1数字逻辑电路基础
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第一章数字电路与逻辑设计基础本章的主要知识点包括数制及其转换、二进制的算术运算、BCD码和可靠性编码等。
1.参考学时2学时(总学时32课时,课时为48课时可分配4学时)。
2.教学目标(能力要求)●系统梳理半导体与微电子技术发展的历史,激发学生专业热情,结合我国计算机发展面临的卡脖子现状,鼓励学生积极投身信息成业自主可控;●学生可解释数字系统的概念、类型及研究方法;●学生能阐述数制的基本特点,可在不同数制之间进行数字的转换;●学生能理解带符号二进制数的代码表示,能将真值和原码、反码、补码的进行转换;●学生能熟记几种常用的编码(8421码、2421码、5421码、余三码),说明有权码和无权码的区别,能阐述不同编码的特点和特性;●学生能阐述奇偶校验码和格雷码的工作原理与主要特征,并能利用相关原理进行二进制和格雷码的转换,能根据信息码生成校验码,并能根据信息码和校验码辨别数据是否可靠。
3.教学重点●BCD码●奇偶校验码●格雷码4.教学难点●理解不同BCD码的编码方案及相关特征●理解可靠性编码方案、验证的原理以及使用方法。
5.教学主要内容(1)课程概述(15分钟)➢科技革命促生互联网时代➢半导体与微电子技术发展历程➢课程性质、内容与学习方法(2)芯片与数字电路(20分钟)➢数字信号和模拟信号➢数字逻辑电路的特点➢数字逻辑电路的分类➢数字逻辑电路的研究方法(3)数制及其转换(5分钟)➢进位计数值的概念和基本要素➢二进制和十进制的相互转换➢二进制和八进制数的相互转换➢二进制和十六进制数的相互转换(4)二进制数的算术运算(5分钟)➢无符号二进制数的算术运算➢带符号二进制数的机器码表示➢带符号二进制数的算术运算(5)BCD码(20分钟)➢有权码和无权码的区别➢8421码的编码规律及和十进制数的转换➢2421码的编码规律及和十进制数的转换➢5421码的编码规律及和十进制数的转换➢余三码的编码规律及和十进制数的转换(6)奇偶校验码(15分钟)➢奇校验和偶校验的概念➢奇校验和偶校验校验位的生成方法和校验方法➢奇校验和偶校验的特点(7)格雷码(10分钟)➢格雷码的特点和用途➢格雷码和二进制数的相互转换6.教学过程与方法(1)课程概述(15分钟)➢科技革命促生互联网时代以习总书记的讲话作为整个课程的导入,说明科技发展是强国必有之路,穿插不同国家崛起的历史,结合第一次工业革命、第二次工业革命,推出目前进入的互联网时代,结合中美贸易战事件,引导学生积极投身国产IT生态的建设。
自我检测题1.(26.125)10=(11010.001)2 =(1A.2)16 2.(100.9375)10=(.1111)2 3.(.01101)2=( 137.32 )8=(95.40625)10 4.(133.126)8=(5B.2B )16 5.(1011)2×(101)2=()2 6.(486)10=(0)8421BCD =(1)余3BCD 7.(5.14)10=(0101.)8421BCD 8.()8421BCD =(93)109.基本逻辑运算有 与 、或、非3种。
10.两输入与非门输入为01时,输出为 1 。
11.两输入或非门输入为01时,输出为 0 。
12.逻辑变量和逻辑函数只有 0 和 1 两种取值,而且它们只是表示两种不同的逻辑状态。
13.当变量ABC 为100时,AB +BC = 0 ,(A +B )(A +C )=__1__。
14.描述逻辑函数各个变量取值组合和函数值对应关系的表格叫 真值表 。
15. 用与、或、非等运算表示函数中各个变量之间逻辑关系的代数式叫 逻辑表达式 。
16.根据 代入 规则可从B A AB +=可得到C B A ABC ++=。
17.写出函数Z =ABC +(A +BC )(A +C )的反函数Z =))(C A C B A C B A ++++)((。
18.逻辑函数表达式F =(A +B )(A +B +C )(AB +CD )+E ,则其对偶式F '= __(AB +ABC +(A +B )(C +D ))E 。
19.已知CD C B A F ++=)(,其对偶式F '=D C C B A +⋅⋅+)(。
20.ABDE C ABC Y ++=的最简与-或式为Y =C AB +。
21.函数D B AB Y +=的最小项表达式为Y = ∑m (1,3,9,11,12,13,14,15)。
22.约束项是 不会出现 的变量取值所对应的最小项,其值总是等于0。
1数字逻辑基础习题解答 1自我检测题1.(26.125)10=(11010.001)2 =(1A.2)16 2.(100.9375)10=(1100100.1111)2 3.(1011111.01101)2=( 137.32 )8=(95.40625)10 4.(133.126)8=(5B.2B )16 5.(1011)2×(101)2=(110111)2 6.(486)10=(010*********)8421BCD =(011110111001)余3BCD 7.(5.14)10=(0101.00010100)8421BCD 8.(10010011)8421BCD =(93)109.基本逻辑运算有 与 、或、非3种。
10.两输入与非门输入为01时,输出为 1 。
11.两输入或非门输入为01时,输出为 0 。
12.逻辑变量和逻辑函数只有 0 和 1 两种取值,而且它们只是表示两种不同的逻辑状态。
13.当变量ABC 为100时,AB +BC = 0 ,(A +B )(A +C )=__1__。
14.描述逻辑函数各个变量取值组合和函数值对应关系的表格叫 真值表 。
15. 用与、或、非等运算表示函数中各个变量之间逻辑关系的代数式叫 逻辑表达式 。
16.根据 代入 规则可从B A AB +=可得到C B A ABC ++=。
17.写出函数Z =ABC +(A +BC )(A +C )的反函数Z =))(C A C B A C B A ++++)((。
18.逻辑函数表达式F =(A +B )(A +B +C )(AB +CD )+E ,则其对偶式F '= __(AB +ABC +(A +B )(C +D ))E 。
19.已知CD CB A F ++=)(,其对偶式F '=DC C B A +⋅⋅+)(。
20.ABDE C ABC Y ++=的最简与-或式为Y =C AB +。
21.函数D B AB Y +=的最小项表达式为Y = ∑m (1,3,9,11,12,13,14,15)。
第一章 数字逻辑电路基础一、填空题1、模拟信号的特点是在 和 上都是 变化的。
(幅度、时间、连续)2、数字信号的特点是在 和 上都是 变化的。
(幅度、时间、不连续)3、数字电路主要研究 与 信号之间的对应 关系。
(输出、输入、逻辑)4、用二进制数表示文字、符号等信息的过程称为_____________。
(编码)5、()11011(2= 10),()1110110(2= 8),()21(10= 2)。
(27、166、10101) 6、()101010(2= 10),()74(8= 2),()7(16=D 2)。
(42、111100、11010111)7、最基本的三种逻辑运算是 、 、 。
(与、或、非)8、逻辑等式三个规则分别是 、 、 。
(代入、对偶、反演)9、逻辑函数化简的方法主要有 化简法和 化简法。
(公式、卡诺图)10、逻辑函数常用的表示方法有 、 和 。
(真值表、表达式、卡诺图、逻辑图、波形图五种方法任选三种即可)11、任何一个逻辑函数的 是唯一的,但是它的 可有不同的形式,逻辑函数的各种表示方法在本质上是 的,可以互换。
(真值表、表达式、一致或相同) 12、写出下面逻辑图所表示的逻辑函数Y= 。
(C B A Y )(+=)13、写出下面逻辑图所表示的逻辑函数Y= 。
())((C A B A Y ++=)14、半导体二极管具有 性,可作为开关元件。
(单向导电)15、半导体二极管 时,相当于短路; 时,相当于开路。
(导通、截止) 16、半导体三极管作为开关元件时工作在 状态和 状态。
(饱和、截止) 二、判断题1、十进制数74转换为8421BCD 码应当是BCD 8421)01110100(。
(√)2、二进制只可以用来表示数字,不可以用来表示文字和符号等。
(╳)3、十进制转换为二进制的时候,整数部分和小数部分都要采用除2取余法。
(╳)4、若两个函数相等,则它们的真值表一定相同;反之,若两个函数的真值表完全相同,则这两个函数未必相等。