《数字电子技术基础》 阎石编著_数字电路教案

三、其他逻辑功能的TTL门

包括与门、或门、与非门、或非门、与或非门、异或门等几种常见的类型。尽管它们逻辑功能各异，但输入端、端出端的电路结构形式与反相器基本相同，因此前面所讲的反相器的输入特性和输出特性对这些门电路同样适用。 四、集电极开路的门电路（OC门）（约1学时） 1、OC门的结构：将TTL 门的输出级的D3、R4和T4 去除，而变为开路的结构。 2、OC门的使用方法和用途：

使用方法：使用时需外接电阻和电源，电源取值一般为+5V，电阻取值应恰当。 用途：可将多个OC门的输出端直接并联以实现“线与”。 五、三态输出门电路（TS门）（约0.5学时）

1、TS门的结构：三态输出门是在普通门电路的基础上附加控制电路而构成的。 2、TS门的原理：以控制端高电平有效的TS门为例。

EN=1时，三态门工作，Y=A?B

EN=0时，三态门的输出级的T4和T5同时截止，输出为高阻态。 3、TS门的应用：基本应用是将多个TS门的输出端直接并联以实现“总线结构”，可以实现多路数据的分时传送，但要求任何时间只能使一个TS门工作。此外还可用TS门实现数据的双向传输。 六、MOS门电路（约1学时） 1、MOS反相器 2、CMOS反相器

3、CMOS或非门和与非门

七、集成门电路使用中的一些问题（约1学时） 1、TTL和CMOS之间的接口

2、TTL和MOS电路在使用中应注意的问题

*六、七可采用课堂自学与讨论方式教学，在学生自主阅读相关内容基础上，适当提出一下思考内容：

1、 CMOS门电路的电源电压是否固定为＋5V？为什么？ 2、 为什么CMOS门电路具有低功耗的特点？

3、 CMOS门电路是否具有输入负载特性？为什么？ 4、 为什么CMOS门电路的工作速度较TTL门电路低？ 5、 为什么CMOS门电路需要在输入和输出端加缓冲器？ 6、 CMOS传输门的功能是什么？有何应用？ 7、 CMOS电路使用时应注意什么？

【教学方法与教学手段】

先启发式地提出自学思考题，再让学生自学，然后组织学生回答问题和进行讨论，最后总结教学内容。

【作业】

P126 2.4 2.5 2.6 2.7 2.16(a) 2.17(a)

第三章 组合逻辑电路

【本周学时分配】

本周5学时。周二1~2节，周四3~5节。

【教学目的与基本要求】

1、熟练掌握组合逻辑电路的分析方法 2、熟练掌握组合逻辑电路的设计方法

【教学重点与教学难点】

本周教学重点：

1、组合逻辑电路的分析方法 2、组合逻辑电路的设计方法

3、编码器的概念和电路框图，注意讲解普通编码器和优先编码器的区别，讲解典型电路74LS148。

本周教学难点：

1、组合逻辑电路的设计方法：注意结合实例讲述一般设计步骤。

2、编码器具体电路，注意讲述电路框图及其应用方法，避开内部结构。

【教学内容与时间安排】

一、组合逻辑电路概述（约1学时） 1、组合逻辑电路的特点：

功能特点： 在组合逻辑电路中，任意时刻的输出仅仅取决于该时该的输入，与电路原来的状态无关。

结构特点：在组合逻辑电路中，只包含门电路，不包含触发器，而且不含反馈。 2、逻辑功能的描述：逻辑功能一般通过逻辑函数式或逻辑真值表的形式来描述，也可以用逻辑图来表达。

二、组合逻辑电路的分析方法（约1学时）

所谓分析一个给定的逻辑电路，就是要通过分析找出电路的逻辑功能来。 分析步骤如下：

1、从电路的输入到输出逐级写出逻辑函数式； 2、对函数式进行化简或变换； 3、列出输入输出的逻辑真值表；

4、用文字概括说明电路逻辑功能的特点。 三、组合逻辑电路的设计方法（约1.5学时）

所谓设计一个逻辑电路，就是根据给出的实际逻辑问题、求出实现这—逻辑功能的最简单逻辑电路。 设计步骤如下：

1、进行逻辑抽象，目的是得到一个逻辑真值表。

过程：确定输入变量和输出变量→逻辑赋值→列真值表。 2、由真值表求出输出逻辑函数式。

3、选择实现的器件：可用SSI、MSI或PLD来实现。 4、将逻辑函数化简或变换成适当的形式。

若用SSI实现，需要化简逻辑函数；若用MSI实现，需要变换逻辑函数。 5、据化简或变换后的逻辑函数式，画出逻辑电路图。 6、工艺设计。

四、编码器（约1.5学时） 1、编码器的概念

所谓编码就是用文字、符号或数码表示特定对象的过程。编码器就是实现编码操作的电路。编码器可分为普通编码器和优先编码器两种。每一种编码器中又可分为二进制编码器和BCD编码器等。 2、普通编码器

特点：在任何时刻只有一个编码信号有效，编码器对之进行编码。 二进制普通编码器：以8线-3线编码器为例说明。 3、优先编码器

特点：允许多个编码信号同时有效，而且电路只对优先级最高的信号编码，不理会低优先级信号。

二进制优先编码器：以8线-3线优先编码器74LS148为例。在原理分析中，应注意强调电路框图的讲解，说明输入输出信号的含义。在74LS148中注意选通信号和状态输出信号的作用。

二—十进制（BCD码）优先编码器：典型电路是74LS147，原理分析类似于74LS148。

【教学方法与教学手段】

本讲采用课堂讲授的方法，注意结合实例说明组合逻辑电路的分析步骤和设计步骤。可组织学生讨论普通编码器和优先编码器的区别，讨论编码器的应用。

【作业】

P179 3.1 3.3

【本周学时分配】

本周5学时。周二1~2节，周四3~5节。

【教学目的与基本要求】

1、通过对中规模集成电路的设计实例，如译码器、编码器、加法器、数据选择器及数据分配器的应用，来加深对一些常用的中规模集成电路的理解。

2、正确理解常用中规模组合逻辑电路的逻辑功能，工作原理及使用中的有关问题，学会使用手册，借助组手册解决使用电路组件的问题。

【教学重点与教学难点】

本周教学重点：

1、译码器的概念和电路框图，讲解典型电路74LS138，讲述译码器实现组合逻辑函数的方法。

2、加法器的功能框图及其应用，注意串行和并行加法器的特点。

3、数值比较器：重点讲述功能框图与使用方法，注意讲述功能扩展方法。

本周教学难点：

1、译码器的各种具体电路，注意讲述电路框图及其应用方法，避开内部结构。 2、超前进位加法器的进位构成原理和四位数值比较器扩展输入端的用法。

【教学内容与时间安排】

一、译码器（约1学时）

1、译码器的概念：译码就是将代码“翻译” 为输出信号的过程，译码器就是实现译码操作的电路。

2、译码器的分类：译码器可分为二进制译码器、BCD码译码器和显示译码器。 二进制译码器：二进制译码器的输入代码是二进制码，它可用二极管矩阵和集成门实现。典型电路是74LS138，原理分析中注意说明电路框图、输入信号的含义，特别注意选通信号的作用及其选通条件，注意译码器的每个输出是输入变量的一个最小项（或其反）。

二—十进制（BCD码）译码器：其输入是BCD码，原理与二进制译码器类似。 显示译码器：显示译码器是专门为数码显示器件而设计的电路，其输入是BCD码，输出是七段显示驱动信号。典型电路是7448，逻辑图见P118的图3.23。原理分析注意说明电路框图和相关控制信号的作用，并用8位数码显示系统的实例加以说明。

3、用译码器设计组合逻辑电路

设计原理：利用译码器产生输入变量的所有最小项，再利用输出端附加门实现最小项之和。

器件选择方法：实现n变量逻辑函数采用n位二进制译码器。输出附加门可选用或门（译码器输出原函数时）或者与非门（译码器输出反函数时）。