般TTL門輸出端不允許直接并聯(lián)使用。三態(tài)輸出門的輸出端可并聯(lián)使用，但同一時(shí)刻只能有一個(gè)門工作，其他門輸出處于高阻狀態(tài)。CC集電極開路門輸出端可并聯(lián)使用，但公共輸出端和電源V之間應(yīng)CCL接負(fù)載電阻R。LCC輸出端不允許直接接電源V或直接接地。輸出電流應(yīng)小于產(chǎn)品手冊(cè)上規(guī)定的最大值。CC多余輸入端的處理15V1～10k5-315-31多余輸入端的處理或門和或非門的多余輸入端接規(guī)律0。即可以直接接地。如圖5-32所示。5-32多余輸入端的處理第五章教案授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容課堂類型學(xué)時(shí)教學(xué)目的

1、常見CMOS

課程名稱CMOS學(xué)時(shí)

電子技術(shù)根底與技能授課時(shí)間2、CMOS3、CMOS集成門的使用留意事項(xiàng)教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：CMOS集成門的使用留意事項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容及步驟 備注*5.3.3CMOSMOS集成規(guī)律門是承受MOSMOS門有PMO、NMOSCMOSCMOS電路又稱互補(bǔ)MOS低、抗干擾力量強(qiáng)、工作穩(wěn)定性好、開關(guān)速度高，是性能較好且應(yīng)用較廣泛的一種電路?！綜MOSCMOSNPMOS5-33所示。當(dāng)輸入端A1時(shí)，輸出Y0；反之當(dāng)輸入A為低電平0時(shí)輸出Y為高電平其規(guī)律表達(dá)式為A。圖5-33 CMOS反相器【CMOSCMOSCC40115-34(a)為CC4011與非門引腳排列圖【CMOSCMOSCC40015-34(b)為CC4001或非門引腳排列圖。與非門引腳排列圖CC40015-34CMOS留意：CMOS“與非”門的輸入端越多，串聯(lián)的驅(qū)動(dòng)管越多，導(dǎo)通時(shí)的總電阻就愈大，輸出低電平值將會(huì)因輸入端的增多而提高，對(duì)于CMOS“或非”門因驅(qū)動(dòng)管并聯(lián)，不存在這個(gè)問題，因此，CMOS門電路中“或非”門用的較多?！綜MOSTTLCMOS下特點(diǎn)：制造工藝較簡(jiǎn)潔，集成度和成品率較高。功耗低。電源電壓范圍寬。輸入阻抗高?？垢蓴_力量強(qiáng)。當(dāng)配備適當(dāng)?shù)木彌_器后，能與現(xiàn)有的大多數(shù)規(guī)律電路兼容【CMOS 集成門的使用留意事項(xiàng)】〔1〕電源電壓留意不同系列CMOS 電路允許的電源電壓范圍不同，一般為3~18V5。電源電壓越高，抗干擾力量也越強(qiáng)。電源電壓極性不能接反也不能超壓，否則，可能會(huì)造成電路永久性失效。在進(jìn)展CMOS電路試驗(yàn)或?qū)MOS，應(yīng)先接入直流電源，后接入信號(hào)源；使用完畢時(shí)，應(yīng)先關(guān)信號(hào)源，后關(guān)直流電源?！?〕其他留意事項(xiàng)CMOS 集成門焊接時(shí)，電烙鐵必需接地良好，必要時(shí)，將電烙鐵的電源插頭拔下，利用余熱焊接。集成電路在存放和運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)放在導(dǎo)電容器或金屬容器內(nèi)。組裝、調(diào)試時(shí)，應(yīng)使全部的儀表、工作臺(tái)面等有良好的接地。第五章教案授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容課堂類型學(xué)時(shí)教學(xué)目的

課程名稱規(guī)律代數(shù)的根本運(yùn)算及規(guī)章學(xué)時(shí)1、規(guī)律代數(shù)的根本運(yùn)算及規(guī)章2、規(guī)律代數(shù)的根本定律和公式

電子技術(shù)根底與技能授課時(shí)間教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：規(guī)律代數(shù)的根本運(yùn)算及規(guī)章教學(xué)內(nèi)容及步驟 備注根本規(guī)律運(yùn)算規(guī)律代數(shù)又稱布爾代數(shù)，是分析數(shù)字電路所使用的數(shù)學(xué)工具。任何事物的因果關(guān)系均可用規(guī)律代數(shù)中的規(guī)律關(guān)系表示，這些規(guī)律關(guān)系也稱規(guī)律運(yùn)算。規(guī)律代數(shù)的根本運(yùn)算及規(guī)章規(guī)律代數(shù)運(yùn)算規(guī)章規(guī)律代數(shù)根本運(yùn)算只有：與AN、或OR、非NOT〕三種。【與運(yùn)算規(guī)章】0·0=0，0·1=0，1·0=0，1·1=1?！净蜻\(yùn)算規(guī)章】0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=1?！痉沁\(yùn)算規(guī)章】01,10規(guī)律代數(shù)的根本定律和公式5-11所示。表5-11 規(guī)律代數(shù)的根本定律和公式留意：證明上述各定律可用列真值表的方法，即分別列出等式兩邊規(guī)律表達(dá)式的真值表，假設(shè)兩個(gè)真值表完全全都，則說明兩個(gè)表達(dá)式相等，定律得證。案例解析【例5-4】證明反演律: ABAB證明：5-12所示，表5-12 真值表由表可知，由表可知，ABAB，所以等式成立。第五章教案授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容課堂類型學(xué)時(shí)教學(xué)目的

課程名稱規(guī)律函數(shù)的公式化簡(jiǎn)法學(xué)時(shí)1、規(guī)律函數(shù)的表達(dá)式及最簡(jiǎn)的概念2、規(guī)律函數(shù)的公式化簡(jiǎn)法

電子技術(shù)根底與技能授課時(shí)間教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：規(guī)律函數(shù)的公式化簡(jiǎn)法教學(xué)內(nèi)容及步驟 備注*5.4.2規(guī)律函數(shù)的公式化簡(jiǎn)法規(guī)律函數(shù)化簡(jiǎn)的意義在于規(guī)律表達(dá)式越簡(jiǎn)潔，實(shí)現(xiàn)它的電路越簡(jiǎn)潔，電路工作越穩(wěn)定牢靠。規(guī)律函數(shù)的公式化簡(jiǎn)法就是運(yùn)用規(guī)律代數(shù)的運(yùn)算規(guī)章、根本公式和定律來化簡(jiǎn)規(guī)律函數(shù)。非—或非”、“與或非”表達(dá)式。所謂最簡(jiǎn)式，必需是乘積項(xiàng)的個(gè)數(shù)最少，其次是每個(gè)乘積項(xiàng)中所含變量個(gè)數(shù)為最少。留意：由于同一個(gè)規(guī)律函數(shù)可用多種不同的表達(dá)式表示，所以公式化簡(jiǎn)法是沒有固定的步驟的，下面我們介紹幾種常用的化簡(jiǎn)方法。【并項(xiàng)法】利用公式AA1，將兩乘積項(xiàng)合并為一項(xiàng)，并消去一個(gè)互補(bǔ)〔相反〕YABCABC(AA)BCBC【吸取法】利用公式A+AB=A吸取多余的乘積項(xiàng)。如YABABCABAABAB消去多余因子,如YAACBCDACBCDACBDAA1，給某函數(shù)配上適當(dāng)?shù)捻?xiàng)，進(jìn)而可以消去原函數(shù)式中的某些項(xiàng)。如ABACBCABAC(AA)BCABACABCABCABAC案例解析5-5】化簡(jiǎn)函數(shù)YABBCBCAB分析外表看來似乎無從下手，似乎Y承受配項(xiàng)法，則可以消去一項(xiàng)。解法一： YABBC(AA)BCAB(CC)ABBCABCABCABCABCABBCAC解法二：假設(shè)前解法二：假設(shè)前2項(xiàng)配項(xiàng)，后2項(xiàng)不動(dòng)，則YAB(CC)(AA)BCBCABABBCAC由此可見，公式法化簡(jiǎn)的結(jié)果并不是唯一的。假設(shè)兩個(gè)結(jié)果形式〔項(xiàng)數(shù)、每項(xiàng)中變量數(shù)〕一樣，則二者均正確，可以驗(yàn)證二者規(guī)律相等。第五章教案授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容課堂類型學(xué)時(shí)教學(xué)目的

課程名稱規(guī)律函數(shù)的表示法學(xué)時(shí)1、常用的規(guī)律函數(shù)表示法2、相互轉(zhuǎn)換方法

電子技術(shù)根底與技能授課時(shí)間教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：相互轉(zhuǎn)換方法教學(xué)內(nèi)容及步驟 備注5.4.3規(guī)律函數(shù)的表示法表示一個(gè)規(guī)律函數(shù)有多種方法，常用的有：真值表、規(guī)律函數(shù)式、規(guī)律圖、波形圖。它們各有特點(diǎn)又相互聯(lián)系，還可以相互轉(zhuǎn)換。5-6】函數(shù)的規(guī)律表達(dá)式Y(jié)ABAB，列出Y畫出規(guī)律圖和波形圖解：該函數(shù)有兩個(gè)變量，有4種取值的可能組合，將他們按挨次排列5-145-14YABAB真值表由真值表求規(guī)律表達(dá)式。將真值表中函數(shù)值等于1的變量組合選出；每個(gè)組合中凡取值為1的變量寫成原變量的形式〔如A，B，C〕，取值為0的變量寫成反變量的形式〔如A，B，C最終將全部組合的乘積項(xiàng)相加就可得到規(guī)律表達(dá)式。案例解析【例5-7】規(guī)律函數(shù)的真值表，如表5-15所示，求規(guī)律表達(dá)式。5-15真值表解：Y=1的變量組合有011、101、110、111。各個(gè)組合對(duì)應(yīng)的乘積項(xiàng)為ABC、ABC、ABC、ABC 。將所有乘積項(xiàng)相加，即得YABCABCABCABC由規(guī)律圖求規(guī)律表達(dá)式依據(jù)規(guī)律圖，由規(guī)律圖逐級(jí)寫出規(guī)律表達(dá)式。案例解析5-85-385-38規(guī)律圖解：由輸入至輸出逐步寫出規(guī)律表達(dá)式：Y=AB1Y=BC2Y=AC3Y=Y+Y+Y1 2 3=AB+BC+AC由規(guī)律表達(dá)式畫規(guī)律圖與、或、非的運(yùn)算組合可實(shí)現(xiàn)規(guī)律