數字電子技術基礎教學案

第1講

授課時間第1周一第1-2節(jié)課次1

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第一章§1.1-§1.5數制、碼制及常用編碼

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1.掌握數字信號與模擬信號的區(qū)別；

2.幾種進制之間的轉換；

3.熟悉幾種常用的編碼.

教學重點及難點：

1.進制之間的轉換；

2.8421碼、余三碼、格雷碼的特點.

教學方法、教學手段

教學基本內容

及時間設計

【引入新課】

多媒體教學（5分鐘）

回憶計算機根基中所講的二進制，引出本次課內容。

第一章數字電路根基

1.1概述

1.1.1模擬量和數字量

模擬量：時間上、數量變化上都是連續(xù)的物理量；表示模

擬量的信號叫做模擬信號；工作在模擬信號下的板書講授與多媒體教

學相結合（15分鐘）

電子電路稱為模擬電路。

數字量：時間上、數量變化上都是離散的物理量；表示數

字量的信號叫做數字信號；工作在數字信號下的

電子電路稱為數字電路。

舉例（圖示）

1.1.2數字電路的分類

微電子技術的迅猛開展導致了數字電路的飛速開展。

（1）按電路類型分類

1）組合邏輯電路輸出只與當時的輸入有關，如：編

碼器、加減法器、對比器、數據選擇器。

2)時序邏輯電路輸出不僅與當時的輸入有關，還與

電路原來的狀態(tài)有關。

如：觸發(fā)器、計數器、存放器

(2)按集成度分類

SSI-*MSI-*LIS-*VLSI

(3)按半導體的導電類型分類

1)雙極型電路

2)單極型電路

1.1.3數字電路的優(yōu)點

(1)易集成化。兩個狀態(tài)“0”和“1”，對元件精度要求低

(2)抗干擾能力強，可靠性高。信號易區(qū)分不易受噪聲干擾。

(3)便于長期存貯。軟盤、硬盤、光盤。

(4)通用性強，成本低，系列多。

(5)保密性好。容易進展加密處理。

1.2幾種常用的數制

數制：是指多位數碼中每一位的構成方法及低位向相鄰高位的進

位規(guī)則。板書講解與多媒體教學

相結合(10分鐘)

一、十進制

1、表示法

2、特點

與同學討論二、八、十六進制的表示方法及特點

二、二進制

1、表示法

2、特點

三、八進制和十六進制

1.八進制

逢八進一；系數。?7；基數8；權8n。

2.十六進制

逢十六進一；系數：0?9、A、B、C、D、E、F；

基數16；權16n。

1.3不同數制間的轉換

一、各種數制轉換成十進制

板書講解、推導與多媒體

二進制、八進制、十六進制轉換成十進制時，只要將教學相結合，例題講解

它們按權展開，求出各加權系數的和，便得到相應進制數及引導學生做題(35分

對應的十進制數。鐘)

例題：

二、十進制轉換為二進制

將十進制數整數局部轉換為二進制數采用“除2取法”；

將十進制小數局部轉換為二進制數采用“乘2取整法”。

例題

三、二進制與八進制、十六進制間相互轉換

1.二進制和八進制間的相互轉換

(1)二進制數轉換成八進制數。

二進制數轉換為八進制數的方法是：整數局部從低位

開場，每三位二進制數為一組，最后缺乏三位的，則在高

位加0補足三位為止；小數點后的二進制數則從高位開場，

每三位二進制數為一組，最后缺乏三位的，則在低位加0

補足三位，然后用對應的八進制數來代替，再按順序排列

寫出對應的八進制數。

例1.1.2將二進制數(11100101.11101011)2轉換成

八進制數。

(11100101.11101011)2=(345.726)8

(2)八進制數轉換成二進制數。

將每位八進制數用三位二進制數來代替，再按原來的

順序排列起來，便得到了相應的二進制數。

例L1.3將八進制數(745.361)8轉換成二進制數。

(745.361)8=(111100101.011110001)2

2.二進制和十六進制間的相互轉換

(1)二進制數轉換成十六進制數。

二進制數轉換為十六進制數的方法是：整數局部從低

位開場，每四位二進制數為一組，最后缺乏四位的，則在

高位加0補足四位為止；小數局部從高位開場，每四位二

進制數為一組，最后缺乏四位的，在低位加0補足四位，

然后用對應的十六進制數來代替，再按順序寫出對應的十

六進制數。

例1.1.4將二進制數(10011111011.111011)2轉換成

十六進制數。

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

(2)十六進制數轉換成二進制數。

將每位十六進制數用四位二進制數來代替，再按原來的

順序排列起來便得到了相應的二進制數。

例LL5將十六進制數制BE5.97D)16轉換成二進制數。

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

1.4二進制數的運算

板書講解、推導與多媒體

二進制數碼可表示

教學相結合，例題講解

數值大小一數值運算

(10分鐘)

例1010(即算術運算)

+0110

10000

不同的邏輯狀態(tài)一邏輯運算(按某種因果關系)

幾個概念：

原碼：二進制數碼的最高位增加符號位的數碼

反碼：二進制數碼按位取反得到的數碼

補碼：

正數的補碼與原碼一樣；

負數的補碼等于它的反碼加lo

1.5幾種常用的編碼：

碼制：為了便于記憶和查找，在編制代碼時所遵循的規(guī)則。多媒體教學(10分鐘)

二-十進制編碼：用四位二進制數中的任意十種組合來表示

一位十進制數，又稱BCD碼。

常用的BCD碼有：8421碼、余3碼、循環(huán)碼、余3循環(huán)碼、

2421碼、5421碼和5211碼等等，如表所示

教學互動(5分鐘)

討論：碼的作用；BCD碼。

課后小結：

回憶本節(jié)課主要內容，重點掌握幾種進制之間的轉換

方法。

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

17頁1.2,1.5;18頁1.11,1.13

板書設計：

第一章數制和碼制

1.1概述

模擬量

數字量

1.2幾種常用的數制

⑴數制

(2)幾種常見的數制：

十進制、二進制、八進制、十六進制

1.3不同數制間的轉換

十進制轉換成二進制

十進制轉換成八進制

十進制轉換成十六進制

二進制轉化成十進制

八進制轉化成十進制

十六進制轉化成十進制

二進制轉換成八進制

八進制轉化成二進制

二進制轉化成十六進制

十六進制轉換成二進制

1.4二進制數運算

二進制數可以表示數制大小和邏輯狀態(tài)

幾個概念：

原碼、反碼及補碼

1.5幾種常用的編碼

碼制

二-十進制編碼(BCD碼)

參考教材和文獻資料

《數字電子技術根基》一閻石編著

第2講

授課時間第1周一第1-2節(jié)課次2

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第二章§2.1-§2.3邏輯代數的基本運算、基本公式和基本定理

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1.熟練掌握基本邏輯運算和幾種常用復合導出邏輯運算；

2.熟練運用真值表、邏輯式、邏輯圖來表示邏輯函數。

教學重點及難點：

1.三種基本邏輯運算和幾種導出邏輯運算；

2.真值表、邏輯式、邏輯圖之間的相互轉換；

3.將真值表轉換為邏輯式。

教學方法、教學手段

教學基本內容

及時間設計

第2章邏輯代數根基

2.1概述

布爾：英國數學家，1941年提出變量"0”和"1〃

代表不同狀態(tài)。多媒體教學（5分鐘）

本章主要介紹邏輯代數的基本運算、基本定律

和基本運算規(guī)則，然后介紹邏輯函數的表示方法

及邏輯函數的代數化簡法和卡諾圖化簡法。邏輯代

數有其自身獨立的規(guī)律和運算法則，而不同于普通

代數。

2.2邏輯函數及其表示法

2.2.1基本邏輯函數及運算

1、與運算-----所有條例都具備事件才發(fā)生

AeL

開關：“1”閉合，“0”斷開

板書講授與多媒體教

學相結合（15分鐘）

板書講解與多媒體教學

相結合（10分鐘）

邏輯表達式：L=K

邏輯符號:討論非邏輯運算的邏輯口

訣

2.2.2幾種導出的邏輯運算

一、與非運算、或非運算、與或非運算

板書講解、推導與多媒體

教學相結合，例題講解

及引導學生做題（35分

鐘）

邏輯表達丸丫=加“0”出"1‘；全“1”出“0”

2、或非..AJY

Q乳「丫°

01

Y010

B4EHI>2=Z>Y!00

10

邏輯表達式：y=/+8有“1”出“0，；全“0”出“1，，

邏輯表達式：

二、異或運算和同或運算

AB|丫板書講解、推導與多媒體

1、異或（如研期中用于判斷）To-o'教學相結合，例題講解

朝："（10分鐘

110

力

邏輯表達式：y=R?a筋3=幺。2照同為“?！?；不同為"M

2,同或AB|丫

10

力11

邏輯表達式：Y=AB+AB=A?B一樣為“1〃，不同為

“0”

多媒體教學（10分鐘）

2.2.3邏輯函數及其表示法

一、邏輯函數的建設

舉例子說明建設（抽象）邏輯函數的方法，加深對

教學互動（5分鐘）

邏輯函數概念的理解。例2.2.1兩個單刀雙擲開關A

和B分別安裝在樓上和樓下。上樓之前，在樓下開燈，上

樓后關燈；反之下樓之前，在樓上開燈，下樓后關燈。試

建設其邏輯式。

表2.2.6［例2.2.1］真值表

ABYY=AB+AB

001

010

100

111

例2.2.2對比A、B兩個數的大小

二、邏輯函數的表示方法

1.真值表

2.邏輯函數式

寫標準與-或邏輯式的方法是：

(1)把任意一組變量取值中的1代以原變量，0代

以反變量，由此得到一組變量的與組合，如A、B、C

三個變量的取值為110時，則代換后得到的變量與組合為

AB?

(2)把邏輯函數值為1所對應的各變量的與組合相

加，便得到標準的與-或邏輯式。

3.邏輯圖

邏輯圖是用基本邏輯門和復合邏輯門的邏輯符號

組成的對應于某一邏輯功能的電路圖。2.3邏輯代數

的基本定律和規(guī)則

2.3.1邏輯代數的基本公式

一、邏輯常量運算公式

表2.3.1邏輯常量運算公式

一、邏輯常量運算公式

12.3.1起輯常量運算公式

與運篁或運篁來運篁

0-0=00+0=0一

0-1=00+1=11=0

1-0=01+0=10=1

1-1=11+1=1

二、邏輯變量、常量運算公式

表2.3.2注輯變呈、常量運算公式

與運篁或運苴車運篁

A-0=0A+0=A

A-1=AA+l=1

A-A=AA+A=AA=A

A?A=0A+A=l

變量A的取值只能為0或為1,分別代入驗證。

討論：與、或、非；與非、或非、同或、異或邏輯的運算

口訣、邏輯符號。

課后小結：

與、或、非；與非、或非、同或、異或邏輯的運算口

訣、邏輯符號。

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

59頁2.5;61頁2.11;

板書設計：

第2章邏輯代數根基

2.1概述

2.2邏輯函數及其表示法

2.2.1基本邏輯函數及運算

一、與邏輯

二、或邏輯

三、邏輯非

2.2.2幾種導出的邏輯運算

一、與非運算、或非運算、與或非運算

二、異或運算和同或運算

2.2.3邏輯函數及其表示法

一、邏輯函數的建設

二、邏輯函數的表示方法

1.真值表

2.邏輯函數式

3.邏輯圖

參考教材和文獻資料

《數字電子技術根基》」閻石編著

第3講

授課時間第2周一第1-2節(jié)課次3

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第二章§2.4-§2.5邏輯代數根基

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

掌握邏輯函數的表示方法和公式法化簡。

教學重點及難點：

1.三種基本邏輯運算和幾種導出邏輯運算；

2.真值表、邏輯式、邏輯圖之間的相互轉換；

3.將真值表轉換為邏輯式。

教學方法、教學手段

教學基本內容

及時間設計

【復習提問】

1.邏輯代數的基本定律

2.邏輯代數的基本規(guī)則

【引入新課】

2.4邏輯代數的基本定律板書講授與多媒體教

一、代入規(guī)則學相結合（15分鐘）

對于任一個含有變量A的邏輯等式，可以將等式兩

邊的所有變量A用同一個邏輯函數替代，替代后等

式仍然成立。這個規(guī)則稱為代入規(guī)則。代入規(guī)則的

正確性是由邏輯變量和邏輯函數值的二值性保證

的。

例2.3.1已知女=A+百，試證明用BC替代B后，名，式仍然成立。

這個例子證明了摩根定律的一個推廣式.

二、反演規(guī)則,「一?

即求YJ,=+

1A?

=A+B+C+D+E求Q

則:Y=A?B?C?D?S

可用于證明同或等于異或.

若兩函數相等,其反演式也相等.（可用于變換推導

三、對偶規(guī)則

對邏輯函數式Y：.+

LUv1

假設兩函數相等，其對偶式也相等。（可用于變換

推導公式）。

討論三個規(guī)則的正確性。

板書講解、推導與多媒體

教學相結合，例題講解

2.5邏輯函數及其表達方法及引導學生做題（35分

邏輯函數：當輸入變量取值確定之后，輸出變量取值便隨鐘）

之而定。因此，輸出變量和輸入變量之間是一種函數關系。

邏輯函數的表示方法：邏輯真值表、邏輯函數式、邏輯圖、

波形圖、卡諾圖和硬件描述語言。

2.5.1邏輯函數的表示方法

門）邏輯真值表：由輸出變量取值與對應的輸入變量取值

所構成的表格。

列寫方法是：

a）找出輸入、輸出變量，并用相應的字母表示；

b）邏輯賦值。

c）列真值表。

（2）邏輯函數式

邏輯函數式：是將邏輯函數中輸出變量與輸入變量之間的

邏

輯關系用與、或、非等邏輯運算符號連接起來的式子，又

稱函數式或邏輯式。

⑶邏輯圖

邏輯圖：是將邏輯函數中輸出變量與輸入變量之間的邏輯

關

系用與、或、非等邏輯符號表示出來的圖形。

2.5.2邏輯函數表示方法之間的相互轉換

(1)真值表轉換為函數式

a)找出真值表中使函數值為1的輸入變量取值；

b)每個輸入變量取值都對應一個乘積項，變量取值為1,

用

原變量表示，變量取值為0,用反變量表示。

C)將這些乘積項相加即可。

(2)函數式轉換為真值表

首先在表格左側將個不同輸入變量取值依次按遞增順序列

出

來，然后將每組輸入變量取值代入函數式，并將得到的函

數

值對應地填在表格右側即可。

(3)函數式轉換為邏輯圖

將函數式轉換成邏輯圖的方法：從輸入到輸出分別用相應

的

邏輯符號取代函數式中的邏輯運算符號即可。

(4)邏輯圖轉換為函數式

將邏輯圖轉換成函數式的方法：從輸入到輸出分別用相應

的

邏輯運算符號取代邏輯圖中的邏輯符號即可。

2.5.3邏輯函數的兩種標準形式

(1)最小項和的形式

最小項：設m為包含n個因子的乘積項，且這n個因子以

原變量形式或者反變量形式在m中出現且只出現一次，稱

m為n變量的一個最小項。

最小項的編號規(guī)則：使最小項m值為1的輸入變量取值所

對應的十進制數即為該最小項的編號。

教學互動(5分鐘)

課后小結：

回憶本節(jié)課主要內容，根據邏輯問題歸納出來的邏輯

函數式往往不是最簡邏輯函數式，對邏輯函數進展化簡和

變換，可以得到最簡的邏輯函數式和所需要的形式，設計

出最簡潔的邏輯電路。這對于節(jié)省元器件，優(yōu)化生產工藝，

降低成本和提高系統的可靠性，提高產品在市場的競爭力

是非常重要的。

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

62頁2,152.17;

板書設計：

2.4邏輯代數的基本定理

2.4.1代入定理

2.4.2反演定理

2.4.3對偶定理

2.5邏輯函數及其表示方式

2.5.1邏輯函數的表示方法

2.5.2邏輯函數表示方法之間的相互轉換

2.5.3邏輯函數的兩種標準形式

參考教材和文獻資料

《數字電子技術根基》一閻石編著

第4講

授課時間第2周三第1-2節(jié)課次4

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第二章§2.6-§2.6邏輯函數的化簡方法

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1.掌握最小項的卡諾圖表示；

2.熟練運用卡諾圖化簡邏輯函數。

教學重點及難點：

1.用卡諾圖表示邏輯函數；

2.用卡諾圖化簡邏輯函數；

3.具有無關項的邏輯函數的化簡。

教學方法、教學手段

教學基本內容

及時間設計

2.6邏輯函數的化簡方法

2.6.1公式化簡法

熟練運用所學基本公式和常用公式，將一個函數式

化成最簡形式。

板書講授與多媒體教

與或式最簡形式的標準是：

學相結合（15分鐘）

該與或式中包含的乘積項的個數不能再減少，

且每個乘積項所包含的因子數也不能再減少。

常用公式化簡法：

并項法、吸收法、消因子法、消項法、配項法。

2.6.2邏輯函數的卡諾圖化簡法

板書講解、推導與多媒體

相鄰最小項教學相結合，例題講解

及引導學生做題（35分

兩個最小項中只有一個變量互為反變量，其余變量均一樣，鐘）

稱為相鄰最小項，簡稱相鄰項。

相鄰最小項重要特點：兩個相鄰最小項相加可合并為一項，

消去互反變量，化簡為一樣變量相與。

1.認識卡諾圖

卡諾圖：是最小項按一定規(guī)律排列的方格圖，每個最小

項占有一個小方格。

邏輯相鄰：兩個最小項，只有一個變量的形式不同,其余

的都一樣。邏輯相鄰的最小項可以合并。

2.邏輯函數的卡諾圖表示

3.邏輯函數的卡諾圖化簡

討論：用卡諾圖化簡邏輯函數以及具有無關項的邏輯函數

的化簡。

課后小結：

回憶本節(jié)課主要內容，邏輯函數的幾種表示方法的相

教學互動（15分鐘）

互轉換。

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

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

(4),2.23(1)(3)

板書設計：

2.6邏輯函數的卡諾圖化簡法

2.6邏輯函數的化簡方法

2.6.1公式化簡法

2.6.2邏輯函數的卡諾圖化簡法

1.認識卡諾圖

2.邏輯函數的卡諾圖表示

3.邏輯函數的卡諾圖化簡

參考教材和文獻資料

《數字電子技術根基》一閻石編著

第5講

授課時間第3周一第1-2節(jié)課次5

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第三章§3.1-§3.7門電路

教學目的、要求(分掌握、熟悉、了解三個層次)：

1.熟悉二、三極管的開關特性，掌握三極管導通、截止條件；

2.了解分立元件與門、或門、非門及與非門、或非門的工作原理和邏輯功能。

教學重點及難點：

重點：二、三極管的開關特性和開關等效電路。

難點：分立元件門電路的工作原理。

教學方法、教學手段

教學基本內容

及時間設計

第3章門電路

本章主要講述數字電路的基本邏輯單元一門電路，有

TTL邏輯門、MOS邏輯門。在討論半導體二極管和三極管及

場效應管的開關特性根基上，講解它們的電路構造、工作

原理、邏輯功能、電器特性等等，為以后的學習及實際使板書講授與多媒體教

用打下必要根基。本章重點討論TTL門電路和CMOS門電路。學相結合(15分鐘)

3.1概述

1.門電路

實現基本邏輯運算和復合運算的單元電路稱為門電

路，常用的門電路有非門、與非門、或非門、異或門、與

或非門等。

2.正負邏輯系統

(1)正邏輯

在二值邏輯中，如果用高電平表示邏輯“1〃，低電平

表示邏輯“0”,在這種規(guī)定下的邏輯關系稱為正邏輯。

(2)負邏輯：

在二值邏輯中，如果用高電平表示邏輯“0”,

低電平表示邏輯“1”，在這種規(guī)定下的邏輯關系稱為負

邏輯，正負邏輯式互為對偶式，即假設給出一個正邏輯的

邏輯式，則對偶式即為負邏輯的邏輯式，如正邏輯為或門，

即丫=八+8,對偶式為YD=AB。

3.上下電平的實現

在數字電路中，輸入輸出都是二值邏輯，其上下電平用

“0”和"1〃表示。其上下電平的獲得是通過開關電路來

實現，如二極管或三極管電路組成。

其原理為：當開關S斷開時，輸出電壓力=匕，為高電平

“1”；當開關S閉合時，輸出電壓匕=0,為低電平“0”；

假設開關由三極管構成，則控制三級管工作在截止和飽和

狀態(tài)，就相當開關s的斷開和閉合。

3.2半導體二極管門電路

3.2.1半導體二極管的開關特

1.穩(wěn)態(tài)開關特性

2.二極管動態(tài)特性

板書講解、推導與多媒體

當電路處于動態(tài)狀態(tài)，即二極管兩端電壓突然反向

教學相結合，例題講解

時，半導體二極管所呈現的開關特性稱為動態(tài)開關特性［簡

及引導學生做題（分

稱動態(tài)特性）。這是由于在輸入電壓轉換狀態(tài)的瞬間，二35

極管由反向截止到正向導通時，內電場的建設需要一定的鐘）

時間，所以二極管電流的上升是緩慢的；當二極管由正向

導通到反向截止時，二極管的電流迅速衰減并趨向飽和電

流也需要一定的時間。由于時間很短，在示波器是無法看

到的。

3.2.2二極管與門

當48中有一個是低電平0V時，至少有一個二極管導

通，使得輸出Y的電壓為0.7V,為低電平；只有46中

都加高電平3V時，兩個二極管同時導通，使得輸出V為

3.7V,為高電平。

圖3.2.4二極管與門電路

(a)標準符號(b)簡化符號

圖3.3.6耗盡型NMOS管的符號

d.耗盡型PMOS

⑻標準符號o傅化符號

圖3.3.8幅盡型PMOS管的符號

討論：二、三極管的開關特性和開關等效電路。

課后小結：

回憶本節(jié)課主要內容，重點掌握二、三極管的開關特

性，掌握三極管導通、截止條件。

教學互動（5分鐘）

作業(yè)、習題、思考題、輔導等:

151頁3.6;152頁3.8:153頁3.10;

板書設計：

3.1概述

1.門電路

2.正負邏輯系統

(1)正邏輯

(2)負邏輯：

3.2半導體二極管門電路

3.2.1半導體二極管的開關特

1.穩(wěn)態(tài)開關特性

2.二極管動態(tài)特性

3.2.2二極管與門

3.2.3二極管或門

3.3.2MOS管(絕緣柵)的開關特性

二、MOS管的類型和符號

a.增強型NMOS

b.增強型PMOS

c.耗盡型NMOS

d.耗盡型PMOS

參考教材和文獻資料

《數字電子技術根基》—閻石編著

第6講

授課時間第3周三第1-2節(jié)課次6

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第三章§3.3-§3.5門電路

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

掌握TTL集成邏輯門電路的構造、工作原理和外部特性。

教學重點及難點：

重點：熟悉TTL集成邏輯門電路的構造、工作原理和外部特性。；

難點：TTL集成邏輯門電路的構造、工作原理和外部特性。

教學方法、教學手段

教學基本內容

及時間設計

3.3CMOS門電路

利用PMOS管和NMOS管兩者特性能相互補充的特點而做成

的互補對稱MOS反相器，簡稱CMOS反相器。

板書講授與多媒體教

一、工作原理學相結合（15分鐘）

二、CMOS反相器的主要特性

①靜態(tài)功耗極低；

②抗干擾能力強；

③電源利用率高，且有較大的允許范圍；

④輸入阻抗高，帶負載能力強；

⑤電壓傳輸特性接近理想開關。

3.3.5其他類型的CMOS邏輯門電路

一、CMOS與非門、或非門

1.與非門

2或非門

二、CMOS傳輸門

三、CMOS三態(tài)門

四、漏極開路輸出門電路（0D門）

3.3.6CMOS電路的正確使用

一、輸入端的靜電保護

①在存貯和運輸CMOS器件時不要使用易產生靜電高壓的

化工材料和化纖織物包裝，最耗采用金屬屏蔽層作包裝材

板書講解、推導與多媒體

料；教學相結合，例題講解

及引導學生做題（35分

②組裝調試時，應使電烙鐵和其他工具、儀表、工作臺面鐘）

等良好接地。必要時帶防靜電手鐲；

③不用的輸入端不應懸空。

二、輸入端加過流保護

①輸入端接低內阻信號源時，應在輸入端與信號源之間串

進保護電阻；

②輸入端接有大電容時，應在輸入端與電容之間接入保護

電阻；

③輸入端接長線時，應在門電路的輸入端接入保護電阻。/

因長線上不可防止地伴有分布電容、分布電感，信號突變

時可能產生正、負振蕩的脈沖。根據經歷：Rp=Vuu/lmA,且

當長度大于10米后，每增加10米，RP的值應增加lKQo

集成邏輯門多余輸入端的處理：

一般不讓多余的輸入端懸空，以防引入干擾信號，尤其對

CMOS器件輸入端懸空可能因柵極感應靜電電壓而將管子

擊穿損壞。所以在帶載能力允許的情況下，一般均可把多

余的輸入端和該電路的輸入信號并接使用，以增加邏輯可

靠性。

3.3.7CMOS數字集成電路的各種系列

已生產的標準化、系列化產品：

4000系列

HC/HCT系列：為高速CMOS系列

AHC/AHCT：為改良的高速CMOS系列

VHC/VHCT

LVC：為低壓CMOS系列

ALVC：為改良的低壓CMOS系列

3.5TTL門電路

一、TTL與非門的工作原理

多媒體教學（10分鐘）

1.TTL與非門的典型電路

2.工作原理

當輸入端/、B、。中，只要有一個輸入信號為低電平

0.3V時，則相對的發(fā)射結導通，使T1管的基極電位被箝

制到IV,T2管截止，故T4也截止。T3、D4管導通，輸出

高電平。即輸入端力、B、C中至少有一個為低電平時，輸

出端月為高電平。當輸入端爾B、。全為高電平，T1管的

基極電位升高，T1管的集電結、T2和T4管的發(fā)射結正向

偏置而導通，致使T3管微導通，D4管截止。即輸入端全

為高電平時，輸出端為低電平。所以該門是一個與非門。

二、TTL與非門的電壓傳輸特性及抗干擾能力

1.電壓傳輸特性

電壓傳輸特性分為四個區(qū)段：截止區(qū)、線性區(qū)、轉折區(qū)和

飽和區(qū)。

2.抗干擾能力

TTL與非門在實際應用時，輸入端有時會出現干擾電

壓疊加在輸入信號上。當干擾電壓VN超過一定數值時就會

破壞與非門輸出的邏輯狀態(tài)。通常把不會破壞與非門輸出

邏輯狀態(tài)所允許的干擾電壓值叫做抗干擾能力。干擾電壓

亦稱噪聲，抗干擾能力也稱噪聲容限。

三、TTL與非門的電氣性能

四、TTL與非門動態(tài)特性

3.5.5其它類型的TTL門電路

1.TTL或非門

2.TTL異或門

3.0C門的應用

討論：TTL集成邏輯門電路的構造、工作原理和外部特性。

課后小結：

回憶本節(jié)課主要內容，重點掌握TTL集成邏輯門電路

的構造、工作原理和外部特性。

教學互動(5分鐘)

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

151頁3.5,3.7(a)(c)(d),152頁3.8;

板書設計：

3.3CMOSfl電路

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其他類型的CMOS邏輯門電路

一、CMOS與非門、或非門

二、CMOS傳輸門

三、CMOS三態(tài)門

四、漏極開路輸出門電路（0D門）

3.3.6CMOS電路的正確使用

3.3.7CMOS數字集成電路的各種系列

3.4TTL門電路

一、TTL與非門的工作原理

1.TTL與非門的典型電路

2.工作原理

二、TTL與非門的電壓傳輸特性及抗干擾能力

1.電壓傳輸特性

2.抗干擾能力

三、TTL與非門的電氣性能

四、TTL與非門動態(tài)特性

3.5.5其它類型的TTL門電路

1.TTL或非門

2.TTL異或門

3.0C門的應用

參考教材和文獻資料

《數字電子技術根基》—閻石編著

第7講

授課時間第四周一第1-2節(jié)課次7

理論課■討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）：

第四章§4.1-§4.2組合邏輯電路

教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

掌握組合電路的分析方法和設計方法

教學重點及難點：

組合電路的分析方法。

教學方法、教學手段

教學基本內容

及時間設計

4.1概述

組合邏輯電路：在任何時刻的輸出狀態(tài)只取決于這一時刻

的輸入狀態(tài)，而與電路的原來狀態(tài)無關的電路。

生活中組合電路的實例（電子密碼鎖，銀行取款機等）

電路構造：由邏輯門電路組成。

電路特點：沒有記憶單元，沒有從輸出反響到輸入的回路。板書講授與多媒體教

學相結合（15分鐘）

4.2.1組合邏輯電路的分析方法

一、基本分析方法

分析：給定邏輯電路~邏輯功能。

步驟：

1.給定邏輯電路一輸出邏輯函數式

一般從輸入端向輸出端逐級寫出各個門輸出對其輸入的邏

輯表達式，從而寫出整個邏輯電路的輸出對輸入變量的邏

輯函數式。必要時，可進展化簡，求出最簡輸出邏輯函數

?

2,列真值表

將輸入變量的狀態(tài)以自然二進制數順序的各種取值組合代

入輸出邏輯函數式，求出相應的輸出狀態(tài)，并填入表中，

即得真值表。

3.分析邏輯功能

通常通過分析真值表的特點來說明電路的邏輯功能。

—?、分析舉例

［例3.1.1］分析圖3.1.1所示邏輯電路的功能。

解：分析步驟

（1）輸出邏輯函數表達式［逐級寫，并且變成便于寫真值

表的形式）

（2）列真值表。將A、B、C各種取值組合代入式中，可

列出真值表。

輸入輸出

ABCY板書講解、推導與多媒體

0000教學相結合，例題講解

0011及引導學生做題（35分

0101鐘）

0110

1001

1010

1100

1111

（3）邏輯功能分析。

由真值表可看出：在輸入A、B、C三個變量中，有奇數個

1時，輸出丫為1,否則丫為0,因此，圖3.2.1所示電路

為三位判奇電路，又稱為奇校驗電路。

歸納總結：1各步驟間不一定每步都要，如：

省略化簡（本已經成為最簡）

由表達式直接概述功能，不一定列真值表。

2不是每個電路均可用簡煉的文字來描述其功能。如

Y=AB+CD

4..2.2組合邏輯電路的設計方法

一、基本設計方法

設計：設計要求一邏輯圖。

步驟(與分析相反)：

1.分析設計要求一列真值表

根據題意設輸入變量和輸出函數并邏輯賦值，確定它們相

互間的關系，

然后將輸入變量以自然二進制數順序的各種取值組合排

列,列出真值表。

2.根據真值表一寫出輸出邏輯函數表達式

3.對輸出邏輯函數進展化簡

代數法或卡諾圖法

4.根據最簡輸出邏輯函數式一畫邏輯圖。

最簡與一或表達式、與非表達式、或非表達式、與或非表

達式、其它表達式

二、設計舉例

1.單輸出組合邏輯電路的設計

［例3.1.2］設計一個A、B、C三人表決電路。當表決某

個提案時，多數人同意，提案通過，同時A具有否決權。

用與非門實現。

解：設計步驟

(1)真值表

設A、B、C三個人，表決同意用1表示，不同意時用0表

示；

丫為表決結果，提案通過用1表示，通不過用0表示，

同時還應考慮A具有否決權。

⑶畫邏輯圖

2.多輸出組合邏輯電路的設計

［例3.1.31設計一個將余3碼變換為8421BCD碼的組合

邏輯電路。

解：設計步驟

多媒體教學(分鐘)

(1)真值表10

⑵化簡

⑶畫邏輯圖

討論：組合電路的分析方法和設計方法。

課后小結：

回憶本節(jié)課主要內容，重點掌握組合電路的分析方法

和設計方法。

教學互動(5分鐘)

作業(yè)、習題、思考題、輔導等：

231頁4.124.15；

板書設計：

4.1概述

4.2.1組合邏輯電路的分析方法

一、基本分析方法

二、分析舉例

4..2.2組合邏輯電路的設計方法

一、基本設計方法

二、設計舉例

1.單輸出組合邏輯電路的設計

2.多輸出組合邏輯電路的設計

(1)真值表

⑵化簡

(3)畫邏輯圖

參考教材和文獻資料

《數字電子技術根基》一閻石編著

第8講

授課時間第四周三第1-2節(jié)課次8

理論課?討論課口實驗課口習題課口課時

授課方式2

其他口安排

授課題目（教學章、節(jié)或主題）:

第三章§4.3-§4.3邏輯代數根基

教學目的、要求［分掌握、熟悉、了解三個層次）:

了解編碼器、譯碼器的工作原理，掌握其應用。

教學重點及難點：

重點：CMOS集成邏輯門電路的構造及原理。

難點：MOS集成邏輯門電路的原理。

教學方法、教學手段

教學基本內容

及時間設計

4.3.1二進制編碼器

一、二進制編碼器：用n位二進制代碼對2"個信號進展編

碼的電路。

二、電路圖：所以以下列圖所示為3位二進制編碼器。

輸入：10?17為8個需要編碼的信號

輸出：丫2、Yl、Y0為三位二進制代碼板書講授與多媒體教

由于該編碼器有8個輸入端，3個輸出端，故稱8線一3學相結合（15分鐘）

線編碼器。

圖6.3.13位二進制編碼需

三、輸出邏輯函數

丫0="叫叫碼

<:丫1=虧?0口斤

■.4=匚?.?.??。?.3.1）

板書講解、推導與多媒體

教學相結合，例題講解

提問:為什么10未畫在圖中,且未出現在表達式中及引導學生做題（35分

或者:一般編碼器輸入的編碼信號為什么是相互排斥的鐘）

編碼器在任何時刻只能對一個輸入信號進展編碼，不允許

有兩個或兩個以上的輸入信號同時請求編碼，否則輸出編

碼會發(fā)生混亂。這就是說，10、II……17這8個編碼信

號是相互排斥的。在I1-I7為0時，輸出就是的編碼，

故未畫。

四、真值表。

輸入輸出

I】hg4444*X

10000000000

01000000001

00100000010

00010000011

00001000100

00000100101

00000010110

00000001111

五、分析

輸入信號為高電平有效（有效：表示有編碼請求）

輸出代碼編為原碼（對應自然二進制數）

4.3.2譯碼器

課堂討論:日常生活中什么地方用到了譯碼器

譯碼是編碼的逆過程。

譯碼：將表示特定意義信息的二進制代碼翻譯出來。

譯碼器：實現譯碼功能的電路。

二進制譯碼原則：用n位二進制代碼可以表示尸個信號

則，對n位代碼譯碼時，應由2*來確定譯碼信號位數

No

提問：8位號碼能供多少用戶使用〔號碼為十進制）

一、二進制譯碼器：將輸入二進制代碼譯成相應輸出信號

的電路。

二、MSI譯碼器CT74LS138

由于它有3個輸入端、8個輸出端，因此，又稱3線一8