新修订高中阶段原创精品配套教材
非门、与非门教案示例教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改
Example of NOT gate and NAND gate case
教师：风老师
风顺第二中学
编订：FoonShion教育
非门、与非门教案示例
（一）教学目的
1．初步认识非门的开关条件及其应用。
2．初步认识与非门的开关条件及其应用。
（二）实验器材
T065或74LS00型二输入端四与非门集成电路1块、GD55—2型发光二极管1只、100欧定值电阻1只、玩具小电动机一个、液体传感器1个、蜂鸣器1个、光敏电阻1个、常开按钮开关1个、手电筒1只。
（三）教学过程
1．复习
问：什么是门电路？（是起开关作用的集成电路）
问：与门有几个输入端？几个输出端？（两个输入端，一个输出端。）
问：与门是如何实现开关作用的？（在与门的两个输入端都是高电位时，输出端是高电位，此时与门起闭合电路的作用；在与门的一个输入端是低电位或两个输入端都是低电
位时，输出端是低电位，此时与门起打开电路的作用。）问：与门的两个输入端是空着时，输出端是高电位还是低电位？（高电位。）
2．进行新课
(1)非门和它接入电路的情形
我们再学一种门电路，叫做非门。
板书：（第四节非门）
大家看课本中的图15—21。甲图就是一个非门，它有几个输入端？几个输出端？（一个输入端，一个输出端。）乙图是非门接入电路中的情形，下面我们就照这个图连接电路，看输入端空着时，发光二极管发不发光。
演示实验：照课本图15—21乙连接电路，使输入端空着，让学生观察发光二极管发不发光。
学生回答不发光后，教师说明：输入端空着时，是高电位，这时二极管不发光，说明输出端是低电位。接着请学生做将输入端接高电位，再接低电位的实验，将对应的输出端的电位高低填入课本上图15—21下面的表中。
学生做完实验后，师生共同总结，同时板书：
（非门输出端的电位高低跟输入端相反。空着的输入端是高电位。）
(2)非门的应用
①应用非门的基本电路
成绩评定表
课程设计任务书
目录 1 绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目标 (1) 2 四输入与非门电路 (2) 2.1电路原理图 (2) 2.2四输入与非门电路仿真观察波形 (2) 2.3四输入与非门电路的版图绘制 (3) 2.4四输入与非门版图电路仿真观察波形 (4) 2.5LVS检查匹配 (5) 总结 (7) 参考文献 (8) 附录一：电路原理图网表 (9) 附录二：版图网表 (10)
1 绪论 1.1 设计背景 tanner是用来IC版图绘制软件，许多EDA系统软件的电路模拟部分是应用Spice程序来完成的，而tanner软件是一款学习阶段应用的版图绘制软件，对于初学者是一个上手快，操作简单的EDA软件。 Tanner集成电路设计软件是由Tanner Research 公司开发的基于Windows 平台的用于集成电路设计的工具软件。该软件功能十分强大，易学易用，包括S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit与LVS，从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。其中的L-Edit版图编辑器在国内应用广泛，具有很高知名度。 L-Edit Pro是Tanner EDA软件公司所出品的一个IC设计和验证的高性能软件系统模块，具有高效率，交互式等特点，强大而且完善的功能包括从IC设计到输出，以及最后的加工服务，完全可以媲美百万美元级的IC设计软件。L-Edit Pro包含IC设计编辑器(Layout Editor)、自动布线系统(Standard Cell Place & Route)、线上设计规则检查器（DRC）、组件特性提取器（Device Extractor）、设计布局与电路netlist的比较器(LVS)、CMOS Library、Marco Library，这些模块组成了一个完整的IC设计与验证解决方案。L-Edit Pro丰富完善的功能为每个IC设计者和生产商提供了快速、易用、精确的设计系统。 1.2设计目标 1.用tanner软件中的原理图编辑器S-Edit编辑四输入与非门电路原理图。 2.用tanner软件中的W-Edit对四输入与非门电路进行仿真，并观察波形。 3.用tanner软件中的L-Edit绘制四输入与非门版图，并进行DRC验证。 4.用W-Edit对四输入与非门的版图电路进行仿真并观察波形。 5.用tanner软件中的layout-Edit对四输入与非门进行LVS检验观察原理图与版图的匹配程度。
教学要求： 熟练掌握最简单的与、或、非门电路；掌握TTL 门电路、CMOS 门电路特点和逻辑功能（输入输出关系）；掌握TTL 门电路、CMOS 门电路的电气特性；理解TTL 门电路、CMOS 门电路在应用上的区别。了解特殊的门电路，如OC 门，三态门，CMOS 传输门。 教学重点： TTL 门电路的外部特性，逻辑功能、电气特性。CMOS 门电路的外部特性，逻辑功能、电气特性。 2. 1 概述 门电路——用以实现各种基本逻辑关系的电子电路 正逻辑——用1 表示高电平、用0 表示低电平 负逻辑——用0 表示高电平、用1 表示低电子的情况。 2.2 分立元件门电路 2.2.1 二极管的开关特性 图2.2.1二极管静态开关电路及其等效电路 (a)电路图(b) 输入高电平时的等效电路(c)输入低电平时的等效电路
二、动态开关特性在高速开关电路中，需要了解二极管导通与截止间的快速转换过程。 图２.２.２二极管动态开关特性 (a)电路图(b)输入脉冲电压波形(c)实际电流波形 当输入电压U I 由正值U F 跃变为负值U R 的瞬间，V D 并不能立刻截止，而是在外加反向电压UR 作用下，产生了很大的反向电流I R ，这时i D ＝I R ≈- U R ／R ，经一段时间 t rr后二极管V D 才进人截止状态，如图3. 2. 3 (c) 所示。通常将t rr称作反向恢 复时间。产生t rr 的主要原因是由于二极管在正向导通时，P 区的多数载流子空穴大 量流入N 区，N 区的多数载流子电子大量流入P 区，在P 区和N 区中分别存储了 大量的电子和空穴，统称为存储电荷。当U I 由U F跃变为负值U R 时，上述存储 电荷不会立刻消失，在反向电压的作用下形成了较大的反向电流I R ，随着存储电荷 的不断消散，反向电流也随之减少，最终二极管V D 转为截止。当二极管V D 由截 止转为导通时，在P 区和N 区中积累电荷所需的时间远比t rr 小得多，故可以忽略。 2. 2. 2 三极管的开关特性 一、静态开关特性及开关等效电路
） 课程设计任务书 学生姓名：王伟专业班级：电子1001班 指导教师：刘金根工作单位：信息工程学院题目: 基于CMOS的二输入与门电路 初始条件： 计算机、Cadence软件、L-Edit软件 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） & 1、课程设计工作量：2周 2、技术要求： （1）学习Cadence IC软件和L-Edit软件。 （2）设计一个基于CMOS的二输入的与门电路。 （3）利用Cadence和L-Edit软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计，并进行相应的设计、模拟和仿真工作。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 布置课程设计任务、选题；讲解课程设计具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课程设计答疑事项。 | 学习Cadence IC和L-Edit软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。 对二输入与门电路进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。 提交课程设计报告，进行答辩。 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 # 摘要 (2) 绪论…....………………………………………….………………….. ..3 一、设计要求 (4) 二、设计原理 (4) 三、设计思路 (4) 3.1、非门电路 (4) 3.2、二输入与非门电路 (6) 、二输入与门电路 (8) } 四、二输入与门电路设计 (9) 4.1、原理图设计 (9) 4.2、仿真分析 (10) 4.3、生成网络表 (13) 五、版图设计........................ (20) 、PMOS管版图设计 (20) 、NMOS管版图设计 (22) 、与门版图设计 (23)
,能源革命 能源革命教案 (一)教学目标 1．知识与技能 常识性了解能量转化技术为人类带来的便利。 初步了解能量转移和能量转化的方向性。 2．情感、态度与价值观 初步认识科学及其相关技术对人类社会发展的影响，有将科学服务于人类的欲望. （二）教学过程（https://www.doczj.com/doc/069383163.html,） 1、新课导入 教师：上几节课我们已经接触了能源这个大家族，并且了解的太阳能与核能的有关知识。现在我问同学：是不是人类一开始就能像现在一样能够这样充分利用太阳能与核能等自然能源呢？ 学生：不是 教师：对，人类利用能源是一个不断进步的过程，太阳能、风能、地热能等，通常要做转化才能被我们所用。因此人类要充分合理地利用自然能源必须要不断进行能量转化技术改革，这就是我们这节课要讲的能源革命。
2、进行新课 一、人类进步的阶梯 教师：人类历史上在能量转化方面有几次大的技术革命，这导致了人类文明的跃进。现在同学们翻到课本138面，你们阅读一下有关人类进步的阶梯这部分内容，让我们沿着能源革命的轨迹来看一看人类文明的进步历程。 （学生阅读，老师板书〈能源革命、人类进步的阶梯〉） 学生看完书,老师讲解 <1>要学生同桌间讨论交流，做图16.4-1,并将各图按能量转移的先后顺序串联起来。 教师：这图表示的是远古人类利用太阳能的方式，这种方式今天仍然在广泛使用。草通过光合作用吸收太阳能，兔子吃草吸收草的能量，人或其他动物吃兔子吸收兔子的能量，猎人通过吸收食物的能量才能进行各种运动。 <2>钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命.从利用自然火到利用人工火的转变,导致了以柴作为主要能源的时代的到来.这就是人类的第一次能源革命.老师加些有关人工取火的故事 <3>蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑.人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力,它直接导致了第二次能源革命.老师讲些这时期人类利用化石能源的各种新型热机和有关事例，并讲解学生为什么我们现在还要使用电能？
院 课程设计 三输入与门设计 学生姓名： 学院： 专业班级： 专业课程：集成电路设计基础指导教师： 年月日
目录 一、概述 (2) 二、设计要求 (3) 三、设计原理 (3) 四、设计思路 (4) 4.1非门电路 (4) 4.2三输入与非门电路 (4) 五、三输入与门电路设计 (6) 5.1原理图设计 (6) 5.2仿真分析 (6) 六、版图设计 (8) 6.1 PMOS管版图设计 (8) 6.2 NMOS管版图设计 (10) 6.3与门版图设计 (11) 七、LVS比对 (15) 八、心得体会 (16) 参考文献 (17)
一、概述 随着微电子技术的快速发展，人们生活水平不断提高，使得科学技术已融入到社会生活中每一个方面。而对于现代信息产业和信息社会的基础来讲，集成电路是改造和提升传统产业的核心技术。随着全球信息化、网络化和知识经济浪潮的到来，集成电路产业的地位越来越重要，它已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。 集成电路有两种。一种是模拟集成电路。另一种是数字集成电路。从制造工艺上可以将目前使用的数字集成电路分为双极型、单极型和混合型三种。而在数字集成电路中应用最广泛的就是CMOS集成电路，CMOS集成电路出现于20世纪60年代后期，随着其制造工艺的不断进步，CMOS电路逐渐成为当前集成电路的主流产品。本文便是讨论的CMOS与门电路的设计仿真及版图等的设计。 版图(Layout)是集成电路设计者将设计并模拟优化后的电路转化成的一系列几何图形，包含了集成电路尺寸大小、各层拓扑定义等有关器件的所有物理信息。集成电路制造厂家根据版图来制造掩膜。版图的设计有特定的规则，这些规则是集成电路制造厂家根据自己的工艺特点而制定的。不同的工艺，有不同的设计规则。设计者只有得到了厂家提供的规则以后，才能开始设计。版图在设计的过程中要进行定期的检查，避免错误的积累而导致难以修改。很多集成电路的设计软件都有设计版图的功能，L-Edit软件的的版图设计软件帮助设计者在图形方式下绘制版图。 对于复杂的版图设计，一般把版图设计分成若干个子步骤进行：（1）划分为了将处理问题的规模缩小，通常把整个电路划分成若干个模块。
课程设计任务书 学生姓名：专业班级：电子1003班 指导教师：封小钰工作单位：信息工程学院 题目: CMOS四输入与非门电路设计 初始条件： 计算机、ORCAD软件、L-EDIT软件 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：2周 2、技术要求： （1）学习ORCAD软件、L-EDIT软件。 （2）设计一个CMOS四输入与非门电路。 （3）利用ORCAD软件、L-EDIT软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计，并进行相应的设计、模拟和仿真工作。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 2013.11.22布置课程设计任务、选题；讲解课程设计具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课程设计答疑事项。 2013.11.25-11.27学习ORCAD软件、L-EDIT软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。 2013.11.28-12.5对CMOS四输入与非门电路进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。 2013.12.6 提交课程设计报告，进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要........................................................................ I Abstract ................................................................... II 1 绪论 (1) 2 设计内容及要求 (2) 2.1 设计的目的及主要任务 (2) 2.2 设计思想 (2) 3软件介绍 (3) 3.1 OrCAD简介 (3) 3.2 L-Edit简介 (4) 4 COMS四输入与非门电路介绍 (5) 4.1 COMS四输入与非门电路组成 (5) 4.2 四输入与非门电路真值表 (6) 5 Cadence中四输入与非门电路的设计 (7) 5.1 四输入与非门电路原理图的绘制 (7) 5.2 四输入与非门电路的仿真 (8) 6 L-EDIT中四输入与非门电路版图的设计 (10) 6.1 版图设计的基本知识 (10) 6.2 基本MOS单元的绘制 (11) 6.3 COMS四输入与非门的版图设计 (13) 7课程设计总结 (14) 参考文献 (15)
《能源与可持续发展》初中物理教案1．知识与技能 认识能源消耗对环境的影响。 2．过程与方法 通过多媒体、讨论等了解当地能源使用对环境的影响。 3．情感、态度与价值观 通过了解大量消耗能源对环境造成的破坏，初步认识科技给人类带来的负面效应，具有节能意识、环保意识。 初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。有可持续发展意识，能在个人所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。 有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感和责任感。 一、新课导入 教师：上节课我们已经讲了能源革命这节的内容,现在同学们来回忆一下,在历史发展的长河中,人类在能量转化方面的进步历程是怎么样的呢? 学生：远古人类和其他动物一样,只能利用无私的太阳所赐予的天然能源--太阳能:钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命;蒸汽机的发明直接导致了第二次能源革命;反应堆拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕。
教师：同学们对上节课的内容掌握得还不错。进入21世纪，我们对能量转化技术的掌握是日趋成熟完善，对能源的利用也日趋合理，到底21世纪我们的能源发展是怎么样的呢？好，今天我们就来学习一下能源下可持续发展，来了解一下这个问题。 二、新课教学 1、21世纪的能源趋势教师：由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长。特别是近三四十年来，能耗量增长速度明显加快。同学们看下图，了解一下一个多世纪来，人类能源消耗的情况。 学生看完后，老师利用多媒体显示一些有关近年来能源消耗的图片，让学生更形象地了解这方面的知识。叫学生讨论交流，21世纪的能源趋势是怎样的？ 根据上一节课学过的能量转移和转化的方向性，我们知道目前作为人类主要能源的化石能源，并求是取之求尽、用之求竭。化石能源、核能等是不可再生的能源，我们现在开采得越多，留给子孙后代的就越少。人类自1973年以来，共向地球索取了5 000亿桶(约合800亿吨)石油，剩下的石油按现有生产水平计算，还可保证开采44年。天然气也只能持续开采56年，一些国家的煤炭资源已采掘殆尽。为了人类的未来，我们必须要节约能源。因此同学们以后不仅自己节约能源，看到浪费能源的行为也应该勇敢地站出来制止。
1绪论 1.1 设计背景 随着集成电路技术的日益进步，使得计算机辅助设计（CAD）技术已成为电路设计师不可缺少的有力工具[1]。国内外电子线路CAD软件的相继推出与版本更新，使CAD技术的应用渗透到电子线路与系统设计的各个领域，如芯片版图的绘制、电路的绘图、模拟电路仿真、逻辑电路仿真、优化设计、印刷电路板的布线等。CAD技术的发展使得电子线路设计的速度、质量和精度得以保证。在众多的CAD工具软件中，Spice程序是精度最高、最受欢迎的软件工具，tanner是用来IC版图绘制软件，许多EDA系统软件的电路模拟部分是应用Spice程序来完成的，而tanner软件是一款学习阶段应用的版图绘制软件，对于初学者是一个上手快，操作简单的EDA软件。 Tanner集成电路设计软件是由Tanner Research 公司开发的基于Windows平台的用于集成电路设计的工具软件。该软件功能十分强大，易学易用，包括S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit与LVS，从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。其中的L-Edit版图编辑器在国内应用广泛，具有很高知名度。 L-Edit Pro是Tanner EDA软件公司所出品的一个IC设计和验证的高性能软件系统模块，具有高效率，交互式等特点，强大而且完善的功能包括从IC设计到输出，以及最后的加工服务，完全可以媲美百万美元级的IC设计软件。L-Edit Pro包含IC设计编辑器(Layout Editor)、自动布线系统(Standard Cell Place & Route)、线上设计规则检查器（DRC）、组件特性提取器（Device Extractor）、设计布局与电路netlist的比较器(LVS)、CMOS Library、Marco Library，这些模块组成了一个完整的IC设计与验证解决方案[2]。L-Edit Pro丰富完善的功能为每个IC设计者和生产商提供了快速、易用、精确的设计系统。 虽然SPICE开发至今已超过20年，然而其重要性并未随着制程的进步而降低。就国内的设计环境而言，商用的SPICE模拟软件主要有Hspice、Pspice、SBTspice、SmartSpice与Tspice等。 HSpice是Spice程序应用在PC上的程序，它的主要算法与Spice相同。
《集成电路CAD》课程设计报告》 ——两输入或非门的设计 班级： 学号： 姓名： 指导教师：
一、设计要求 （1）绘制电路图 a、明确电路结构； b、明确电路中器件的类型、数目； c、明确电路中端口的数目以及所联接的信号类型； d、确定MOS的宽长比，确定MOS管的尺寸，沟长采用所用工艺规定的最 小条宽的整数倍。 （2）根据电路结构绘制版图 在正确的电路结构基础上，绘制版图： a、要求版图中电路的元件数目、类型以及尺寸与所画电路结构保持一致； b、要求元件之间连接正确，并与所确定电路结构保持一致； c、要求版图中电路的端口数目、位置与所确定电路保持一致； （3）DRC验证 绘制版图后要进行DRC验证： a、采用DRC规则文件对绘制版图进行DRC校验； b、根据校验提示语句修改版图直至正确为止，提交正确的DRC校验结果。 （4）撰写课程设计报告 按以下要求书写： a、报告严格按照以下提供模板格式书写； b、报告内容要含有原电路电路图以及所绘制版图的截图； c、报告内容要含有DRC校验结果（相关截图以及文件）。 二、设计目的 1、熟悉candence软件，并掌握其各种工具的使用方法。 2、用cadence设计一个三输入或非门，并画出仿真电路、版图、并验证其特性。 三、设计的具体实现 1.电路概述 二输入或非门有两个输入端A和B以及一个输出端Q，当A端或B端为高电平时输出为低电平，当两个输入都为低电平输出才为高，表达式如下所示： = Y+ A B
或非门的电路符号和真值表如图1所示： 图2 由于此次是用CMOS管构建的二输入或非门，而CMOS管的基本门电路有非门、与非门、或非门等，所以直接用CMOS管搭建出二输或非门电路。原理图如图二所示。 2.cadence简介： Cadence公司的电子设计自动化（Electronic Design Automation）产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计，功能验证，IC综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC设计，全定制集成电路设计，IC物理验证，PCB设计和硬件仿真建模等。本次设计是基于cadence工具的三输入或非门的电路和版图设计。
能源【学习目标】 1、知识与技能 1）记住什么是能源以及能源的种类。 2）常识性了解什么是不可再生能源，什么是可再生能源。 2、过程与方法 1）培养学生的观察能力。 2）初步分析问题和解决问题的能力。 3、情感态度与价值观 通过实践操作,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感。 【教学重点】 能源以及能源的种类。 【教学难点】 能源的种类。 【教学过程】 课前预习 什么是能源？ 能源可以分为哪些种类？ 二、进行新课 （一）能源 凡是能提供能量的物质资源叫做能源。 我们利用了哪些种类的能源呢？ （二）能源的种类 煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的，所以称为化石能源。 风能、太阳能、地热能以及核能，这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。 通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。包括电力、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等等。 化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。 水的动能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断地得到，所以它们属于可再生资源。
实际上，自然界提供的能源我们还没有充分利用。化石能源、水能、风能都是来源于太阳的辐射能即太阳能。化石能源可以用完，但太阳能可以说是取之不尽的。自然界存在的潮汐能、地热能也还没有充分利用。随着人类日益深入地认识自然，上世纪还发现了核能。 开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决问题的主要出路。 太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为内能。晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能。太阳把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，以雨、雪的形式落下来，流入江河，太阳能转化为水能。植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的化学能。植物作为食物被动物吃掉，又转化成动物的化学能。古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的化学能。 （三）课堂收获：（学生回答）（板书） 1、能源：凡是能提供能量的物质资源叫做能源。 2、能源的种类 化石能源。 一次能源。 二次能源。 不可再生能源。 可再生资源。 （四）讲堂练习：动手动脑学物理。 （五）作业布置： 一、自我检测 1。我们学习过了很多种能,能源就是。 2。能源的分类:根据能否从自然界直接获取,我们可将能源分为能源和能源;根据能源的物质来源,可将能源分为能源和能源;根据人们对能源利用时间的长短,可将能源分为能源和能源。 3。将下列给出的各种能源进行分类,并写明分类依据。 煤炭,木柴,石油,太阳能,电能,核能,潮汐能,地热能,风能 划分依据: 分类:(1) (2) 划分依据: 分类:(1) (2) 划分依据: 分类:(1) (2)
Lab 2 二与非门电路原理图设计 1.实验目的 1.1了解Schematic设计环境 1.2掌握二与非门电路原理图输入方法 1.3掌握逻辑符号创建方法 2.实验原理 2.1Schematic设计环境 启动Schematic Editor后，在命令解释窗口CIW中，打开任意库与单元中的Schematic视图，浏览Schematic Editing窗口如图2.1所示，顶部为菜单栏（Menu），左侧为图标栏（Icon Bar），具体介绍如下： 图2.1 Schematic Editing窗口 菜单栏 菜单栏中可选菜单有Tool、Design、Window、Edit、Add、Check、Sheet、Options等项。其中常用菜单有： Tool菜单提供设计工具以及辅助命令。比如，lab4、lab5所使用的仿真工具ADE，就在Tool下拉菜单中。 Window菜单中的各选项有调整窗口的辅助功能。比如，Zoom选项对窗口放大（Zoom in）与缩小（Zoom out），fit选项将窗口调整为居中，redraw选项为刷新。 Edit菜单实现具体的编辑功能，主要有取消操作（Undo）、重复操作（Redo）、拉伸（Stretch）、拷贝（copy）、移动（Move）、删除（Delete）、旋转（Rotate）、属性（Properties）、选择（Select）、查找（Search）等子菜单，在以下实验中将大量应用。 Add菜单用于添加编辑所需要的各种素材，比如元件（Instance）或输入输出端点（pin）等。 图标栏 图标栏内的所有命令都可以在菜单栏实现，图标栏提供使用频率较高的一些
九年级物理能源精编 W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
能源教案示例 （一）教学目的 1．知道什么是能源。 2．知道什么是一次能源、二次能源。知道哪些能源是常规能源、哪些能源是新能源。 3．知道解决能源问题的重要性和主要出路。 （二）教学过程 1．引入新课 教师：同学们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢（煤，煤气，柴禾、天然气……） 教师：同学们说得都对，把生米做成熟饭，把生水烧开都需要能量。煤、煤气、柴禾、天然气等等在燃烧时都能提供能量。那么要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要消耗什么呢（汽油或者柴油） 教师：对，汽油、柴油燃烧时也能提供能量。同学们再想想，江河里的水流能不能提供能量呢？ 学生：能。山上采伐的木料放到江、河里能顺流而下，水流可以运送木料做功。 学生：水流还可推动水轮机做功，使磨转动，水轮机还能带动发电机转动发出电来。 ……
教师：同样，流动的空气——风也有能量，风能推动风车做功。像煤、天然气、汽油、水流、风等等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫做能源。人们的生活、生产、科研都离不开能源。那么能源包括哪些种，我们应该怎样来开发和有效地利用它们呢？今天开始我们就来学习这方面的知识。 2．进行新课 (1)什么叫能源？ 板书：〈第十四章能源的开发和利用第一节能源〉 教师：什么叫能源呢？ 板书：〈像煤、石油、天然气、水流等等，凡是可以提供能量的物质资源都叫做能源。〉 (2)一次能源和二次能源 教师：同学们知道吗汽油、柴油都是从石油提炼出来的。那么煤、石油、天然气等等又是从哪里来的呢从地下开采出来的。地下的这些东西又是从哪里来的呢煤、石油、天然气都是由古代的动物、植物经过长时间的地质变迁中形成的，我们把它们统称为化石燃料。 板书：〈化石燃料、水能、风能、太阳能等等都是由自然界提供的能源叫做一次能源〉
三输入与非门的版图 1、版图 2、Spice网表文件 * Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit Version 13.00 / Extract Version 13.00 ; * TDB File: G:\bantu\NAND3.1.tdb * Cell: Cell0 Version 1.36 * Extract Definition File: C:\Users\tbmei\Documents\Tanner EDA\Tanner Tools v13.0\L-Edit and LVS\SPR\Lights\Layout\lights.ext * Extract Date and Time: 06/09/2014 - 18:17 .include "G:\bantu\ml5_20.md" * Warning: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance. *
* 6 = A (2 , 38) M1 OUT C1 vdd vdd PMOS L=3u W=20u AD=96p PD=52u AS=100p PS=30u $ (37 46 40 66) M2 vdd B OUT vdd PMOS L=3u W=20u AD=100p PD=30u AS=110p PS=31u $ (24 46 27 66) M3 OUT A vdd vdd PMOS L=3u W=20u AD=110p PD=31u AS=108p PS=54u $ (10 46 13 66) M4 OUT C1 9 8 NMOS L=3u W=20u AD=120p PD=56u AS=100p PS=30u $ (37 0 40 20) M5 9 B 7 8 NMOS L=3u W=20u AD=100p PD=30u AS=110p PS=31u $ (24 0 27 20) M6 7 A Gnd 8 NMOS L=3u W=20u AD=110p PD=31u AS=172p PS=60u $ (10 0 13 20) .include "G:\bantu\ml5_20.md" .tran 600n 600n start=0 VDDD vdd Gnd 3 VAin A Gnd pwl (0ns 0V 100ns 0V 105ns 3V 200ns 3V 205ns 0V 300ns 0V 305ns 3V 400ns 3V 405ns 0V 500ns 0V 505ns 3V 600ns 3V) VBin B Gnd pwl (0ns 0V 100ns 0V 105ns 0V 200ns 0V 205ns 3V 300ns 3V 305ns 3V 400ns 3V 405ns 0V 500ns 0V 505ns 3V 600ns 3V) VCin C1 Gnd pwl (0ns 0V 100ns 0V 105ns 0V 200ns 0V 205ns 0V 300ns 0V 305ns 0V 400ns 0V 405ns 3V 500ns 3V 505ns 3V 600ns 3V) .print tran v(A,Gnd) .print tran v(B,Gnd) .print tran v(C1,Gnd) .print tran v(OUT,Gnd) * Pins of element D2 are shorted: * D2 vdd vdd D_lateral $ (3 58 7 66) * Total Nodes: 9 * Total Elements: 8 * Total Number of Shorted Elements not written to the SPICE file: 0 * Output Generation Elapsed Time: 0.000 sec * Total Extract Elapsed Time: 0.687 sec .END 3、仿真波形图
第二章逻辑门电路 第一节重点与难点 一、重点： 1．TTL与非门外特性 （1）电压传输特性及输入噪声容限：由电压传输特性曲线可以得出与非门的输出信号随输入信号的变化情况，同时还可以得出反映与非门抗干扰能力的参数U on、U off、U NH和U NL。开门电平U ON是保证输出电平为最高低电平时输入高电平的最小值。关门电平U OFF是保证输出电平为最小高电平时，所允许的输入低电平的最大值。 （2）输入特性：描述与非门对信号源的负载效应。根据输入端电平的高低，与非门呈现出不同的负载效应，当输入端为低电平U IL时，与非门对信号源是灌电流负载，输入低电平电流I IL通常为1～。当输入端为高电平U IH时，与非门对信号源呈现拉电流负载，输入高电平电流I IH通常小于50μA。 （3）输入负载特性：实际应用中，往往遇到在与非门输入端与地或信号源之间接入电阻的情况，电阻的取值不同，将影响相应输入端的电平取值。当R≤关门电阻R OFF时，相应的输入端相当于输入低电平；当R≥?开门电阻R ON时，相应的输入端相当于输入高电平。 2．其它类型的TTL门电路 （1）集电极开路与非门（OC门） 多个TTL与非门输出端不能直接并联使用，实现线与功能。而集电极开路与非门（OC 门）输出端可以直接相连，实现线与的功能，它与普通的TTL与非门的差别在于用外接电阻代替复合管。 （2）三态门TSL 三态门即保持推拉式输出级的优点，又能实现线与功能。它的输出除了具有一般与非门的两种状态外，还具有高输出阻抗的第三个状态，称为高阻态，又称禁止态。处于何种状态由使能端控制。 3．CMOS逻辑门电路 CMOS反相器和CMOS传输门是CMOS逻辑门电路的最基本单元电路，由此可以构成各种CMOS逻辑电路。当CMOS反相器处于稳态时，无论输出高电平还是低电平，两管中总有一管导通，一管截止，电源仅向反相器提供nA级电流，功耗非常小。CMOS器件门限电平U TH近似等于1/2U DD，可获得最大限度的输入端噪声容限U NH和U NL=1/2U DD。 二、难点： 1．根据TTL与非门特性，正确分析和设计电路； 2．ECL门电路的逻辑功能分析； 3．CMOS电路的分析与设计； 4．正确使用逻辑门。 三、考核题型与考核重点 1．概念 题型为填空、判断和选择。
电能教案 【教学目标】 1.知识与技能 ●知道电能得单位就是焦耳（J),另一个单位就是千瓦时(kW·ｈ）。 ●知道电能表得作用、读数方法。 ●知道知道电源与用电器工作过程中能量得转化情况。 2.过程与方法 ●体验电能可以转化为其她形式得能量。 ３.情感态度与价值观 ●了解电能与我们生活得关系、有节约用电得意识。 【教学重难点】 重点:学会使用家庭电能表及对电能重要性得理解。 难点:家庭电能表得使用,对电能、电功单位得理解。 【教学方法】 探究、实验、讨论法 【教学器材】 电能表、电池、小灯泡、开关、若干导线、小电扇、电动玩具车、投影仪等。 【教学过程】 一、复习提问、引入新课 布置学生在课前利用手边得一切资料,教材、书籍、报纸、杂志、网络等收集以下信息:1．电能有哪些来源?2.电能在生活与生产中有哪些应用?3．记录家中电表铭牌上得文字。
播放关于能源得多媒体资料,如风能发电、管道输油、水电站、火车运煤等场面。刚才播放得片断,都就是关于能源得。能源就是人类社会发展进步得重要资源之一。随着经济得快速发展,我国对能源得需求日益增长。电能在现代社会得生产与生活中有着广泛得应用,我们得社会一刻也离不开电能。这一节课我们一起来学习第七章电功率得第一节电能。 二、新课学习 １、电能 观察章首页，说一说。您知道这就是什么吗？风车田得风车就是用来发电得，哪位同学能简要地回答风车发出得电就是由什么能转化来得?风力发电有什么好处?风车发出得电就是(由于风吹动风车转动)由风能转化来得,风能利用起来简单,而且不会造成环境污染,就是一种清洁能源。 除了我们刚才了解得风力发电外，同学们还知道什么可以发电?火力发电，就是用煤来发电得;水力发电,例如三峡工程建成后就可以发电、一些小水电站也都就是利用水力发电得。核电站,我们国家有大亚湾核电站与秦山核电站。太阳能发电，潮汐也能发电,地热、有些废料垃圾还能发电。 同学们,可能还有许多尚未开发得新能源能变成电能，等待着同学们，利用您们得智慧,利用您们努力学习掌握得知识去开发、利用,为人类造福。今天得人们，已经离不开电了。无论走到哪里,都可以瞧见电能在工作。请同学们说一说您知道得用电得地方有哪些,电能就是怎样工作得? 电能让电灯泡发光,电能通过灯泡转化成了光能。电能还能转变成热能，如电饭锅、电炉、电热水器等。电能还能转变成动能,如电风扇、电动车。 家里得电视、电冰箱、洗衣机、电脑,爸爸用得电动剃须刀,妈妈用得电熨斗、电吹风等都要用电才能工作。工厂里机器运转要用电,农村得抽水机、
集成电路版图设计 课程设计报告 课题名称：三输入多数表决器 姓名： XXXX 学号： 21111111 班级：电子科学与技术班
1.概述 集成电路是一种微型电子器件或部件。它是采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管等有源器件和电阻、电容等无源器件及布线互连在一起，制作在一小块半导体晶片上，封装在一个管壳内，执行特定电路或系统功能的微型结构；这样，整个电路的体积大大缩小，且引出线和接点的数目也可控制、大为减少，从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进一大步。目前，集成电路经历了小规模集成、中规模集成、大规模集成和超大规模集成。单个芯片上已经可以制作包含臣大数量晶体管的、完整的数字系统。 在整个集成电路设计过程中，版图设计是其中重要的一环。它是把每个原件的电路表示转换成集合表示，同时，元件间连接的线也被转换成几何连线图形。对于复杂的版图设计，一般把版图设计划分成若干个子版图进行设计，对每个子版图进行合理的规划和布图，子版图之间进行优化连线、合理布局，使其大小和功能都符合要求。 版图设计有特定的规则，这些规则是集成电路制造厂家根据自己的工艺特点而制定的。不同的工艺，有不同的设计规则。设计者只有得到了厂家提供的规则以后，才能开始设计。在版图设计过程中，要进行定期的检查，避免错误的积累而导致难以修改。 2.设计要求 1) .设计一个三输入的多数表决器的版图。
2)．分析三输入多数表决器的功能及逻辑关系。 3)．用与非门的形式构建该表决器的电路图。 4)．利用EDA工具PDT画出其相应版图。 5)．利用几何设计规则文件进行在线DRC验证并修改版图。3.电路分析 根据三输入多数表决器的功能要求设计如果同意则输入1不同意输入0三输入表决器功能为有两个或者两个以上人同意则，则输出1，否者输出0,其真值表如下： 化简真值表得逻辑表达式表示并化简为： Out=A BC + A B C + AB C +ABC =AB+BC+AC = AB BC AC 这样可以用到三个两输入与非门和一个四输入与非门，达到逻辑功能和晶体管数量最小化的效果，节约了版图资源，减小了复杂程度。其逻辑电路图很容易得出如下：
什么是与门电路及与非门电路原理？ 什么是与门电路 从小巧的电子手表，到复杂的电子计算机，它们的许多元件被制成集成电路的形式，即把几十、几百，甚至成干上万个电子元件制作在一块半导体片或绝缘片上。每种集成电路都有它独特的作用。有一种用得最多的集成电路叫门电路。常用的门电路有与门、非门、与非门。 什么是门电路 “门”顾名思义起开关作用。任何“门”的开放都是有条件的。例如．一名学生去买书包，只买既好看又给买的，那么他的家门只对“好看”与“结实”这两个条件同时具备的书包才开放。 门电路是起开关作用的集成电路。由于开放的条件不同，而分为与门、非门、与非门等等。 与门 我们先学习与门，在这之前请大家先看图15-16，懂得什么是高电位，什么是低电位。
图15-17甲是我们实验用的与用的与门，它有两个输入端Ａ、Ｂ和一个输出端。图15-17乙是它连人电路中的情形，发光二极管是用来显示输出端的电位高低：输出端是高电位，二极管发光；输出端是低电位，二极管不发光。 实验 照图15-18甲、乙、丙、丁的顺序做实验。图中由A、B引出的带箭头的弧线，表示把输入端接到高电位或低电位的导线。每次实验根据二极管是否发光，判定输出端电位的高低。
输入端着时，它的电位是高电位，照图15-18戊那样，让两输人端都空着，则输出瑞的电位是高电位，二极管发光。 可见，与门只在输入端A与输入端Ｂ都是高电位时，输出端才是高电位；输入端Ａ、Ｂ只要有一个是低电位，或者两个都是低电位时，输出端也是低电位。输人端空着时，输出端是高电位。 与门的应用 图15-19是应用与门的基本电路，只有两个输入端Ａ、Ｂ同低电位间的开关同时断开，Ａ与Ｂ才同时是高电位，输出端也因而是高电位，用电器开始工作。
实验二组合逻辑电路的设计与测试 一、实验目的 1、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。 2、加深对基本门电路使用的理解。 二、实验原理 1、组合电路是最常用的逻辑电路，可以用一些常用的门电路来组合完成具有其他 功能的门电路。例如，根据与门的逻辑表达式Z= AB =得知，可以用两 个非门和一个或非门组合成一个与门，还可以组合成更复杂的逻辑关系。 2、分析组合逻辑电路的一般步骤是： 1)由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式； 2)化简和变换各逻辑表达式； 3)列出真值表； 4) 根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定其功能。 3、设计组合逻辑电路的一般步骤与上面相反，是： 1)根据任务的要求，列出真值表； 2)用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式； 3)根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件构成电路； 4)最后，用实验来验证设计的正确性。 4、组合逻辑电路的设计举例 1)用“与非门”设计一个表决电路。当四个输入端中有三个或四个“1”时， 输出端才为“1”。 设计步骤： 根据题意，列出真值表如表2-1所示，再添入卡诺图表2-2中。 表2-1 表决电路的真值表 表2-2 表决电路的卡诺图 然后，由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式： ABD CDA BCD ABC Z+ + + = B A+
? = ? ABC? ACD BCD ABC 最后，画出用“与非门”构成的逻辑电路如图2-1所示： 图2-1 表决电路原理图 输入端接至逻辑开关（拨位开关）输出插口，输出端接逻辑电平显示端口，自拟真值表，逐次改变输入变量，验证逻辑功能。 三、实验设备与器材 1.数字逻辑电路实验箱。 2.数字逻辑电路实验箱扩展板。 3.数字万用表。 4.芯片74LS00、74LS02、74LS04、74LS10、74LS20。 四、实验内容实验步骤 1、完成组合逻辑电路的设计中的两个例子。 2、设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过)，要求用四2输入与非门 来实现。 3、用与非门74LS00和异或门74LS86设计一可逆的4位码变换器。 要求： 1)当控制信号C=1时，它将8421码转换成为格雷码；当控制信号C=0时，它 将格雷码转换成为8421码； 2)写出设计步骤，列出码变换关系真值表并画出逻辑电路图； 3)安装电路并测试逻辑电路的功能。 五、实验预习要求 1、复习各种基本门电路的使用方法。 2、实验前，画好实验用的电路图和表格。 3、自己参考有关资料画出实验内容2、3、4中的原理图，找出实验将要使用的芯 片，以备实验时用。 六、实验报告要求 1、将实验结果填入自制的表格中，验证设计是否正确。 2、总结组合逻辑电路的分析与设计方法。
能源 教学目标： 过程与方法： 能够理解不同的物品可以产生不同的能量。 了解能源在日常生活、生产中应用的基本情况。 能够动手实践，制作或设计能源利用的装置。 科学知识： 知道能源分为不可再生性能源和可再生性能源。 知道不可再生性能源和可再生性能源的区别。 情感态度与价值观： 能意识到能源对人类日常生活和生产的重要性。 知道合理利用不可再生性能源的重要性和开发新能源的意义。 教学过程： 一、导入 1、师问：通过前面的学习，我们已经知道了能量有各种各样的形式，你知道这些物品都依靠哪些能量工作吗？（电脑依次出示幻灯片的图片。） 学生回答。 2、了解能量的来源 播放幻灯片问题，居民烧饭烧水的生活燃料和交通工具使用的燃料有哪些？ 师问：生活中这些常见的能量都是从哪里来的？ 播放幻灯：常见的能量来源，知道不同的能量是依靠不同的物质提供的。 师问：你还知道哪些可以提供能量的东西吗？（风、水、海洋、原子等） 师小结：我们把能提供能量的物质资源称为能源。（幻灯出示） 二、讨论、交流能源问题 1、师生讨论能源的分类： （1）教师出示幻灯片进行提示，可从能源的来源和形成的方式，能源的利用和是否可以用之不竭四个方面来思考。 （2）学生讨论并交流。 （3）教师播放幻灯片，给学生介绍一次能源和二次能源、常规能源和新型能源、可再
生能源和不可再生能源等分类方法。 2、重点理解不可再生能源和可再生能源，了解能源危机问题。 师：我们生活或生产中使用的能量大部分来自煤炭、石油、天然气等矿物燃料，它们是不可再生的，这些不可再生性能源随着人类的需求越来越大，正面临着枯竭的危险，而像太阳能、风能、水能等可以再生的能源，却因为技术不成熟或者无法大规模广泛应用，仅占能源利用结构的很少部分。 师生查阅百度图片，关键词：排队加油 师：请同学们阅读课文资料，谈谈自己的感想。 3、了解能源的重要性 情境假设：过一天没有能源的日子 小组讨论3分钟，并请一名代表上台发言。 4、小结：人们在生活生产中真是离不开能源。我们在使用能源时要注意合理利用能源，并且多开发一些新能源或使用可再生能源，让我们有更长久的幸福生活。 5、教师播放介绍太阳能相关知识的幻灯片。 三、动手做，设计制作可再生性能源的模型。 1、介绍、演示太阳能灶模型。 2、各小组用提供的水轮制作材料，进行水轮模型实验。 3、教师巡视指导。 4、各小组交流展示自己的设计作品。 四、拓展延伸 百度搜索关于家乡江阴风力发电的资料，了解风能应用的典型案例。 五、布置课后作业 设计利用风能或水能或太阳能等新型能源工作的装置，可以画出，也可以描述。 教学反思： 本课是在学生已经了解能量的基础上，让学生知道能量必须由一些物质产生，这些物质我们就称之为能源，进而认识到能源在日常生活和工业生产中的重要作用，它可分为可再生性能源和不可再生性能源。学生通过例举生活中的例子，认识到能量与我们的生活关系密切，能够体会到能源对人类的重要性，同时通过阅读、讨论、交流了解人类面临的能源危机，通过动手实验制作，去体验可再生性能源的利用方法，探索解决能源问题的途径。 应该说，本课的难点正是学生对不可再生性能源所面临的危机没有深切的体会，虽然可