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1、課程教案首頁 No.21 授課題目 邏輯門電路 教學(xué)單元 學(xué) 時 2 [寸] 4 [] 教學(xué)目標(biāo) ［知識目標(biāo)］: 掌握基本邏輯門電路 ［能力目標(biāo)］: 能根據(jù)邏輯圖寫出邏輯表達(dá)式。 ［素質(zhì)目標(biāo)］: 培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。 重 占 難點(diǎn) 復(fù)合門電路 邏輯門與邏輯表達(dá)式關(guān)系 教學(xué)方法 比較法、啟發(fā)式教授法 能力訓(xùn)練 （作業(yè)） 教學(xué)體會 授課班級 授課時間及地 點(diǎn) 年 月 日（星期 ）第 節(jié)，樓 室 年 月 日（星期 ）第 節(jié)， 樓 室 年 月 日（星期 ）第 節(jié)，樓 室 年 月 日（星期 ）第 節(jié)，樓 室 年 月

2、 日（星期 ）第 節(jié)，樓 室 步驟一：復(fù)習(xí)模擬信號的特點(diǎn)引入數(shù)字信號及數(shù)字電路基本概念。 5分 1. 什么是編碼?什么是碼制？ 2.8421碼與十進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系是什么？ 步驟二：從邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)需要進(jìn)行化簡，引入基本邏輯門電路。 80分 門電路是一種具有一定的邏輯關(guān)系的開關(guān)電路。當(dāng)它的輸入信號滿足某種條件時，才有信號輸出, 否則就沒有信號輸出。如果把輸入信號看作條件，把輸出信號看作結(jié)果，那么當(dāng)條件具備時，結(jié)果就 會發(fā)生。也就是說在門電路的輸入信號與輸出信號之間存在著一定的因果關(guān)系，即邏輯關(guān)系。實(shí)現(xiàn)與、 或、非三種邏輯關(guān)系的電路分別稱為與門、或

3、門和非門。本任務(wù)將要介紹由二極管構(gòu)成的與門、或門 電路及由三極管構(gòu)成的反相器(非門電路)，作為學(xué)習(xí)邏輯門電路的基礎(chǔ)。與基本邏輯關(guān)系相對應(yīng)，由 這三種基本門電路還可以組成其它多種復(fù)合門電路，即與非門、或非門、與或非門、同或門、異或門 等電路。 下面我們將從每一個門電路的定義、工作原理、實(shí)現(xiàn)的電子電路及符號、工作過程、函數(shù)表達(dá)式、 電路邏輯功能及波形等七個方面來闡述。 1.與門電路 A- B? C 實(shí)現(xiàn)與邏輯關(guān)系的電路稱為與門電路。與門至少兩個輸入和 一個輸出。它與一個負(fù)載串聯(lián)的兩、三個開關(guān)相似。讓燈開啟的 唯一方法是開關(guān)A、B、C同時閉合。燈才會點(diǎn)亮。 現(xiàn)在用二極管來實(shí)

4、現(xiàn)與門電路。如圖6-7所示。圖中A、B、C 為輸入端，L為輸出端。輸入信號的電位為+5V或0V,輸出信號的電位一般為Vcc值或二極管導(dǎo)通壓降。 下面對圖6-7與門電路進(jìn)行工作原理分析： (1) 若輸入端中有任意一個為低電平，則必有一個二極管導(dǎo)通，此時L點(diǎn)電位"被鉗制在0V (二 極管D為理想管，電壓為0V),所以VL=0Vo (2) 只有輸入端A、B、C都處于高電位5V,即Va=Vb=Vc=5V,這時，二極管均正偏而導(dǎo)通，輸出 端L點(diǎn)電位Vl與+Vcc相等,即VL =+5V。 分析結(jié)果：即只有所有輸入都是高電壓時，輸出才是高電壓，否則輸出就是低電壓，所以它是 種與邏輯。可表示為

5、：L = ABC 用1、0分別表示高、低電位，則上述邏輯關(guān)系可列成真值表，如圖6-7 (d)所示。 2. 或門電路 實(shí)現(xiàn)或邏輯關(guān)系的電路稱為或門電路。 與一個負(fù)載并聯(lián)的兩個開關(guān)相似。如果開關(guān)A或B只要有一個是閉合的，則燈才會點(diǎn)亮。 下面用二極管來實(shí)現(xiàn)或門電路，如圖6-9所示。(將圖6-8與門電路中的二極管反接即實(shí)現(xiàn)或門電路) —— A >1 B C ， —~ (1) 若輸入端A、B、C中有一個為高電平，則必有一個二極管優(yōu)先導(dǎo)通，此時L點(diǎn)電位Vl被鉗制 在5V,所以輸出高電平，Vl=5Vo (2) 只有當(dāng)輸入端同時為低電平時，二極管均截止，輸出L點(diǎn)處于低

6、電位，即Vl =0Vo 分析結(jié)果：即只有所有輸入都是高電壓時，輸出才是高電壓，否則輸出就是低電壓，所以它是一 種與邏輯。可用邏輯函數(shù)表示：L = A + B + C 3. 非門電路 實(shí)現(xiàn)非邏輯關(guān)系的電路稱為非門電路，也稱反相器。 一個負(fù)載和一個開關(guān)并聯(lián)就能實(shí)現(xiàn)非邏輯。非門電路簡單 地把二進(jìn)制1反轉(zhuǎn)為0,并且反過來也一樣。也就是高電平輸入 導(dǎo)致低電平輸出，反之低電平輸入導(dǎo)致高電平輸出。 圖6-11 (a)表示由負(fù)載與開關(guān)構(gòu)成的非邏輯關(guān)系；(b)表示 由NPN三極管構(gòu)成的共射極開關(guān)電路,也稱反相器，也稱為非門電路(利用三極管的開關(guān)特性來實(shí)現(xiàn)反 相的)。(c)表示非門符號；(d)

7、表示非門真值表。 4. 復(fù)合門電路 將前面學(xué)習(xí)的與門、或門、非門三種基本門電路組合起來，就可以構(gòu)成多種復(fù)合門電路。 ⑴與非門電路 由與門和非門構(gòu)成與非門，會使輸出信號反轉(zhuǎn)，與非門的組成、符號和真值表如圖6-13所示。 邏輯函數(shù)表示為：F = AB 圖6-13與非門電路 (2)或非門電路 由或門和非門構(gòu)成或非門?；蚍情T的構(gòu)成、符號及真值表如圖6-14所示。 可用邏輯函數(shù)表示： F=A+B (3) 與或非門電路 與或非門電路是“與”、“或”和“非”邏輯的復(fù)合邏輯，其表達(dá)式為: (4)異或門電路 異或邏輯是對兩個邏輯變量進(jìn)行比較相同或不同時的邏輯描述。當(dāng)兩個邏輯變量相同時，邏輯函 數(shù)為0；當(dāng)兩個邏輯變量不同時，邏輯函數(shù)為1。其邏輯表達(dá)式為： F = AB + AB = A? B 實(shí)現(xiàn)異或邏輯功能的電路稱為異或門電路，其符號和真值表如圖6-17所示。 步驟三：總結(jié) 5分