《电子技术基础与应用》教案 项目5 基本逻辑电路与组合逻辑电路（上）.docx

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课题

5.1掌握逻辑代数的基本知识

课时

2课时（90min）

教学目标

知识目标：

（1）熟悉数字电路的基本概念。

（2）掌握数制转换和编码的方法以及常用的逻辑运算方法。

技能目标：

能够正确进行数制转换运算。

素质目标：

（1）弘扬刻苦钻研、精益求精的工匠精神。

（2）培养逻辑严谨、辩证统一的科学思维。

教学重难点

教学重点：基本逻辑电路的逻辑功能和逻辑表达式

教学难点：组合逻辑电路的化简和逻辑函数的变换

教学方法

问答法、讨论法、讲授法、练习法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

问题导入

【教师】介绍逻辑电路的适用场合和重要性，导入本节课课题：基本逻辑电路与组合逻辑电路

【学生】聆听、记录

传授新知

【教师】讲解逻辑代数的基本知识

数字电路是指用离散的电路状态（如低电平和高电平）代表信号，并将其按一定规则进行运算的电子电路。数字电路是由各种逻辑门电路构成的。逻辑门电路可以由电阻、电容、二极管、三极管等分立元件构成，也可以将逻辑门电路的所有器件及它们之间的连线都集成到一块半导体芯片上，制成集成门电路。

5.1.1数字电路概述

电子电路中的信号分为模拟信号和数字信号两大类。其中，模拟信号在时间上或振幅上是连续的，如图5-3（a）所示；数字信号在时间上和振幅上都是不连续的，如图5-3（b）所示。

（a）模拟信号（b）数字信号

图5-3模拟信号和数字信号的电压-时间波形

处理模拟信号的电路称为模拟电路，模拟电路主要研究输出信号与输入信号之间的大小和相位关系。处理数字信号的电路称为数字电路，数字电路主要研究输出信号与输入信号之间的逻辑关系。根据逻辑功能特点的不同，数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。

组合逻辑电路由最基本的逻辑门电路组合而成，它在任何时刻的输出状态仅取决于该电路当时各输入变量的状态组合，而与电路过去的输入、输出状态无关。

时序逻辑电路由完成逻辑运算的组合逻辑电路和起记忆作用的存储电路两部分构成，它在任何时刻的输出状态不但取决于当时的输入状态，还与存储电路反馈的原有输出状态有关。

5.1.2数制转换

1．二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数

将二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数，只需要如下式展开相加即可。

2．十进制数转换为二进制数、八进制数和十六进制数

1）十进制整数转换为二进制数、八进制数和十六进制数

将十进制整数转换为二进制数、八进制数和十六进制数的方法为“除基数取余”，直到商为0。例如，将十进制数46转换为二进制数，其计算过程如下。

2

2

2

5

b1

2

2

2

2

b2

余0

46

23

11

2

1

0

b0

b3

b4

b5

读取顺序

余1

余0

余1

余1

余1

由此可得：。

2）十进制小数转换为二进制数、八进制数、十六进制数

将十进制小数转换为二进制数、八进制数、十六进制数的方法为“乘基数取整”，直至小数部分为0或达到规定的精度为止。例如，将十进制数0.562转换为二进制数的计算过程如下。

取整

读取顺序1

读取顺序

0

0

0

1

由于1.984的小数部分大于0.5，四舍五入，则取1。由此可得：。

当一个数既有整数部分又有小数部分时，则可用上述的“除基数取余”和“乘基数取整”方法分别对整数部分和小数部分进行转换，然后合并起来即可。例如

【例5-1】将十进制数282转换为十六进制数。

余1016282170

余10

16

282

17

0

余1

1

16

16

由此可得：。

3．二进制数与十六进制数之间的相互转换

由于十六进制数的基数为16，，因此4位二进制数就相当于1位十六进制数。二进制数转换为十六进制数的方法为：将二进制数整数部分从低位到高位每4位分为一组，最后不满4位者在前面加0，每组以等值的十六进制数代替；同时将二进制数小数部分从高位到低位每4位分为一组，最后不满4位者在后面加0，每组以等值的十六进制数代替。

同理，若要将十六进制数转换为二进制数，只需要将每位十六进制数以等值的4位二进制数代替即可。

【例5-2】将二进制数1101011011.11