第7章数字电路基础
【课题】
7.1 概述
【教学目的】
1.让学生了解数字电子技术对于认知数码世界的重要现实意义，培养学生学习该科目的浓厚兴趣。
2.明确该科目的学习重点和学习方法。
【教学重点】
1.电信号的种类和各自的特点。
2.数字信号的表示方法。
3.脉冲波形主要参数的含义及常见脉冲波形。
4.数字电路的特点和优越性。
【教学难点】
数字信号在日常生活中的应用。
【教学方法】
讲授法，讨论法
【参考教学课时】
1课时
【教学过程】
一、新授内容
7.1.1 数字信号与模拟信号
1. 模拟信号：在时间和数值上是连续变化的信号称为模拟信号。
2. 数字信号：在时间和数值上是离散的信号称为数字信号。
讨论：请同学们列举几种常见的数字信号和模拟信号。
7.1.2 脉冲信号及其参数
1. 脉冲信号的定义：在瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流信号。
2．脉冲的主要参数：脉冲幅值V m 、脉冲上升时间t r 、脉冲下降时间t f 、脉冲宽度t W 、脉冲周期T及占空比D。
7.1.3 数字电路的特点及应用
特点：1.电路结构简单，便于实现数字电路集成化。
2.抗干扰能力强，可靠性高。（例如手机）
3.数字电路实际上是一种逻辑运算电路，电路分析与设计方法简单、方便。
4.数字电路可以方便地保存、传输、处理数字信号。（例如计算机）
5.精度高、功能完备、智能化。（例如数字电视和数码照相机）
应用：数字电路在家电产品、测量仪器、通信设备、控制装置等领域得到广泛的应用，数字化的发展前景非常宽阔。
讨论：1.你用过哪些数字电路产品，请列出1~2个较为典型的例子，并就其中一个产品说明它的功能及优点和缺点。
二、课堂小结
1. 数字信号与模拟信号的概念
2. 脉冲信号及其参数
3. 数字电路的特点及应用
三、课堂思考
讨论：谈谈如何才能学好数字电路课程？
四、课后练习
P143思考与练习题：1、 2、3。
【课题】
7.2 常用数制与编码
【教学目的】
1.掌握二进制、十进制、十六进制数的表示方法及数制间的相互转换。
2.了解8421BCD码的表示形式。
【教学重点】
1.二进制、十六进制数的表示方法。
2.数字电路中为什么广泛采用二、十六进制数。
3.为什么要进行不同数制之间的转换。
4.进行二进制、十进制数、十六进制之间的相互转换。
5. 8421BCD码。
【教学难点】
十进制数与十六进制数之间的相互转换。
【教学方法】
讲授法
【参考教学课时】
2课时
【教学过程】
一、复习提问
数字电路的特点及应用。
二、新授内容
7.2.1 数制
基本概念：（1）进位制（2）基数（3）位权
1.十进制：十进制数有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个数码。十进制数作加法运算时遵循“逢十进一”，作减法运算时遵循“借一当十”的规则。
小提示：在实际的数字电路中，采用十进制十分不便，因为十进制有十个数码，要想严格地区分开必须有十种不同的电路状态与之相对应，这在技术上实现起来比较困难。因此，在实际的数字电路中一般不直接采用十进制数。
2. 二进制：二进制数仅有0和1两个不同的数码。进位规则为“逢二进一”；借位规则为“借一当二”。
小提示：二进制是数字电路中使用最广泛的一种数制。因为二进制数只有0、1两个数码，容易通过电路或器件的状态来表示；其次，二进制的运算规则简单。
3．十六进制：十六进制的进位规律是“逢十六进一”。
7.2.2数制间的转换
1．二进制数转换为十进制数
转换方法是：写出二进制的权展开式，然后将各数值按十进制相加，即可得到等值的十进制数。
2．十进制整数转换为二进制数
转换方法是：将十进制整数逐次用2除取余数，一直除到商为零。其中最先出现的余数为二进制数的最低位数码。这种转换方法通常称为短除取余倒计法。
3．二进制数转换为十六制数
转换方法是：将二进制数自右向左每4位分为一组，最后不足4位的一组，高位用零补足；然后写出每一组等值的十六进制数。
4．十六进制数转换为二进制数
转换方法是：只要把每一位十六进制数用相应的四位二进制数代替即可。
7.2.3 编码
1．二-十进制代码
常用的二-十进制代码是用4位二进制数表示1位十进制数，也称BCD码。
2.字符代码
三、课堂小结
1．数制
2．数制间的转换
3．编码
四、课堂练习
1.将下列二进制数转换成十进制数：
（1）(101001)2(2)（10110)2
2.分别求出10~20所对应的二进制数。
3．将下列十进制数用8421BCD码表示：
（1）17 （2）432
五、课后练习
P147思考与练习题：1、2、3。
【课题】
7.3 逻辑门电路
【教学目的】
1.掌握基本逻辑门和常用复合门的逻辑功能及电路符号。
2.了解集成逻辑门的内部结构和常用集成逻辑门的系列品种。
【教学重点】
1.基本逻辑门的逻辑功能。
2.与非门、或非门、与或非门、异或门等复合逻辑门的逻辑功能，会画电路符号，会使用真值表。
【教学难点】
特殊逻辑门的作用和应用。
【教学方法】
讲授法、讨论法及实物展示。
