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1、数字电路课程教案 教员姓名：专业技术职务：助教单 位课题名称组合逻辑电路的分析与设计学 时2累积学时14总学时50授课日期 3月11日（周二）授课节次第3-4节授课对象30队教学地点第24教室教学目的1.掌握组合逻辑电路的分析方法2.掌握组合逻辑电路的设计方法3.了解组合逻辑电路中的竞争冒险，判断及消除方法教学内容要求1.掌握组合逻辑电路的分析方法2.掌握组合逻辑电路的设计方法3.了解组合逻辑电路中的竞争冒险，判断及消除方法教学重点难点重点：组合逻辑电路的分析和设计难点：根据真值表归纳逻辑功能 组合逻辑电路中的竞争冒险产生的原因及消除方法教学器材设备计算机、投影仪课前检查顺序题 目学员姓名成绩
2、审批人（签字）: 年 月 日教学进程安排4.1 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路：输出仅由输入决定，与电路当前状态无关；电路结构中无反馈环路（无记忆）。分析过程一般包含4个步骤：例1：组合电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。解：（1）由逻辑图逐级写出逻辑表达式。为了写表达式方便，借助中间变量P。（2）化简与变换：（3）由表达式列出真值表。（4）分析逻辑功能 ： 当A、B、C三个变量不一致时，电路输出为“1”，所以这个电路称为“不一致电路”。例2：已知逻辑电路如图所示，分析其功能。例3 ： 分析图示电路的逻辑功能。 4.2 组合逻辑电路的设计电路设计的任务就是根据功能设计电路。一般按如下步骤进行：
3、 (1) 将文字描述的逻辑命题变换为真值表，这是十分重要的一步。作出真值表前要仔细分析解决逻辑问题的条件，作出输入、输出变量的逻辑规定，然后列出真值表。(2) 进行函数化简，化简形式应依据选择什么门而定。(3) 根据化简结果和选定的门电路，画出逻辑电路。例1：设计三变量表决器，其中A具有否决权。解：第一步：列出真值表。设A、B、C分别代表参加表决的逻辑变量，F为表决结果。对于变量我们作如下规定：A、B、C为 1 表示赞成， 为 0 表示反对。F=1 表示通过，F=0 表示被否决。真值表如下表所示。第二步： 写逻辑表达式并化简。我们选用与非门来实现。画出卡诺图，其化简过程如图（a）所示：ABCF
4、00001111001100110101010100000111第三步：画逻辑电路，如图（b）所示。例2：用与非门设计一个交通报警控制电路。交通信号灯有红、绿、黄3种，3种灯分别单独工作或黄、绿灯同时工作时属正常情况，其他情况均属故障，出现故障时输出报警信号。解：设红、绿、黄灯分别用A、B、C表示，灯亮时其值为1，灯灭时其值为0；输出报警信号用F表示，灯正常工作时其值为0，灯出现故障时其值为1。根据逻辑要求列出真值表。例3：某火车站有特快、直快和慢车三种类型的客运列车进出，试用两输入与非门和反相器设计一个指示列车等待进站的逻辑电路，三个指示灯一、二、三号分别对应特快、直快和慢车。列车的优先级别
5、依次为特快、直快和慢车，要求当特快列车请求进站时，无论其他两种列车是否请求进站，一号灯亮。当特快没有请求，直快请求进站时，无论慢车是否请求，二号灯亮。当特快和直快均没有请求，而慢车有请求时，三号灯亮。4.3 组合逻辑电路中的竞争冒险一产生竞争冒险的原因在组合电路中，当输入信号的状态改变时，输出端可能会出现不正常的干扰信号，使电路产生错误的输出，这种现象称为竞争冒险。产生竞争冒险的原因：主要是门电路的延迟时间产生的。二消除竞争冒险的方法例：有圈相切，则有竞争冒险方法：增加冗余项，消除竞争冒险作业： P193-4.1.5；P195-4.2.9- 13 -课堂教学过程设计方案知识点教学内容教学方法媒
6、体媒体在教学中描述内容学员活动时间安排1组合逻辑电路的分析方法讲授+学员分析图片用计算机图片演示组合逻辑电路的分析方法通过讲解例题，学员分析组合逻辑电路的过程，教员总结30分2组和逻辑电路的设计方法启发式教学图片用计算机图片演示组合逻辑电路的设计方法设计方法是分析方法的逆过程，通过启发式教学，让学员总结出设计方法的过程40分3组合逻辑电路中的竞争冒险讲授动画用计算机动画讲解竞争冒险的概念20分板书预案 4.1 组和逻辑电路的分析组合逻辑电路：输出仅由输入决定，与电路当前状态无关；电路结构中无反馈环路（无记忆）。分析步骤：例：组合电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。4.2 组合逻辑电路的设计电路
7、设计的任务就是根据功能设计电路。一般按如下步骤进行： (1) 将文字描述的逻辑命题变换为真值表。(2) 进行函数化简。(3) 画出逻辑电路。例1：设计三变量表决器，其中A具有否决权。解：第一步：列真值表。 第二步：写逻辑表达式并化简。解：（1）由逻辑图逐级写出逻辑表达式：（2）化简与变换：（3）由表达式列出真值表(4）分析逻辑功能 第三步：画逻辑电路。例2：第一步：列真值表。 第二步：写逻辑表达式并化简。第三步：画逻辑电路。4.3 组合逻辑电路中的竞争冒险一产生竞争冒险的原因二消除竞争冒险的方法课堂教学总结组合逻辑电路的分析与设计是数字电路中最重要的内容。本次课首先介绍什么是分析，分析方法，举例；什么是设计，设计方法，举例。虽然分析和设计较简单，却是学习数字电路的基础，为以后学习数字系统的分析和设计做好铺垫。在课堂上，以实际生活举例，极大地调动了学员的学习热情，授课效果很好。
