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简介
这是一个关于数字电路教案PPT，包括了课程与教师介绍，课程内容系统介绍，本次课程内容，1-1数字信号概述，1-2几种常用的数制，1-3不同数制间的转换，课程小结，课堂、课后作业等内容。数字电子电路技术丽水学院-计信学院-陆韬656360 第1次课 一、 课程与教师介绍 二、 课程内容系统介绍 三、 本次课程内容 1-1数字信号概述 1-2几种常用的数制 1-3不同数制间的转换 四、课程小结 五、课堂、课后作业 一、课程与教师介绍 1.课程：数字电子电路技术 教师： 计信学院—电子信息工程系--陆 韬 移动手机：13575376360 移动短号：656360 教材： （1）数字电子技术基础（阎 石-高等教育出版社2006 第5版）（2）模电数电基础实验（蒋黎红-浙江大学出版社2007第1版）参考书：（3）数字电子技术-习题解答（阎石-高教出版社2006 第5版）（4）电子技术基础-数字部分 （康华光-高教出版社2005第5版）（5）精品课程网站： http://xdtx.lsxy.com /技术发展(栏目) /2010本科数电技术 2.本课程特征：（1）考试课程、全程点名考勤，共36次、72节课（含7次实验课程）。（2）多媒体辅助授课，利用“现代通信技术”精品课网站，全天候辅助教学：课件、考勤和成绩及时上网，欢迎点击下载数字电路教案PPT哦。
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数字电子电路技术丽水学院-计信学院-陆韬656360 第1次课 一、 课程与教师介绍 二、 课程内容系统介绍 三、 本次课程内容 1-1数字信号概述 1-2几种常用的数制 1-3不同数制间的转换 四、课程小结 五、课堂、课后作业 一、课程与教师介绍 1.课程：数字电子电路技术 教师： 计信学院—电子信息工程系--陆 韬 移动手机：13575376360 移动短号：656360 教材： （1）数字电子技术基础（阎 石-高等教育出版社2006 第5版）（2）模电数电基础实验（蒋黎红-浙江大学出版社2007第1版）参考书：（3）数字电子技术-习题解答（阎石-高教出版社2006 第5版）（4）电子技术基础-数字部分 （康华光-高教出版社2005第5版）（5）精品课程网站： http://xdtx.lsxy.com /技术发展(栏目) /2010本科数电技术 2.本课程特征：（1）考试课程、全程点名考勤，共36次、72节课（含7次实验课程）。（2）多媒体辅助授课，利用“现代通信技术”精品课网站，全天候辅助教学：课件、考勤和成绩及时上网。（3）课程重视理论与实验的技能学习与掌握。（4）课程的考核内容全面丰富，重视平时的过程学习与数字电子技能学习内容的考核。二、课程内容系统介绍（一）课程介绍：本课程是在“模拟电子电路技术”的基础上，全面介绍“数字电子信号”，特别是“数字电子电路”系统知识的专业基础型课程；本课程分为理论授课和实验操作2大部分：（1）理论学习：共由9章组成；分成3大类，系统介绍如下： （2）实验项目： 是针对各章内容而专门设置的“知识学习型”、“验证型”和“综合型”实验，共有2大类、9个实验项目，分别在电脑机房和专门的“数电实验室”完成，其目的，是对所学的电子集成电路系统知识产生感性认识；为掌握本课程基本理论和基本实践技能奠定良好的基础。系统介绍如下： （3）专门安排“课堂作业”项目：作业形式的“课堂笔记（交6次，30次课）”、 “课堂定时开卷测验（2次，3、5月底）”、 “课堂问答（1-2次）” 三种方式，增强学生的课堂学习效果。课堂作业计入课程成绩（占10%）。该活动由学生自愿报名参加。未参加学生，该部分比例，计入“期末考试” （4）课程成绩组成： 说明： 1. 08、09级学生专业课考试安排在6月21日-6月23日进行，6月24日-6月28日安排短学期，6月29日-7月1日公共课考试，7月2日-7月6日安排短学期。 2. 短学期为2周学时。 3. 电信091/092本班专业课考试安排在6月21日-6月22日，6月23日-6月27日安排短学期，6月29日-7月1日公共课考试，7月2日-7月6日安排短学期。 三、本次课程内容 第1章 数制和码制 内容提要：本次课首先介绍数之和码制的一些基本概念、基本术语；然后介绍数字信号的进制与转换。下次课主要介绍常用的数制与码制情况。 1-1数字信号概述模拟信号：时间和数量上都连续变化的信号——通常是正弦波信号等。数字信号：时间和数量值上均是离散的信号——通常是脉冲周期信号。如电子表的秒信号，生产线上记录零件个数的记数信号等。在电路中常表现为突变的电压或电流值。如下图： 数字信号的应用是非常广泛的：各类自动控制信息信号、计算机网络传输信号与软件信号、通信传输的信号、办公文件信号等，以上都是数字信号、或由模拟信号转换而成的数字信号。数字信号不仅可表示信号的具体数量大小，更主要的，是表示事物的不同状态、不同的命令软件、不同的信息内容等，可以毫不夸张地说：我们信息社会的各种信息，主要都是由数字信号来表示的。此时被称为“代码”：表示事物不同状态的代号组合，并遵守一定的编码规则。 数字信号的优点： 1.可以只由0、1二进制代码组成——二进制， 抗干扰能力强； 2.便于信号的产生、储存（硬盘等）、传输（光纤通信传输）； 3.便于信号的转换、计算机软件的处理、保密性好； 4.电路系统简单、容易做到电路的高度集成化、微型化； 1-2几种常用的数制数字信号的表示：是用“数码（或称为“代码”）”的形式表示的，我们最常用的是“十进制”数码；在各类系统中，数字信号最常用的是二进制和十六进制，以及八进制等。 “数制”，就是各种数字代码的“逢某进一”的表示方式，常用的有十进制、二进制、十六进制和八进制等，下面逐步介绍。 （一）十进制 普通的十进制数字，是由“权值”和“加权系数” 组合而成的：如： 284 = 2×100 +8×10 +4×1 ；其中 100、10 、1等为权值，表示“逢10进一”，而2、8和4为各权值的系数。 同理，“逢N进一”的N进制数，表示方式为：D = ∑ ki×Ni （二）二进制、八进制和十六进制表示法 1-3不同数制间的转换主要分为3大类情况：一是“二、八、十六进制转化为十进制数”，此时直接将各进制数乘以各自的“权值”，然后相加即可。 二是“二进制、八进制、十六进制之间的转换”，则利用其内在规律，进行转化： “3位二进制数=1位八进制数”、 “4位二进制数=1位十六进制数”。 三是“十进制转换为其它进制数”，则根据“进制公式展开式”的原则，整数部分除以各权值，小数部分“乘以”各权值即可。 二、八、十六进制转化为十进制数：（1）二进制——十进制： （2）八、十六进制——十进制： （黑板板书）二－十六转换: 例：将(01011110.10110010)2化为十六进制 八进制数与二进制数的转换例：将(011110.010111)2化为八进制 十进制转换为二进制（上）：整数部分: 例： 十进制转换为二进制（下）：小数部分: 例： 课堂思考题： 1.本课程的主要内容是什么？课程分为几章学习？ 2. 如何上网查找教师布置的学习资料？本课程的成绩由哪几个部分组成？ 3. “课堂作业”内容怎样？比例多少？是否要申请？ 4.数字信号的定义是什么？作用是什么？有何特点？ 5. 各进制之间的转换方式有哪几类？带小数位的十进制数如何转换为二进制数？ 课程小结 1.课程概论。 2.数字信号与数码概论。 3.数字信号的各种进制与转换（重点）。 课后作业： 1.登录教师教学网站，浏览授课内容、课堂笔记要求及实验报告格式。如何上网查找教师布置的学习资料？本课程的成绩由哪几个部分组成？计算办法和比例如何？列表说明。 2.第1章P17: 第1题， 第2～9题第（1）～（2）小题。 第2次课 1.4二进制算术运算 1.4.1 二进制算术运算的特点 1.4.2 反码、补码和补码运算 1-5 几种常用的编码 1.5.1十进制代码 1.5.2 格雷码 1.5.3 美国信息交换标准代码（ASCⅡ） 第二章 逻辑代数基础 2-1 概述 2-2 逻辑代数（三+五）种基本运算 1-4二进制算术运算 1-4-1 二进制算术运算的特点 算术运算： 1. 和十进制算数运算的规则相同 2. 逢二进一 特 点： 加、减、乘、除全部可以用移位和 相加这两种操作实现。简化了电路结构 1-4-2 反码、补码和补码运算 (1)二进制数的正、负号 二进制数的正、负号也是用0/1表示的。最高位为符号位（0为正，1为负）如 +89 = （0 1011001） -89 = （1 1011001） (2)二进制数的减法法则：是将被减数的补码进行相加而成的。即： A－B＝A＋ (B)补码 （3）二进制数的补码最高位为符号位（0为正，1为负）正数的补码和它的原码相同负数的补码 = 数值位逐位求反(反码) + 1 如 +5 = （0 0101）补码 -5 = （1 1011）补码 通过补码，将“减一个数”用“加上该数的补码”来实现。 其原理，就在于加上了一个数后，产生了最高位的进位，在实际的二进制数表示中，舍弃了这个进位值。 例：二进制减法：1011 – 0111 = 0100 换为十进制：（11 - 7 = 4） 用“加补码法”求解：先求（-7）=0111 的补码：1000+1=1001 再进行“加补码”的计算：——最高位为4位数 1011 + 1001 = 10100 =0100（舍弃进位） （11 + 9－16 = 4）（4）带补码的二进制数相加法则 1-5几种常用的编码 1.5.1十进制代码 几种常用的十进制代码 1.5.2 格雷码 1.5.3 美国信息交换标准代码（ASCⅡ） 第二章 逻辑代数基础 2-1 概述基本概念 逻辑： 事物的因果关系 逻辑运算的数学基础： 逻辑代数 在二值逻辑中的变量取值： 0/1 2-2 逻辑代数（三+五）种基本运算 与（AND） 或（OR） 非（NOT）与条件同时具备，结果发生 Y=A AND B = A&B=A·B=AB 或条件之一具备，结果发生 Y= A OR B = A+B 非条件不具备，结果发生 几种常用的复合逻辑运算与非 或非 与或非几种常用的复合逻辑运算异或 Y= A B 几种常用的复合逻辑运算同或 Y= A ⊙B 本次课小结： 1-3不同数制间的转换 1.4二进制算术运算 1.4.1 二进制算术运算的特点 1.4.2 反码、补码和补码运算 1-5 几种常用的编码 1.5.1十进制代码 1.5.2 格雷码 1.5.3 美国信息交换标准代码（ASCⅡ） 第二章 逻辑代数基础 2-1 概述 2-2 逻辑代数（三+五）种基本运算第3次课 通知： 1.请大家拿出笔记本，认真做好课堂笔记。 2.上次作业：第1章P17: 第1题，第10～15题第（1）～（2）小题。 第2章P58: 第1～2题第（1）～（2）小题。第3题 3.周四第1-2节课，在7#机房上课，讲述： 实验仿真软件Multisim 7 的使用。 本期内容： 2-3 逻辑代数的基本法则和常用公式 2.3.1 基本法则 2.3.2 常用公式 2-4 逻辑代数基本定理 2-5 逻辑代数基本表示法 课堂问题： 1.不同数制间的转换有哪几种？规律如何？ 2.二进制算术运算的规则有哪些？如何应用补码做加减法？ 3.简述逻辑代数的描述对象、表示的内容、数学性质，最基本的3种关系是什么？ 2.3.1 基本法则根据与、或、非的定义，得表2.3.1的布尔恒等式证明方法（2种）：推理演绎法、真值表法 （1）公式（17）的证明（公式推演法）：（2）公式（17）的证明（真值表法）： 2.3.2 若干常用公式 2.4 逻辑代数的基本定理 2.4.1 代入定理 ------在任何一个包含A的逻辑等式中，若以另外一个逻辑式代入式中A的位置，则等式依然成立。 2.4.1 代入定理应用举例： 式（17） A+BC = (A+B)(A+C) A+B(CD) = (A+B)(A+CD) = (A+B)(A+C)(A+D) 2.4.1 代入定理应用举例： 式 （8） 2.4.2 反演定理 对任一逻辑式，改变信号和关系的性质，新的等式仍成立。 2.4.2 反演定理应用举例： 2.5.1 逻辑函数 Y=F(A，B，C，······) ------若以逻辑变量为输入，运算结果为输出，则输入变量值确定以后，输出的取值也随之而定。输入/输出之间是一种函数关系。 注：在二值逻辑中， 输入/输出都只有两种取值0/1。 2.5.2 逻辑函数的表示方法共有6种表示法： 1.逻辑真值表 2.逻辑代数式 3.逻辑电路（符号）图 4.数字信号波形图 5.最小项-卡诺图表示法 6.计算机软件中的描述方式 各种表示方法之间可以相互转换 1真值表 2.逻辑函数式表示法： 将输入/输出之间的逻辑关系用与/或/非的运算式表示就得到逻辑式。如: Y=A+BC+D′ 3.逻辑标准电路图表示法： 用逻辑图形符号表示逻辑运算关系，与逻辑电路的实现相对应。 4.输入/输出信号波形图表示法： 将输入变量所有取值可能与对应输出按时间顺序排列起来画成时间波形。 举例：举重裁判电路各种表现形式的相互转换：真值表 逻辑式例：奇偶判别函数的真值表 A=0，B=1，C=1使 A′BC=1 A=1，B=0，C=1使 AB′C=1 A=1，B=1，C=0使 ABC′ =1 这三种取值的任何一种都使Y=1， 所以 Y= ? 真值表 逻辑式： 找出真值表中使 Y=1 的输入变量取值组合。每组输入变量取值对应一个乘积项，其中取值为1的写原变量，取值为0的写反变量。将这些变量相加即得 Y。 把输入变量取值的所有组合逐个代入逻辑式中求出Y，列表 逻辑式 逻辑图 1. 用图形符号代替逻辑式中的逻辑运算符。 逻辑式 逻辑图 1. 用图形符号代替逻辑式中的逻辑运算符。 2. 从输入到输出逐级写出每个图形符号对应的逻辑运算式。 2.5.3 逻辑函数的最小项之和表示法最小项 m： m是乘积项包含n个因子 n个变量均以原变量和反变量的形式在m中出现一次 最小项举例：两变量A， B的最小项 三变量A，B，C的最小项 最小项的编号：最小项的性质 1.在输入变量任一取值下，有且仅有一个最小项的值为1。 2.全体最小项之和为1 。 3.任何两个最小项之积为0 。 4.两个相邻的最小项之和可以合并，消去一对因子，只留下公共因子。 ------相邻：仅一个变量不同的最小项 如 逻辑函数最小项之和的形式：例：逻辑函数最小项之和的形式：例：逻辑函数最小项之和的形式：例：逻辑函数最小项之和的形式：例：逻辑函数最小项之和的形式：例：逻辑函数最小项之和的形式：例：逻辑函数最小项之和的形式：例：本期小结 2-3 逻辑代数的基本法则和常用公式 2.3.1 基本法则 2.3.2 常用公式 2-4 逻辑代数基本定理 2-5 逻辑代数5种表示法与相互转换 作业：第2章P59: 第4（2）、5、7、9、12题； 课堂提问： 1.已知真值表，如何求得函数式（实例）？ 2.已知电路图，如何求函数式（实例）？ 3.已知函数式，如何求最小项式（实例）？ 2.6 逻辑函数的化简法逻辑函数的最简形式 最简与或 ------包含的乘积项已经最少，每个乘积项的因子也最少，称为最简的与-或逻辑式。 2.6.1公式化简法反复应用基本公式和常用公式，消去多余的乘积项和多余的因子。 例： 2.6.1公式化简法反复应用基本公式和常用公式，消去多余的乘积项和多余的因子。 例： 2.6.1公式化简法反复应用基本公式和常用公式，消去多余的乘积项和多余的因子。 例： 2.6.1公式化简法反复应用基本公式和常用公式，消去多余的乘积项和多余的因子。 例： 2.6.1公式化简法反复应用基本公式和常用公式，消去多余的乘积项和多余的因子。 例：
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