教学设计逻辑电路

2024-09-03

教学设计逻辑电路（精选6篇）

教学设计逻辑电路第1篇

逻辑电路教学设计

【教学目的】

1、初步了解简单的逻辑电路

2、通过实验，理解“与”、“或”、“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系

3、会用真值表表示简单的逻辑关系

4、体会逻辑电路在现实生活中的重要作用，并能设计一些简单的逻辑电路

5、初步了解集成电路，关注我国集成电路的发展现状，培养其爱国情操

【教学重点】

三种门电路的逻辑功能和真值表的意义

【教学难点】

理解逻辑关系的涵义以及动手操作验证基本门电路的逻辑功能

【教学设计】

【新课导入】

新课引入:让学生列举我们家庭生活中有哪些数字设备? 提出问题:这些数字设备是如何工作的?它们是如何记录信号和传输信号的? 我们就像生活在数字化技术的“海洋”里，越来越多的数字电子设备正在走进我们的千家万户，那么什么是数字化技术？有什么优点？让我们一起走进数字信号技术的基础电路——门电路。说明：在计算机中用二进制数“0”和“1”表示假和真可以使计算速度加快。而在门电路中也用0和1表示条件不成立或成立。

【新课教学】 1.与门电路

实物投影课本实验一——指导学生观察与思考下列问题:(1)只有S1闭合，灯泡亮吗？(2)只有S2闭合，灯泡亮吗？(3)什么时候灯泡才亮？

(4)假设开关闭合，逻辑“真”，用“1”表示，反之“假”用“0”表示；同理灯泡亮，用“1”，灯泡灭，用“0”，完成课本的真值表.A（S1）B（S2）Z（Q）教师:与门的输出输入看起来象数学的什么运算？ 0 0 ——乘法

0 1 教师：对，与门的“与”在逻辑上就是共同的意思，即当全部 1 0 条件共同具备时，才能产生一定的结果。1 1 与门符号如右。书本利用二极管实现与门功能的电路图。体会二极管的单向导电性在这里所起的作用。

2.或门电路

实物投影课本实验二—右图: 指导学生观察与思考下列问题:(1)只有S1闭合，灯泡亮吗？(2)只有S2闭合，灯泡亮吗？(3)S1、S2同时闭合,灯泡亮吗?(4)开关闭合，逻辑“真”，用“1”表示，反之“假”用输入输出 “0”表示；同理灯泡亮，用“1”，灯泡灭，用“0”，请同学A（S1）B（S2）Z（Q）们完成课本上或逻辑真值表.0 0 0 1 或门符号: 1 0 3.非门电路 1 1 实物投影课本实验三—右图:指导学生观察与思考下列问题:(1)灯泡什么时候亮?(2)灯泡什么时候熄灭?(3)开关闭合，逻辑“真”，用“1”表示，反之“假”用“0”表示；输入输出同理灯泡亮，用“1”，灯泡灭，用“0”，请学生完成课本上非逻辑真S Q 值表.0 4.门电路的应用

三种基本的门电路在实践中更多的是以组合的形式出现复合门电路,这此复合的门电路可以制成各种编码器,译码器,计数器,触发器,存储器等,广泛应用于社会生产和人们生活中,如本节课开头列举的数字设备等.下面通过实验来探究门电路的逻辑功能.（1）非门电路的应用实例: 简易火警报警器——请同学们看书本P85，右下角的图。讨论其电路结构。请学生画成常见的电路图形式。

可以看出，该电路图是一个应用非门构成的电路．图中R是可变电阻，R’是一个热敏电阻，L是一个蜂鸣器，G是一个非门。

让学生回顾上一节课的分组实验中的热敏电阻，它有什么特点？（温度升高时阻值降低）——对，这是一种负温度系数的热敏电阻，当温度较低时，热敏电阻的电阻值非常大，而在电路中是由R和R’串联分压。R’远大于R;使A点表现为高电势——1，输出为0，蜂鸣器两端无电势差，不发声。而当火警发生时，热敏电阻的阻值就会降低，从而远小于电阻R的阻值．从而使输入端A点的电势接近0，非门输出端为高电势，这样蜂鸣器两端获得一个能发声的工作电压，蜂鸣器就会发出声音报警．

[拓展] 由于电阻R和R’之间存在一个分配电压的问题，因此，调节可变电阻尺，可以改变报警器的灵敏度．想一想，为了使报警器更灵敏，R应取得大一些，还是小一些?（2）与门电路的应用实例：温度和水位自动控制电路（如书P85）

在锅炉、冰箱、空调和热水器等用电器上都需要温度控制。比如热水器，我们希望设定温度为80oC的话，要是水温经散热后一低于该设定，就能自动加热。但是又要防止一个危险，如果水位低于某处，加热器是不能启动的，因为这时内部空气多，加热容易使容器爆裂。这里的条件和加热器启动的结果之间有什么逻辑关系？可以用什么门电路来实现？学生讨论——把温度低于设定值做为一个条件；把水位高于临界线做为一个条件，只有当两个条件都是真——1的情况，加热器才能启动——1；这是与的关系。

请学生参照教材相关图示具体讨论一下，A的电势高低是怎样表达了温度高时为0，温度低时为1的条件的？（类似于火警报警器，可用Y与RT串联分压来解释）B的电势为什么又和水位能联系起来？（当水位低时，R所在线断路，R为等势体，其电势为零，水位高与接触器时，R电路接通，B电势为+5V——输入为1）

而J为继电器，教师简单画出电磁铁和衔铁，略述继电器的构造和原理。但AB条件同时成立时输出的Z为高电势1，所以J两端有电势差，将有电流产生磁性，吸引衔铁，接同加热电路。使水温升高。

5.巩固练习：手册例3——要求学生用两个门电路实现三人表决的功能（先一或门再一与门）

小结——门电路可以看作是一种条件开关。它有一个或多个输入端和一个输出端。只有当输入信号满足一定的条件时，门才开启，信号才能通过。条件得不到满足，门就关闭，信号就不能通过。换句话说，门电路的输出和输入之间存在着一定的逻辑关系。不同的门电路，输出与输入之间的逻辑关系也不同。

【课后作业】见教材相关作业P77 课后反思

逻辑电路是学生第一次接触到集成电路相关知识，学生学习兴趣高，但是因为和此前的电路相关问题解决方式有很大的不同，很多学生是学起来兴趣盎然，做起来束手无策。初步解决策略：加强实验教学，增加感性知识；指导学生进行初步的逻辑电路设计，提高兴趣增加动手能力。

教学设计逻辑电路第2篇

第一章数制与编码

在数字电路和计算机中，只用0和1两种符号来表示欣喜，参与运算的数也是由0和1构成的，即二进制数。考虑到人类计数习惯，在计算机操作时，一般都要把输入的十进制数转换为二进制数后再由计算机处理；而计算机处理的二进制结构也需要转换为便于人类识别的十进制数然后显示出来，因此，需要学习不同的数值及转换方法。

通过这一章的学习，学习者要理解数字电路的特点以及几种数制之间的转换方法进一步学习后续内容打好基础；

本章的主要教学内容（教学时数安排：8学时）： §1.1 概述

§1.2 数制与编码 §1.3 编码

第二章逻辑代数

本章主要介绍逻辑代数的基本定理和定律，常用公式及三大规则（代入、反演、对偶）。

通过本章的学习熟悉逻辑代数的各种表示方法（真值表、表达式及逻辑图等），理解各种逻辑门的图形符号，理解最小项的基本概念及标准与或式的表示方法。掌握逻辑代数变换技巧及逻辑代数化简方法。

本章的主要教学内容（教学时数安排：8学时）： §2.1 逻辑代数的基本概念 §2.2 逻辑代数的运算法则 §2.3 逻辑代数的表达式 §2.4 逻辑代数的公式简化法

第三章门电路

本章介绍典型TTL集成电路的基本工作原理，典型TTL与非门主要外部特性（电压传输特性、输入特性、输出特性），OC门和TS门的图形符号及逻辑功能，及其正确应用的注意事项。

要了解典型TTL集成电路的基本工作原理，要求掌握典型TTL与非门主要外部特性（电压传输特性、输入特性、输出特性），熟悉一些主要参数，理解OC门和TS门的图形符号及逻辑功能，了解其正确应用及注意事项。了解MOS门电路（特别是CMOS门电路）的构成，熟悉逻辑特性。

本章的主要教学内容（教学时数安排：8学时）： §3.1 概述

§3.2 体二极管和三极管的开关特性 §3.3 分立元件门 §3.4 TTL集成门

§3.5 其他类型的双极型集成电路 §3.6 MOS集成们

第四章组合逻辑电路

本章主要介绍了掌握组合逻辑电路的分析方法，一些常用的组合逻辑电路，如加法器、数据选择器、数据分配器等，以及半导体数码管的基本结构和引脚符号的含义，组合逻辑电路的竞争冒险现象。

通过本章的学习，要掌握组合逻辑电路的分析方法，以识别给定电路的逻辑功能，能设计一些简单的，常用的组合逻辑电路，掌握编码器、译码器的基本概念及应用方法，了解半导体数码管的基本结构和引脚符号的含义，了解加法器、数据选择器、数据分配器的基本原理和应用，了解组合逻辑电路的竞争冒险现象。

本章的主要教学内容（教学时数安排：8学时）： §4.1 概述

§4.2 若干常用的组合逻辑电路

§4.3 基于Verilog HDL的组合逻辑电路设计 §4.4 组合逻辑电路的竞争——冒险现象

第五章触发器

本章主要介绍了基本RS触发器的组成、工作原理、逻辑功能及逻辑功能的描述方法，还有同步触发器的电路结构，逻辑功能，主要介绍了边沿JK触发器、T触发器、维持阻塞D触发器集成JK、D触发器。

通过本章的学习，要理解掌握基本RS触发器的组成、工作原理、逻辑功能及逻辑功能的描述方法，了解同步触发器的电路结构，熟记其逻辑符号、逻辑功能，并会熟练运用，掌握主从JK触发器、T触发器、维持阻塞D触发器的逻辑符号，逻辑功能；掌握集成JK、D触发器的使用常识。

本章的主要教学内容（教学时数安排：8学时）： §5.1概述

§5.2 基本RS触发器 §5.3 钟控触发器 §5.4 集成触发器

§5.6 触发器之间的转换

§5.7 基于Verilog HDL的触发器设计

第六章时序逻辑电路

本章主要介绍了时序逻辑电路的概念及与组合逻辑电路的区别，寄存器的电路组成、常见类型及逻辑功能，以及时序逻辑电路的分析方法和设计方法，重点介绍了常见的二进制、十进制计数器工作原理及功能，集成寄存器、计数器的工作原理与设计方法。本章是本课程的重要部分。

通过本章的学习，掌握时序逻辑电路的概念及与组合逻辑电路的区别，掌握寄存器的电路组成、常见类型及逻辑功能，熟练掌握时序逻辑电路的分析方法和设计方法，掌握常见的二进制、十进制计数器工作原理及功能，了解集成寄存器、计数器的使用常识。

本章的主要教学内容（教学时数安排：8学时）： §6.1 概述

§6.2 数码寄存器和移位寄存器 §6.3 计数器 §6.4 基于Verilog HDL的时序逻辑电路的设计

第七章脉冲单元电路

本章主要介绍脉冲波形的主要参数，555定时器、单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路组成、工作原理以及各种触发器的应用。

通过本章的学习后，要掌握脉冲产生和变换电路的调试方法熟悉脉冲波形的主要参数，掌握单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路组成和工作特点，掌握555定时器的功能。

本章的主要教学内容（教学时数安排：6学时）： §7.1 概述

§7.2 施密特触发器 §7.3 单稳态触发器 §7.4 多谐振荡器

第八章数模和模数转换

本章主要介绍了 A/D与D/A转换电路的概念及A/D与D/A转换的区别，A/D与D/A转换电路组成、常用参数、分辨率和误差。

通过本章的学习后，要掌握A/D与D/A转换电路的概念及A/D与D/A转换的区别，掌握A/D与D/A转换电路组成、常用参数、分辨率和误差，熟练掌握转换的使用环境和特定型号。

本章的主要教学内容（教学时数安排：6学时）： §8.1 概述 §8.2 数模转换 §8.3 模数转换

第九章程序逻辑电路

半导体存储器是程序逻辑电路中的主要组成部分。本章主要介绍了程序逻辑电路的结构和特点，然后系统的介绍了半导体存储器的工作原理和使用方法。

通过本章的学习后，要了解程序逻辑电路的结构和特点，并掌握半导体存储器的工作原理和使用方法

本章的主要教学内容（教学时数安排：4学时）： §9.1 概述

§9.2 随机存储器 §9.3 只读存储器

§9.4 程序逻辑电路的应用

制定者：

执笔校对者: 审定者：

浅析数字逻辑电路实验教学第3篇

一、合理安排实验内容, 培养学生创新能力

实验教学不同于理论教学, 应该通过实验, 使所学理论知识得到验证和巩固, 另一方面, 通过实验, 培养和锻炼学生解决实际问题的能力。数字逻辑电路是一门很重要的专业基础课, 目前我校开设的实验项目有:TTL门电路的逻辑功能及测试;组合逻辑电路;译码器及其应用;数据选择器功能测试;触发器及其应用;计数器功能测试;脉冲分配器及其应用。其中大部分是基础性的验证实验, 是对理论教学的简单验证和基础实验技能的训练, 例如:74LS20与非门功能验证, 74LS151数据选择器功能验证以及74LS74, 74LS112触发器功能验证等等, 这类实验虽然对基本理论知识的理解、学生基础实验技能与电子测量技能的培养是很有帮助的, 但因已有实验图, 安装时只要细心, 即使不懂电路工作原理也能完成实验, 而且由于常用数字集成电路的真值表往往在理论教材上就已经给出, 一些学生便据此照抄, 导致实验还未操作, 而实验报告却已提前完成, 这使得实验报告不能充分地反应其实验过程和实验结果。纯粹的验证性实验使学生感觉枯燥乏味, 因此不利于培养学生的分析、解决问题能力及创新思维。所以, 在教学内容的选择上既应有一定量的验证性实验, 同时也应该有适量的综合性、设计性实验, 两者的有机结合对课堂教学效果是至关重要的。例如将数据选择器的功能测试改为多数表决电路或者交通信号灯监视电路的设计, 在减少实验学时的同时, 增强了趣味性和实用性, 在熟悉和掌握功能的基础上, 应用性实验项目又拓宽了学生的知识面, 增强了学生学习的主动性。

当然, 对综合设计性实验的安排, 以不脱离实验大纲的基础为前提, 对不同专业学生所开设实验项目要有所选择, 根据专业各自的需要, 注重因材施教, 在保证全部学生达到基本要求的基础上, 对于成绩优秀的学生也给予一个宽松的能够进一步学习的自由环境, 从而使创新能力的培养得到更好的提高。其次要营造一个激励性的环境, 鼓励学生创造。安排一些有创意的实验项目, 给出有创造性思维才能解决的问题, 让学生去思考, 去寻找解决问题的方法, 鼓励学生进行创造性学习。

二、改善实验教学方法, 提高学生综合素质

教学方法的选择恰当与否, 直接影响到课堂的教学效果。根据实际情况改善实验教学方法, 具体采取以下措施:

1. 让学生扮演课堂的主角, 教师加以正确的引导

实验是手脑并用的实践活动, 学生通过理解实验原理、操作仪器、观察实验现象和分析实验结果, 使观察能力、思维能力、操作能力得到锻炼。传统实验教学都是以老师为主, 实验老师从实验目的、实验原理及仪器使用, 到实验步骤到实验注意事项的介绍, 非常详细, 有时还做实验演示。而后学生按照老师的讲解进行实验操作。这种教学方式按部就班, 能避免学生在实验操作中出现一些这样那样的问题, 有利于实验的顺利完成。但是其弊端是学生思考和发挥的空间减小, 动手机会和动手能力下降。实验操作中出现问题的机会减少甚至从头至尾没有任何问题, 这其实不利于学生分析问题和解决问题能力的培养。因此实验过程应始终以全体学生为主体, 自觉动手、动脑, 目的是培养学生独立自主的学习, 激发学生学习的积极性和创造性, 把整个教学过程看成是学生主体, 教师引导的过程。教师在学生的整个实验过程中仅当配角, 对学生的操作方法、实验中遇到的问题加以正确引导、启发。另一方面, 指导教师要求学生课前预习并写预习报告, 让学生充分了解实验目的、原理、内容、步骤及有关注意事项, 认真做好预习题, 以便做到心中有数。只有让学生实验前做到胸有成竹, 实验的过程中才能做到得心应手。通过这种课堂角色的转换, 较好地调动了学生的主观能动性, 锻炼了学生独立思考分析问题和解决问题的能力。

2. 注重调试与故障检修技能, 提高学生的动手能力

数字逻辑电路实验中一个重要环节是通过电路调试、故障排查技能的训练培养学生独立分析问题、解决问题的能力, 提高学生的动手能力。当电路不能按预定的逻辑功能工作或达不到所要求的性能时, 电路就可产生故障。数字电路产生故障的原因是很复杂的, 常见的故障是由以下几个原因引起的: (1) 应用器件设计错误; (2) 布线错误; (3) 接插错误; (4) 干扰故障; (5) 集成芯片不匹配。目前的学生普遍动手能力较差, 电路一旦出现故障, 多数学生宁愿选择的是推倒重来的下策。所以我们在第一次实验时就向学生讲清学习调试与故障检修技能的重要性, 在实验中指导教师要耐心引导, 并允许学生犯错。在出错纠错过程中, 使学生从中体验到独立解决问题后所带来的收获感, 进而激发学生的创新意识, 提高学生的动手能力。

3. 加大实验室开放力度, 提高学生综合素质

实验室开放, 不仅能对学生技能进行训练, 培养学生的创新意识, 还能充分发挥实验室现有资源、提高仪器设备利用率。本实验室开放采用学生为主体, 教师加以启发指导的开放模式。如“智能交通灯控制系统”实验, 教师提前给出题目以及要达到的技术指标, 实验室提供可能用到的仪器设备, 由学生独立完成实验任务。整个过程, 学生通过合作交流反思, 形成探究能力, 学生在与老师同学之间的交流中, 不断完成自己的实验设计, 完成实验报告。将来, 本实验室还将开放科研型实验, 将实验室的部分科研项目对高年级本科生开放, 吸收部分优秀学生早进入实验室参与科学研究活动。同时, 借助计算机辅助设计软件, 如MAX+PLUS开发系统, 来进行电路的设计、模拟和调试, 学生可以根据自己的时间安排实验、根据自己发展的方向和特长选择实验, 有了学习的主动权。宽松的环境和严谨的治学氛围更有利于学生感受、理解知识产生和发展的过程, 养成科学精神和创新思维的良好习惯。

三、结束语

数字逻辑电路实验是数字逻辑电路教学中的重要的实践环节, 它要求学生们首先要养成良好的实验习惯, 也要求学生们具备理论联系实际的能力。在实验的教学过程中, 教师只有合理地安排实验内容和进行实验教学方法的创新, 给学生提供自主学习、自我发展的时间和空间, 让他们有一定的独立思考和发展自己见解的余地, 增强他们学习的积极性和主动性, 才能有效扎实地促进学生自主、全面的发展。

参考文献

[1]薛延侠.“数字电路”实验教学的创新与研究[J].实验室研究与探索, 2007, 26

[2]白旭芳, 张红霞.数字电路实验教学浅谈[J].内蒙古民族大学学报, 2007, 2

教学设计逻辑电路第4篇

【关键词】卡诺图；《数字逻辑电路》；教学措施

《数字逻辑电路》是计算机技术中的基础知识，是很多中职院校的电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术各专业必修的学科基础课和技术基础课。但是在教学中，如何使得数字逻辑课程学习中不借助任何实验仪器，从而能直观地看到逻辑电路设计的结果，是教学中的难点与重点。随着教学技术的发展与教学理念的概念，在《数字逻辑电路》教学中，卡诺图的运用广泛而灵活。本文具体探讨了卡诺图在《数字逻辑电路》教学中的运用情况，现报告如下。

一 .《数字逻辑电路》的教学特点

（一）《数字逻辑电路》的内容特点

由于《数字逻辑电路》有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点，因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。而《数字逻辑电路》的第一个内容特点是为了突出“逻辑”两个字，使用的是独特的图形符号。当前最新教学版本的《数字逻辑电路》中有门电路和触发器两种基本单元电路，其是以晶体管和电阻等元件组成的。比如在 TTL 电路还是 CMOS 电路中，按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图。

（二）《数字逻辑电路》的教学目的

本课程的主要任务是培养学生掌握《数字逻辑电路》方面的基本理论，基本知识和基本技能；了解《数字逻辑电路》技术和实际器件的现状与发展趋势；培养学生独立分析问题和解决问题的能力；与实验课配合，通过实验课的基本训练，理论联系实际。掌握典型《数字逻辑电路》的基本分析方法、设计步骤、实验手段和调试技能；为进一步深入学习专业知识以及电子技术在相关专业中的应用奠定良好的基础；具有较强的查阅电子技术资料的能力和从网络上获取有关信息的能力。

（三）《数字逻辑电路》的教学要求

在现代电子产品中，学生要想真正理解这些电子产品的工作原理，作为基础，数字逻辑课程的学习也是必不可少的。比如在逻辑门电路中，其教学的内容主要为三种基本逻辑门（与、或、非）电路及几种复合逻辑门电路（与非、或非、异或、与或非门）的特性、二极管及三极管的开关特点、二极管（三极管的开关特性），分立元件组成与工作原理、TTL反相器的工作原理，静态输入输及输入端负载特性与开关特性。

二.《数字逻辑电路》教学中存在的问题

长期以来，中职院校的《数字逻辑电路》教学由于受“重理论、轻实践”的传统观念影响，理论教学成分居多，学生普遍不重视实验。《数字逻辑电路》实验设备的开发也受此因素影响，滞后于现代教学的需要。同时我们知道，数字电子技术的功能是通过逻辑函数来实现的，而逻辑函数一般是基本逻辑或、与、非的复合表达，导致教学难度加大。同时《数字逻辑电路》的理论教学教法单一，只侧重于知识点的传授，理论和实践结合少，缺乏实物的展示，难于理解，控制逻辑电路的分析单调，而在实习操作时又要从头学起，很难达到素质教育的要求，不但给学生的学习造成很大困难，也造成了重复教学和资源浪费，更影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。

三. 卡诺图在《数字逻辑电路》教学中的运用措施

（一）卡诺图的应用价值

在《数字逻辑电路》教学中，为了实现某种复合逻辑的最简数学表达意味着对应的技术成本较低；所以化简逻辑函数既具有理论价值，也具有现实意义，其具体方法包括公式化简法与卡诺图化简法。在教学中，为使学生正确认识卡诺图，我们需要依据《数字逻辑电路》课程的教学特点，结合学生应具有的能力和知识结构，从卡诺图的常规用法和特殊用法两方面探讨了卡诺图在《数字逻辑电路》教学中的运用，为今后的教学起到更好的参考和借鉴作用。其能形象直观地为使用者演示其工作原理，即使其面对的展示对象是毫无相关知识的相关学生，也能让他们在短时间内了解简单的逻辑电路，在寓教于乐中发现数字逻辑的无限趣味和魅力，从小培养对科学热爱和严谨认真处事的态度。

（二）卡诺图在《数字逻辑电路》教学中的运用方法

力求使学生立于主体地位，教师必须进行角色的转换和地位的改变，从传统的讲授者、灌输者转变为引导者、主持人，转变为走到学生中间指导、交流、讨论和共同学习的朋友；要对学生充满信任和理解，遇到困难时，应适时点拨。在课堂上应鼓励学生大胆设想，有发现，有创新，敢于别出心裁，标新立异。同时学生参与课堂并非只有提问一种形式，也可以采用分组讨论或学生之间提出问题、解决问题等多种教学方法，在今后的教学中还需根据实际情况考虑设计。其次是积极进行职业活动导向法教学，其核心是要求学生在学习中不仅要用脑，而且要“脑、心、口、手”并用，共同参与活动来完成学习将学生认为枯燥的《数字逻辑电路》知识通过活动转变为生动的学习内容，有利于培养学生的综合职业能力。第三是备学生不足，多设计几种学生回答的可能性，一定能使师生之间的沟通更好。也需要强化学生的实际训练，比如在数字逻辑电路的控制线路中，先分析机械运动方式和电气动作要求，再把常用数字逻辑电路的控制线路化整为零.同时灵活借助多媒体教学资源，把每个基本控制线路不同控制要求讲清楚，这样就把基本控制线路和数字逻辑电路控制有机地结合起来了，提高了学生学习兴趣，而且实际训练时间增多了，有利于教学目标的完成。

总之，卡诺图在《数字逻辑电路》教学中的运用以实践与实验为线索，把理论教学内容溶于每一个活动之中，充分挖掘和激活学生的潜能，充分调动和发挥学生的积极性、主动性和参与性，培养出适应社会需要的高素质人才。

参考文献：

[1] 陈静.概念图/思维导图在计算机教学中的应用研究[D].广西师范学院，2010年.

[2] 张光凯.项目教学法在《数字逻辑电路》教学中的实践[J].职业，2007年23期.

[3] 刘杰.《数字逻辑电路》教材改革浅析[J].职业，2010年14期.

[4] 黄杰勇，邓春健.基于Verilog HDL的数字逻辑电路教学改革与探索[J].计算机教育，2008年16期.

[5] 宋俐荣，杨一荔.论数字逻辑电路的特点在教学中的重要性[J].科教文汇，2010年03期.

[6] 冯钧.数字逻辑电路课程教学改革初探[J].科技风，2009年20期.

数字电路与逻辑设计实验报告第5篇

课程名称

数字电路与逻辑设计

专

业

计算机科学与技术

班

级

姓

名

刘

腾

飞

学

号

09030234

指导教师

王

丹

志

成绩

2010年年 11月月 10 日

实验题目：

译码器、数据选择器及其应用

一、实验目的 1、掌握中规模集成译码器与数据选择器的逻辑功能与使用方法

2、熟悉数码管的使用 3、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法二、实验原理 1 1、中规模集成译码器 74 LS 138

74LS138是集成3线－8线译码器，在数字系统中应用比较广泛。图-1是其引脚排列。其中 A2、A1、A0为地址输入端，0Y～ 7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。

图-1 74LS138真值表图-2如下：

图-2 74HC138工作原理为：当S1=1，S— 2+S — 3=0时，器件使能，电路完成译码功能，输出低电平有效。当S=0，S— 2+S — 3=X时，或S1=1, S— 2+S — 3=1,译码器被禁止，所有输出同时为1 2 2、双4 4 选1 1 数据选择器

74LS153 ?

所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。引脚排列如图-3所示，功能表如图-4所示。

图-3

输入输出 S—

A1 A0 Q 1 0 0 0 0 X 0 0 1 1 X 0 1 0 1 0 D0 D1 D2 D3 图-4

1S—、2S — 为两个独立的使能端；A1、A0为两个公用的地址输入端；1D0~1D3和2D0~2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端；Q1、Q2为两个输出端。

当使能端1S—（2S —）=1时，多路开关被禁止，无输出，Q=0。

当使能端1S—（2S —）=0时，多路开关正常工作，根据地址码A1、A0的状态，将相应的数据D0~D3送到输出端Q。3、8 8 选1 1 数据选择器 74LS151

74LS151为互补输出的8选1数据选择器，引脚排列如图-5所示，功能表如图-6所示。

图-5

图-6 选择控制端（地址端）为A2~A0，按二进制译码，从8个输入数据D0~D7中，选择一个需要的数据送到输出端Q，S— 为使能端，低电平有效。

使能端S— =1时，不论A2~A0状态如何，均无输出，多路开关被禁止。

使能端S— =0时，多路开关正常工作，根据地址码A2、A1、A0的状态选择D0~D7中某一个通道的数据输送到输出端Q。

三、实验设备及器件 ●

硬件：PC机一台 ●

软件：QuartusⅡ5.0集成开发环境四、实验内容 1.使用74LS138实现逻辑函数 F=A’B’C’+AB’C’+ABC 2.使用74LS151实现逻辑函数 F=AB’+A’B+AB 3.使用74LS153实现逻辑函数 F=A’BC+AB’C+ABC’+ABC

五、实验过程 1、使用74LS138实现逻辑函数 F=A’B’C’+AB’C’+ABC ① 由74LS138功能表（图-1）可知电路图连接如图-7所示

图-7 ② 经编译检查无错（图-8）

图-8

③ 对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-9

图-9 2、使用74LS151实现逻辑函数F=AB’+A’B+AB

①将输入变量C、B、A作为8选1数据选择器的地址码A2、A1、A0。使8选1数据选择器的各个数据输入D0~D7分别与函数F的输出值一一对应，即A2A1A0=CBA、D0=D2=D3=0、D0=D4=D5=D6=D7=1则输出Q便实现了函数AB’+A’B+AB接线图如图-10

图-10 ②经编译检查无错（图-11）

图-11 ③对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-12

图-12 3、使用74LS153实现逻辑函数 F=A’BC+AB’C+ABC’+ABC

①函数F有3个输入变量A、B、C，而数据选择器有2个地址端A1、A0少于数据函数输入变量个数，在设计时可任选A接A1，B接A0。接线如图-13

图-13

②经编译检查无错如图-14

图-14 ③对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-15

教学设计逻辑电路第6篇

先修课程：高等数学、普通物理、电路与电子学

（一）课程地位、性质和任务

《数字电路与逻辑设计》是计算机科学与技术专业的主干课程，是一门专业技术基础课。它不仅为《计算机组成原理与汇编程序设计》、《微机接口技术》、《计算机系统结构》、《数据通信与计算机网络》等后续课程提供必要的基础知识，而且是一门理论与实践结合密切的硬件基础课程。

（二）课程教学基本要求

本课程是计算机科学与技术专业的一门专业基础课程，通过本课程的学习，使学生熟悉数字电路的基础理论知识，理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路，初步解决数字逻辑问题的能力，为学习计算机硬件打下扎实的基础。

（三）课程主要内容及学时分配

第一章逻辑代数基础

逻辑代数是分析和设计数字电路的数学工具，本章主要介绍逻辑代数的公式、定理及逻辑函数的化简方法，要求掌握常用进制及其转换，基本和常用逻辑运算，逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的公式、图形化简化，逻辑函数的五种表示方法及相互之间的转换。教学重点：

逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的公式、图形化简法。教学难点：

公式、定理、规则的正确应用，逻辑函数化简的准确性。方法提示：

通过多举例子，多做练习以提高对公式应用的熟练性。

第二章逻辑门电路

集成逻辑门是构成数字电路的基本单元，本章主要介绍MOS和TTL集成逻辑门的逻辑功能的电气特性。要求掌握高、低电平与正、负逻辑的概念，二极管、三极管、MOS管的开关特性，熟悉二极管与门和或门，三极管非门的电路结构及工作原理，掌握其电气特性和功能。掌握与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、三态门、OC门、CMOS传输门的逻辑符号、逻辑功能，熟悉各种门电路的特点和使用方法。教学重点：

CMOS和TTL集成门电路重点是外部特性，即逻辑功能和电气特性。教学难点：

CMOS和TTL集成门电路的电气特性

方法提示：

理论与实践相结合，加深对TTL集成门电路的电气特性的理解掌握。

第三章组合逻辑电路

本章主要介绍组合逻辑电路的分析和设计方法以及常用典型组合电路的功能、应用。要求掌握组合电路的特点、基本分析和设计方法。掌握编码器、译码器、数值比较器、数据分配器、数据选择器、加法器等常用组合电路的功能、应用及实现方法。熟悉典型中规模集成组合逻辑器件的功能及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法，了解组合电路中的竞争冒险。

教学重点：

组合逻辑电路的分析和设计方法，常用中规模集成器件的功能和应用。教学难点：

组合逻辑电路的设计

方法提示：理论联系实际，加深理解记忆。

第四章触发器

本章主要介绍各类触发器的逻辑功能及触发公式，它是构成时序电路的基本单元，要求熟悉RS、JK、D、T触发器的电路结构、工作原理，掌握RS、JK、D、T触发器的逻辑符号、逻辑功能表示方法、触发方式及触发器间的相互转换。教学重点：

各类触发器的逻辑功能及触发方式。教学难点：

触发器的触发方式。方法提示：

多举例、多看、多练习，在第五章时序逻辑电路的教学中再强调。

第五章

时序逻辑电路

本章主要介绍时序电路的分析和设计方法，以及计数器等常用典型时序电路的功能及应用。要求：掌握时序电路的特点、分类、功能描述方法，时序电路的基本分析和设计方法。熟悉计算器、寄存器、移位寄存器、顺序脉冲发生器的功能、应用。掌握同步、异步计数器的工作原理，常用中规模集成计数器的功能、应用以及用中规模集成计数器构成N进制计数器的方法。

教学重点：

时序电路的分析和设计方法，计数器、寄存器的功能、分类，常用中规模集成计数器功能、应用。

教学难点：

时序逻辑电路的设计方法。

第六章

半导体存储器

本章介绍只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM）以及存储器的扩展。教学重点：

存储器的扩展教学难点：

存储器内部结构、原理

第七章数模、模数转换电路

本章主要介绍D/A转换器和A/D转换器的基本原理，几种典型D/A，A/D转换器电路。要求熟悉D/A，A/D转换器的基本原理及倒T型电阻网络D/A转换器，逐次逼近型、双积分型A/D转换器的基本工作原理。教学重点：

典型D/A,，A/D转换器的基本工作原理。教学难点：

典型D/A，A/D转换器的基本工作原理。

第八章可编辑逻辑器件

本章介绍可编程逻辑器件（PLD）的基本结构及分类，PLA，PAL，GAL的基本原理特点及应用。

教学重点：

PLD的基本结构，PLA的基本原理、特点及应用。教学难点： PLA、GAL的基本原理、特点及应用。

第九章可编程逻辑器件的开发及应用

自学提高

第十章数字电路CAD技术

自学提高

（四）使用教材及参考书目：

1、使用教材

《数字电路与逻辑设计》

子节涛等编著

国防科技大学出版社

2、参考书目

《数字电子技术基础》

阎石主编

高等教育出版社《数字电子技术基本教程》

宋樟林等主编著

《电子技术基础》（数字部分）

康华光主编

高等教育出版社

《操作系统》课程教学大纲

（一）本课程地位、性质和任务

《操作系统》是计算机专业的必修主要课程之一，是研究如何有效地管理、使用计算机的一门学科，为《编译系统》、《计算机网络》、《分布式操作系统》等课程提供必要的基础知识。操作系统是计算机系统必须配置的一种系统软件，几乎所有的计算机系统都离不开操作系统，它在计算机系统中具有举足轻重的地位，它向下隐藏了计算机系统的具体细节，向上为计算机系统中其他软件提供一致的服务和使用界面，为用户提供一个良好的操作环境。通过学习和研究操作系统，可以打破操作系统的神秘性，了解操作系统的内部结构。掌握操作系统的设计方法，熟悉操作系统的操作和使用。为锻炼学生开发系统的综合能力打下扎实的基础。

（二）课程教学的基本要求

该课程采用讲授和上机实验相结合的教学方法，要求学生通过该课程的学习：正确理解操作系统的概念，分类和形成与发展；特别是操作系统的基本特征和操作系统的功能结构；

正确理解系统的基本工作单位和进程的五大特征，熟悉掌握操作系统中进程管理的功能；

掌握操作系统存储管理有关的基本概念，深入理解几种常用存储管理的基本原理及实现方法；

理解操作系统设备管理的任务，掌握中断技术、通道技术和缓冲技术实现中央处理器与外部设备的并行工作，理解设备的调度和分配；

理解文件系统的功能和文件的安全性，掌握文件系统中文件的组织和存储；正确理解作业的调度和控制、操作系统的接口；

所学的操作系统原理对现行主流操作系统进行实例分析；

（三）课程主要内容及学时分配

1、操作系统概论

知识点：操作系统的定义、视点及认识；操作系统的基本类型及其特点；操作系统的形成与发展；

重点：掌握操作系统的基本特征和操作系统的地位、作用和效果；教学难点：虚拟机概念的讲解。

2、处理器管理知识点：中断、多道程序设计、并发程序设计、进程的概念；进程管理功能；进程的控制及调度；处理器基本工作单位的控制粒度；进程并发的含义；进程的同步机制；进程通信；死锁。