数字逻辑中逻辑化简方法

呷国吨力毅奄　２０１３年第２８期　

ＤＯＩ编码：１０．３９６％．ｉｓｓｎ　１００７—００７９．２０１３．２８．０４９　

“数字逻辑＂课程教学方法探讨　

徐银霞　

摘要：“数字逻辑”是计算机专业一门重要的硬件基础课程。结合多年的教学实践经验，对数字逻辑的教学方法进行深入探讨，在课　堂教学中采用任务式教学，增加课堂讨论，借助仿真软件进行电路演示，利用硬件描述语言进行复杂数字系统设计；在实验教学中将传　统实验、仿真实验与硬件描述语言实验等有机结合、互为补充，激发学生的学习兴趣，培养学生的综合能力，取得了很好的教学效果。　关键词：数字逻辑；课堂教学；实验教学　作者简介：徐银霞（１９７９－），女，湖北武汉人，武汉工程大学计算机科学与工程学院，讲师。（湖北武汉４３００７３）　中图分类号：Ｇ６４２．４２１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—００７９（２０１３）２８—０１０４—０２　

“数字逻辑”是计算机专业一门重要的硬件基础课程，其　主要目的是使学生掌握数字系统分析与设计的理论知识，熟　

悉各种不同规模的逻辑器件，掌握各类逻辑电路分析与设计　的基本方法，为数字计算机或其它硬件电路分析与设计奠定　基础。川“数字逻辑”课程教学一般采用课堂教学与实验教学　

相结合的方式，使得学生掌握数字电路分析与设计的一些理论　

知识，同时培养学生电路设计、制作与调试以及分析问题、解决　问题的能力。学生的学习效果一直是教学当中的重中之重，因此　

如何有效利用有限的理论与实验教学时间培养学生的综合素质　是一个值得探讨的问题。笔者结合多年的教学实践经验，分别　对课堂教学和实验教学环节就“数字逻辑”课程的教学方法做　

一次探讨。　

一、“数字逻辑”课程的课堂教学　课堂教学效果直接决定学生理论知识掌握的程度，也影响　

随后的实验及实践能否顺利进行。在课堂教学中采用任务式教　学、课堂讨论、电路仿真演示以及硬件描述语言电路设计等方　

式进行教学，取得了满意的效果。　１．任务式教学　明确任务，使学生掌握方法，做到举一反三。教学过程中　将“数字逻辑”课程的知识点归纳整理成若干个任务。比如数　字电路按逻辑功能分成组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类，　

２０１０年第２３期　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　。高校讲坛。　科技信息　Ｍｕｌｔｉｓｉｍ在数字逻辑电路中的应用　郁玲艳　（南京理工大学紫金学院电光系江苏南京２１００４６）　【摘要】在数字电路教学中，运用ｍｕｌｔｉｓｉｍ软件的仿真功能，将理论教学与实验仿真相结合，并通过具体实例对ｍｕｌｄｓｉｍ在数字电路中的　应用进行详细的仿真与分析。　【关键词】数字电路；ＭｕｌｆｉＳＩＭ　９；仿真　随着电子技术的发展，数字逻辑电路已经成为电子、控制、计算　机、机电等各专业的专业基础课，通过这门课的学习可以使得同学们　掌握数字逻辑电路的一些基本理论，并利用所学的知识进行简单、初　步的电路设计。在以往的课程安排中本学期学完数字电路理论部分以　后。会在下学期安排一系列的数字电路的实验，采用先理论后实验的　教学方案。经过几年的教学实施经验发现这种方案使得理论和实验脱　节．起不到实验巩固理论的效果．因此专门在学习数字电路的那个学　期引入了实验环节，采用边教学边实验的方法，使得学生更容易的理　解、掌握以及应用所学过的知识点。在实验环节选用ｍｕｌｔｉｓｉｍ仿真软　件对课程中所学习过的芯片进行测试．并引导同学们自己动手设计具　体电路。　本文以教学中的具体知识点为例，介绍ｍｕｌｔｉｓｉｍ软件在数字电路　教学中的应用。　１　Ｍｕｌｔｉｓｉｍ的特点　Ｍｕｌｔｉｓｉｍ是ＥＤＡ电子设计自动化工具中的一个电子电路计算机　仿真设计工具软件，在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下，Ｍｕｈｉｓｉｍ软件有一个完整的　集成化设计环境．它将原理图的创建、电路的测试分析、结果的图表显　示等全部集成到同一个电路窗口中ｆＩｊ。Ｍｕｌｔｉｓｉｍ整个操作界面就像一　个设计工作台，与实际操作几乎相同，操作起来比较简单，学生比较容　易接受。　Ｍｕｌｔｉｓｉｍ具有庞大的元器件模型参数库和齐全的仪器仪表库．包　含万用表、信号发生器、示波器、频谱分析仪、网络分析仪、失真分析　仪、频率计、逻辑分析仪、逻辑转换仪、波特图仪、瓦特表等１８种虚拟　仪器仪表．可以完成教学中数字电路和模拟电路的仿真设计。　２　ｍｕｌｔｉｓｉｍ在数字电路教学中的应用　本文以全加器电路的设计为例来说明ｍｕｌｔｉｓｉｍ在数字电路中的　应用。全加器是算术运算电路中的基本单元．全加器能进行加数、被加　数和低位来的进位信号的相加，并得出本位和以及该位向高位的进位　信号。　假设用Ａ和Ｂ分别来表示加数和被加数，Ｃ　表示相邻低位来的　进位数，Ｓ，表示和，ｃ　表示进位。根据全加器的的真值表根据可以得　出ｃｉ和Ｓｉ的逻辑表达式：　Ｓｉ＝Ａ④Ｂ④Ｃ．一　ＣＩ．（Ａ．∞Ｂ　）Ｃ＿－ｌ＋Ａ。Ｂ　

第1章数字逻辑概论

目的与要求：

了解本门课程的基本内容；

了解数字电路的特点及应用、分类及学习方法；

掌握二、八、十、十六进制的表示方法及相互转换；

知道8421BCD码、余三码、格雷码的意义及表示方法。

重点与难点：

重点：数制与码制的表示方法；

难点：二、八、十六进制的转换。

1.1 数字电路和数字信号

1.1.1数字信号与模似信号

模拟信号 — 幅度随时间连续变化，主要用于传输或处理模拟信号的电路，如：电压、功率放大等

数字信号 — 断续变化（离散变化），时间上离散幅值上整量化，多采用0、1二种数值组成又称二进制信号。

举例P1图1.1.1。

数字电路 — 处理、传输、存储、控制、加工、算运算、逻辑运算、数字信号的电路。

如测电机转速：电机-光电转换-整形-门控-计数器-译码器-显示

1.1.2 数字电路的分类

微电子技术的迅猛发展导致了数字电路的飞速发展。

1、 按电路类型分类

2、 按集成度分类

3、 按半导体的导电类型分类

1.1.3数字电路的优点

1、 易集成化。 两个状态“0”和“1”，对元件精度要求低。

2、 抗干扰能力强，可靠性高。 信号易辨别不易受噪声干扰。

3、便于长期存贮。 软盘、硬盘、光盘。 4、通用性强，成本低，系列多。

（国际标准）TTL系例数字电路、门阵列、可编程逻辑器件。

5、保密性好。 容易进行加密处理。

1.1.4 脉冲波形的主要参数

在数字电路中，加工和处理的都是脉冲波形，而应用最多的是矩形脉冲。

图1.1.2 脉冲波形的参数

1．脉冲幅度 。 脉冲电压波形变化的最大值，单位为伏（V）。

2．脉冲上升时间。 脉冲波形从0.1Um上升到0.9Um所需的时间。

3．脉冲下降时间 。脉冲波形从0.9Um下降到0.1Um所需的时间。

脉冲上升时间tr 和下降时间tf 越短，越接近于理想的短形脉冲。单位为秒（s）、毫秒（ms）、微秒（ us）、纳秒（ns）。

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《数字电路与逻辑设计》中的新课导入方法研究

作者：白彦霞

来源：《价值工程》2017年第11期

摘要：新课导入是课堂教学的一门艺术，成功的新课导入可以快速吸引学生注意力，是一节课成功的一半。文章针对《数字电路与逻辑设计》课程内容丰富、理论抽象、跨度大、实践性强的特点，提出几种具体的新课导入方法并且应用到课堂教学过程中。实践证明这些课堂导入方法可以将枯燥的知识传递变得活泼、愉快，激发学生的求知欲，调动学生参与课堂的激情，从而提高教学质量，圆满完成教学任务。

Abstract： The introduction of the new course is an art of teaching， the successful introduction

of new course can quickly attract the attention of students， and it is a successful half of the class.

According to the characteristics of the course of "digital circuit and logic design"， which is rich in

content， theoretical abstraction， large span and strong practicality， this paper puts forward

several specific new course introduction methods and applies them to the teaching process. Practice

had proved that dull knowledge became lively and cheerful with these methods，and students took