数字信号处理电子教案

作为一无名无私奉献的教育工作者，可能需要进行教案编写工作，教案是教学蓝图，可以有效提高教学效率。那么什么样的教案才是好的呢？以下是小编收集整理的《数字信号处理电子教案》相关资料，欢迎阅读！

第一篇：数字信号处理电子教案

“数字信号处理”教案

Digital Signal Processing —

Teaching Project

第一讲：信号的采集、基本DSP系统

Lecture 1 Conceptual introduction of DSP

 了解技术背景、各种信号的特征、A/D转换、采样与量化、Nyquist 定理

2

一、连续信号的采样与量化

信号的分类与特点、模拟信号到离散信号的转换、Nyquist采样定理以及量化。

二、采样前后频谱的变化

模拟信号以及相应离散信号频谱之间的关系。

三、从采样信号恢复连续信号

如何从采样后的离散信号恢复模拟信号。

Questions: (1) What is the advantage of DSP ? (2) Why generally put a LPF and a amplifier before the A/D conversion ?

第二讲：离散信号的描述与基本运算、线性卷积

Lecture 2 Discrete signal: its description and computations

 掌握离散信号的描述方法、典型信号的特征、信号之间的基本运算以及线性卷积 信号与系统分类

一、信号的分类

模拟信号、离散信号、数字信号

二、系统分类

模拟系统、离散系统、数字系统 连续时间信号的采样与量化 1 离散时间信号—序列

一、典型的序列

离散信号的时域描述;冲击信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等的描述 。

二、序列的运算

信号序列之间的基本运算，能量的计算以及分解等。

2 线性卷积

序列的线性卷积运算、具体步骤。

Questions: (1) What is absolute time for a time index n of x(n) ? (2) In practical application, is determined signals such as sine need to be processed ? If not, what type of signal is we mostly faced ?

第三讲：系统的分类与描述

Lecture 3 Linear shift-invariant system and its description

 掌握LSI、因果、稳定、FIR、IIR系统的特征;LSI的I/O描述;线性常系数差分方程;系统结构描述

1 离散时间系统

一、离散时间系统的类型

线性系统、移不变系统、因果系统、稳定系统、IIR与FIR系统。

二、离散时间系统的描述

LSI系统的I/O关系(线性卷积形式)、差分方程描述。

Questions: (1) Which system description is mostly used in practical application, why ? (2) Can a IIR system be replaced by a FIR system ?

第四讲：Z变换与系统函数

Lecture 4 Z transform

 掌握Z变换;系统函数以及零极点分析;系统函数与差分方程之间的转换

1 Z变换

一、Z变换的定义及其收敛域

双边Z变换、收敛域的概念、典型信号的Z变换;不同分布序列的收敛域特征。

二、逆变换

基本逆Z变换的定义、留数法以及幂级数法计算。

三、Z变换的性质

导数与极值等特性。

2 离散时间系统的Z变换分析法

一、系统函数

系统函数定义;不同系统的系统函数特点;极点与零点的特性、与差分方程的关系等。

二、离散时间系统的信号流图描述

系统的结构框图、流图描述方法。

Questions: (1) why we need study Z transform, how important converge region is ? (2) why the condition for a causal stable LSI is that its converge region includes the unit circle ?

第五讲：离散信号的傅立叶变换

Lecture 5 Discrete time Fourier transform

 掌握离散信号的傅立叶变换DTFT;频谱、幅度谱与相位谱;离散信号DTFT的特征

1 离散信号的傅立叶变换

一、离散信号傅立叶变换的定义

离散信号DTFT与IDTFT的定义，典型信号的DTFT计算。

二、离散信号的傅立叶变换与Z变换的关系

单位圆上的Z变换。

2 离散信号傅立叶变换的特点

Questions: (1) What a point on magnitude spectrum states ? (2) What is relation between frequency components of a signal and the points of its spectrum curve ?

第六讲：系统频率响应与频谱关系

Lecture 6 System frequency response and spectrum relations

 掌握LSI系统频率响应概念;零极点对频谱的影响;模拟信号频谱与对应离散信号频谱的关系。

1 线性移不变系统的频率响应

2 系统函数零极点与频率响应的关系

3 离散信号频谱与模拟信号频谱之间的关系

一、离散时间傅立叶变换的导出

Questions: 从模拟信号以及频谱推导到离散信号的频谱。 模拟信号频谱与对应离散信号频谱之间的关系。

二、DTFT与FT的关系 系统函数与频率响应的关系，零点和极点对系统频率响应的影响。 由线性移不变系统对复指数信号的作用推导出系统的频率响应。 对称、周期、卷积等特性，帕斯维尔(Parseval)定理。 (1)What a point on magnitude frequency response states ? (2)What is response of a system to the points of spectrum of input signal ?

第七讲：频谱分析与应用

Lecture 7 Spectrum analysis and application

 掌握频谱的基本信息特征;频谱分析的典型应用;短时谱分析的概念

1 频谱分析与应用

一、频谱的基本特征

通过复正弦信号的频谱说明DTFT的意义以及频谱分析的意义。

二、信号调制与语音合成

通信中AM调制与语音合成中频谱的应用。

二、短时频谱分析

Questions: (1) propose some examples of spectrum analysis in application (2) what is the influence of short time processing for spectrums ?

第八讲：周期信号的傅立叶级数表示

Lecture 8 Fourier series of periodical discrete signal

 了解周期信号的DFS描述; DFS的频谱特征; 周期卷积

1 周期信号的离散傅立叶级数表示

一、离散傅立叶级数

周期信号的DFS定义及频谱分析。

二、周期卷积

从一个周期求和的线性卷积导出周期卷积。

第九讲：离散傅立叶变换 阐述实际应用中的频谱分析方法。 Lecture 9 Discrete Fourier transform

 掌握DFT;DFT的基本前提与特征;频率取样定理;DFT与DFS和DTFT的关系

1 离散傅立叶变换

2 离散傅立叶变换特性

一、有限长特性与频域采样定理

描述DFT的时频有限长特性;DFT作为DTFT采样的频域采样定理。

二、循环卷积特性

Questions: (1) Why we need DFT ? (2) What is the difference between DFT and spectrum sampling ?

第十讲：短时离散傅立叶变换

Lecture 10 Short-time DFT

 掌握循环卷积;STDFT的概念和实用意义;时间分辨率与频率分辨率

1 短时离散傅立叶变换分析

一、短时离散傅立叶变换的定义

非有限长信号的STDFT定义;STDFT与原始频谱之间的关系。

二、频率分辨率与时间分辨率

Questions: (1) why it is said, for non-stationary signal, short-time DFT is a unique selection ? (2) Is zero-padding enough for high frequency resolution ? 短时频谱的时间分辨率与频率分辨率，及其短时窗长的影响。 有限长信号的循环卷积。 DFT与IDFT的定义;DFT与短时谱;从DFT的信号完备恢复。

第十一讲：快速傅立叶变换与应用

Lecture 11 Fast Fourier transform ant application

 掌握基2运算的FFT算法;了解FFT在信号处理中的应用

1 快速傅立叶变换

一、基于时选的快速傅立叶变换

时域实行奇偶分解的FFT算法。

二、基于频选的快速傅立叶变换

2 快速傅立叶变换的应用

一、信号去噪与语音识别

谱相减方法的去噪处理;应用频谱特征的语音识别应用。

二、利用FFT计算线性卷积

线性卷积与循环卷积的关系;通过循环卷积与DFT的对应关系得到FFT计算线性卷积的方法。

Questions: (1) Is there any difference between DFT and FFT ? (2) Can you propose a new fast algorithm of DFT ?

第十二讲：数字滤波器类型与技术指标

Lecture 12 Digital filter type and technical parameters

 了解IIR、FIR数字滤波器的结构特点;滤波器的设计技术指标;IIR数字滤波器的一般设计方法

1 数字滤波器的技术指标

频域实行奇偶分解的FFT算法。 IFFT快速算法与FFT的关系。

三、傅立叶反变换的快速计算 通带、阻带、截止频率(3dB下降)、通带与阻带边界频率、阻带衰减。

2 无限脉冲响应数字滤波器的结构

3 模拟滤波器到数字滤波器的转换

一、脉冲响应不变法

从时域脉冲响应保持不变原理分析导出模拟滤波器到数字滤波器的转换。

二、双线性变换法

Questions: (1) how many technical parameters must be set for design of filter ? (2) what is advantages of bilinear transform ?

第十三讲：IIR数字滤波器的设计

Lecture 13 Design of IIR filter

 掌握Butterworth、Chebyshev和椭圆滤波器的设计方法;脉冲响应设计法与双线性设计法; LPF与HPF、BPF、BSF的转换

1 IIR滤波器的特性

一、巴特沃兹滤波器

Butterworth滤波器的特点;相应滤波器的设计方法。

二、切比雪夫滤波器 Chebyshev滤波器的特点;相应滤波器的设计方法。

三、椭圆滤波器

椭圆滤波器的特点以及设计方法。

2 IIR滤波器设计的频率变换方法 从克服模拟滤波器到数字滤波器转换过程中频率畸变的问题，导出双线性频率变换方法。 直接Ⅰ与Ⅱ型结构;级联与并联结构;全通滤波器。

一、模拟低通滤波器到其它滤波器的变换

模拟低通滤波器转换到高通、带通、带阻滤波器的方法。

二、数字低通滤波器到其它滤波器的变换

Questions: (1) do you think Butterworth is much easier than others ? (2) what is a general steps for design of IIR filters ?

第十四讲：IIR滤波器的应用与系数量化效应

Lecture 14 Application and coefficient effects of IIR filter

 了解IIR滤波器设计中的系数量化效应和实际应用

1 IIR滤波器实现与系数量化效应

一、IIR滤波器的实现

IIR滤波器的硬件与软件实现方法。

二、系数量化效应

2 IIR滤波器应用

一、小循环阻抗容积信号处理

说明滤波器的具体应用与效果。

二、DTMF双音频信号的合成

Questions: (1) Is it OK for use of IIR filter in image processing ? (2) Propose other IIR filter applications .

介绍用一个IIR滤波器如何完成输出一个单频率信号。 滤波器系数量化效应对性能的影响分析。 数字低通滤波器转换到数字高通、带通、带阻滤波器的方法。 第十五讲： 线性相位FIR滤波器及窗函数设计原理

Lecture 15 Linear phase FIR filter and principle of window method

 掌握FIR滤波器的特点;线性相位概念、意义及其实现条件;FIR滤波器窗函数设计法原理。

1 FIR数字滤波器的特点

一、基本特点

脉冲响应、差分方程、系统函数以及系统结构等方面的特点。

二、线性相位特点

线性相位概念、系统设计中的意义，举例说明。

三、线性相位FIR滤波器的实现条件

如何实现线性相位，不同奇偶点数的区别。

2 窗函数设计法原理

一、窗函数设计法原理

从时域逼近角度分析导出窗函数设计法，说明失真的情况。

二、理想低通滤波器

Questions: (1) What is the importance of linear phase for a filter ? (2) Can IIR be realized as a linear phase filter, why ?

第十六讲：窗函数设计分析与实例

Lecture 16 Design analysis and examples of window method

 掌握Hamming窗等5种基本窗函数的具体设计方法;特别是Kaiser窗设计实例

1 窗函数设计法分析

一、各种窗函数设计法 描述一个理想LPF的特点，特别是幅度特性。 矩形窗、汉宁窗、哈明窗、布莱克曼窗、凯泽窗设计FIR的方法、特点。

二、窗函数设计法的进一步分析与总结

对窗长、窗的类型在设计中的影响做总结分析。

2 利用凯泽窗设计FIR滤波器

一、低通滤波器设计

凯泽窗设计LPF的具体举例分析。

二、高通通滤波器设计

凯泽窗设计HPF的具体举例分析。

三、带通滤波器设计

凯泽窗设计BPF的具体举例分析。

四、带阻滤波器设计

凯泽窗设计BSF的具体举例分析。

Questions: (1) are you confident for design of FIR filter now ? why ? (2) If you are assigned to design a untypical filter, how can you do ?

第十七讲：频率取样设计与等波纹优化设计

Lecture 17 Frequency design and equal-ripple method of FIR filter design

 掌握频率取样设计方法;等波纹优化设计方法

1 频率取样设计法

一、频率取样设计法原理

从频率抽样形成DFT频谱，并进一步得到有限长脉冲响应的思路介绍，说明其实际失真。

二、设计实例分析

2 等波纹逼近优化设计方法

举例说明频率取样设计法的具体过程、从不成功设计到成功设计的转变思路与方法。

一、最小均方误差优化设计 LMS准则下的优化设计介绍。

二、等波纹逼近优化设计法

Questions: (1) which is more excellent as a method ? (2) why some points must be set in transition band ?

第十八讲：系数量化效应与FIR滤波器应用

Lecture 18 Application and coefficient effects of FIR filter

 了解 FIR滤波器的系数量化效应以及实际应用

1 系数量化效应与溢出控制

一、系数量化效应

有限字长条件下滤波器系数的量化对频谱的影响，引起失真的情况。

二、溢出控制

怎样处理滤波器输出数据对D/A转换器或其他接收器的输入溢出问题。

2 FIR滤波器应用

一、信号去噪

举例说明运用FIR实现限带噪声消除的实际应用。

二、信号的高频提升

Questions: (1) If to implement a FIR in a MCU, what should you consider ? (2) Propose some other application examples . 最小误差意义下的频域的等波纹逼近，具体设计方法，MATLAB仿真设计举例。

一个简单的一阶高频FIR滤波器如何提升信号的高频部分。

第二篇：数字电子线路教案18

6.4 异步计数器

 本次重点内容：

1、异步时序电路的分析方法。

2、异步时序电路的时序图。  教学过程

一、异步二进制计数器

1.异步二进制加法计数

根据学生的程度，有时也可以从设计的角度，讨论异步二进制加法计数器的设计思想。

复习(提问)：1 怎样由JK F/F、D F/F实现T′F/F? 2 二进制加法的进位规则?

[必须满足二进制加法原则：逢二进一(1+1=10，即Q由1加1→0时有进位); 各触发器应满足两个条件：

每当CP有效触发沿到来时，触发器翻转一次，即用T′触发器。

控制触发器的CP端，只有当低位触发器Q由1→0(下降沿)时，应向高位CP端输出一个进位信号(有效触发沿)，高位触发器翻转，计数加1。] 由JK触发器组成4位异步二进制加法计数器 ① 逻辑电路

JK触发器都接成T′触发器，下降沿触发。

② 工作原理

异步置0端上加负脉冲，各触发器都为0状态，即Q3Q2Q1Q0=0000状态。在计数过程中，为高电平。

只要低位触发器由1状态翻到0状态，相邻高位触发器接收到有效CP触发沿， T′的状态便翻转。

③ 状态转换顺序表7.3.1所示。 电路为十六进制计数器。

④ 工作波形(又称时序图或时序波形)

输入的计数脉冲每经一级触发器，其周期增加一倍，即频率降低一半。 一位二进制计数器就是一个2分频器， 16进制计数器即是一个16分频器。

四位二进制加法计数器 状态转换顺序表如下。

由D触发器组成的4位异步二进制加法计数器的逻辑图如下。

由于D触发器用输入脉冲的上升沿触发，因此，每个触发器的进位信号由 端输出。

其工作原理类似，让学生课后自行分析。

2.异步二进制减法计数器 根据学生的程度，有时也可以从设计的角度，讨论异步二进制减法计数器的设计思想。

[二进制数的减法运算规则：1-1=0，0—1不够，向相邻高位借位，10-1=1; 各触发器应满足两个条件：

每当CP有效触发沿到来时，触发器翻转一次，即用T′触发器。

控制触发器的CP端，只有当低位触发器Q由0→1(上升沿)时，应向高位CP端输出一个借位信号(有效触发沿)，高位触发器翻转，计数减1。] 由JK触发器组成的4位二进制减法计数器 ① 逻辑图。

FF3～FF0都为T′触发器，下降沿触发。

低位触发器由0→ 1(上升沿)时，应向高位CP端输出一个借位信号(有效触发沿)，而触发器为下降沿触发，低位触发器应从 端输出借位信号。 ② 工作原理

四位二进制减法计数器计数状态顺序表如下

二、异步十进制加法计数器

学习要点：十进制计数器的逻辑功能，即计数状态顺序表、工作波形。具体电路不要求掌握其电路形式，了解其电路工作原理(较复杂)。异步十进制加法计数器是在4位异步二进制加法计数器的基础上经过适当修改获得的。它跳过了1010～1111六个状态，利用自然二进制数的前十个状态0000～1001实现十进制计数。

4个JK触发器组成的8421BCD码异步十进制计数器 1.计数状态顺序表

十进制计数器状态顺序表如下

2.逻辑电路图

3.工作原理 FF0和FF2为T′触发器。

设计数器从Q3Q2Q1Q0=0000状态开始计数。 这时J1==1，FF1也为T′触发器。

因此，输入前8个计数脉冲时，计数器按异步二进制加法计数规律计数。在输入第7个计数脉冲时，计数器的状态为Q3Q2Q1Q0=0111。这时， J3=Q2Q1=

1、 K3=1。

输入第8个计数脉冲时，FF0由1状态翻到0状态，Q0输出的负跃变。一方面使FF3由0状态翻到1状态;与此同时，Q0输出的负跃变也使FF1由1状态翻到0状态，FF2也随之翻到0状态。这时计数器的状态为Q3Q2Q1Q0=1000，=0使J1==0。因此，在Q3=1时，FF1只能保持在0状态，不可能再次翻转。

输入第9个计数脉冲时，计数器的状态为Q3Q2Q1Q0=1001。这时，J3=0、K3=1。 输入第10个计数脉冲时，计数器从1001状态返回到初始的0000状态，电路从而跳过了1010～1111六个状态，实现了十进制计数，同时Q3端输出一个负跃变的进位信号。

4.工作波形。

讨论：若考虑延迟时间，异步计数器的状态从1111→0000的过程?

可见，异步计数器存在过渡过程，若将状态直接输出到译码器，将会产生错误的译码，造成误动作。

第三篇：《数字电子线路》课程教案4

2.6 逻辑函数与逻辑图

 本次重点内容：

1、用与非门实现逻辑函数

2、用或非门实现函数。

3、工程最简与数学最简。

 教学过程

1、用与非门实现函数

例：用与非门实现函数 YABBCU?A

。YABBCABBC74F04U?A74LS00U?A74LS00YABBCU?AS0074L。A

&1AB&BCBY&BC。用与非门实现函数的一般方法

⑴、将函数化为最简与或式。

。⑵、对最简与或式两次求非，变换为最简与非-与非式。

2、用或非门实现函数

Y(AB)(AC)(BC) Y(AB)(AC)(BC)

Y(AB)(AC)(BC)

用或非门实现函数的一般方法 ⑴、将函数的非函数化为最简与或式。

⑵、对最简与或式求非(用摩根定理)，求得函数的最简或与式. ⑶、对最简或与式两次求非，变换为最简或非-或非式。

3、用与-或-非门实现函数 用与-或-非门实现函数的一般方法 ⑴、将函数非函数化为最简与或式。

⑵、对最简与或式求非，得到其原函数的最简与-或-非式，即可用与-或-非门实现之。

4、本章小结

(1)几种常用的数制：二进制、八进制、十六进制和十进制以及相互间的转换 (2)码制部分：自然二进制码、格雷码、和常用的BCD码 (3)分析和设计逻辑电路的重要数学工具：逻辑代数(布尔代数) (4)逻辑问题的描述可用真值表、函数式、逻辑图、卡诺图和时序图

5、几个典型例题

第四篇：《数字电子线路》课程教案9

第四章 组合逻辑电路

 本次重点内容：

1、组合电路的分析与设计方法。

2、逻辑函数的变换。  教学过程

一、概述

组合逻辑电路：在任何时刻的输出状态只取决于这一时刻的输入状态，而与电路的原来状态无关的电路。

生活中组合电路的实例(电子密码锁，银行取款机等) 电路结构：由逻辑门电路组成。

电路特点：没有记忆单元，没有从输出反馈到输入的回路。 说明：本节讨论的是SSI电路的分析和设计方法。

二、组合逻辑电路的分析方法

提问：1.描述组合逻辑电路逻辑功能的方法主要有? (逻辑表达式、真值表、卡诺图和逻辑图等。) 2.各种表示法之间的相互转换?

组合逻辑电路的分析与设计相当于是各种表示法之间的相互转换。 基本分析方法

分析：给定逻辑电路，求逻辑功能。 步骤：

1.给定逻辑电路→输出逻辑函数式

一般从输入端向输出端逐级写出各个门输出对其输入的逻辑表达式，从而写出整个逻辑电路的输出对输入变量的逻辑函数式。必要时，可进行化简，求出最简输出逻辑函数式。 2.列真值表

将输入变量的状态以自然二进制数顺序的各种取值组合代入输出逻辑函数式，求出相应的输出状态，并填入表中，即得真值表。 3.分析逻辑功能

通常通过分析真值表的特点来说明电路的逻辑功能。

二、分析举例

[例3.1] 分析图3.1所示逻辑电路的功能。 解：分析步骤

输出逻辑函数表达式(逐级写，并且变成便于写真值表的形式)

(2)列真值表。将A、B、C各种取值组合代入式中，可列出真值表。

(3)逻辑功能分析。

由真值表可看出：在输入A、B、C三个变量中，有奇数个1时，输出Y为1，否则Y为0，因此，图6.2.1所示电路为三位判奇电路，又称为奇校验电路。

[例3.2]分析图3.2所示电路的逻辑功能，并指出该电路设计是否合理。

解：分析步骤

(l)输出逻辑函数表达式

(2)真值表。

(3)逻辑功能分析。由表3.2可看出，图3.2所示电路的A、B、C三个输入中有偶数个1时，输出Y为1，否则Y为0。因此，图6.2.2所示电路为三位判偶电路，又称偶校验电路。

(4)改进：这个电路使用门的数量太多，设计并不合理，可用较少的门电路来实现。 变换表达式

可用异或门和同或门实现，电路如图3.3所示。 归纳总结：1 各步骤间不一定每步都要，如： 省略化简(本已经成为最简)

由表达式直接概述功能，不一定列真值表。

2 不是每个电路均可用简炼的文字来描述其功能。 如Y=AB+CD

三、组合逻辑电路的设计方法

一、基本设计方法

设计：设计要求→逻辑图。 步骤(与分析相反): 1.分析设计要求→列真值表

根据题意设输入变量和输出函数并逻辑赋值，确定它们相互间的关系， 然后将输入变量以自然二进制数顺序的各种取值组合排列，列出真值表。 2.根据真值表→写出输出逻辑函数表达式 3.对输出逻辑函数进行化简 代数法或卡诺图法

4.根据最简输出逻辑函数式→画逻辑图。

最简与一或表达式、与非表达式、或非表达式、与或非表达式、其它表达式

二、设计举例

1.单输出组合逻辑电路的设计

[例3.3] 设计一个A、B、C三人表决电路。当表决某个提案时，多数人同意，提案通过，同时A具有否决权。用与非门实现。 解：设计步骤 (1)真值表

设A、B、C三个人，表决同意用1表示，不同意时用0表示; Y为表决结果，提案通过用1表示，通不过用0表示， 同时还应考虑A具有否决权。

(3)画逻辑图，如图3.5所示 2.多输出组合逻辑电路的设计

[例3.4] 设计一个将余3码变换为8421BCD码的组合逻辑电路。 解：设计步骤 (1)真值表

输入：余3码，用A3 、A2 、A1 和A0 表示， 输出：8421BCD码，用Y3 、Y2 、Y1 和Y0 表示。 余3码有六个状态不用，不会出现，作任意项处理。 (2)卡诺图化简。见教材中图

应画四张卡诺图分别求出Y3 、Y2 、Y1 和Y0 的最简输出逻辑函数。 含有最小项的方格填1，没有最小项的方格填0，任意项的方格填×。 由卡诺图可写出 Y0、Y1 、Y2 和Y3 的最简逻辑函数

(3)画逻辑图。

将余3码变换为8421BCD码的真值表

第五篇：《数字电子技术基础》教案

课题：绪论、数制、码制 课时安排：2 重点：数制之间的转换

难点：码制与数制之间的区别

教学目标：使同学了解数字电路的特点，理解各种数制及数制之间的转换方法，理解数制、码制的区别。 教学过程： 引言

一、逻辑代数

二、二进制表示方法

1、 数制

2、 几种常用进制数之间的转换 1)、

二、

八、十六进制数转换为十进制数 2)十进制数转换为二进制数

3)二进制数转换为

八、十六进制数 4)

八、十六转换为二进制数

三、二进制代码

1、 编码

2、 二进制编码

3、 BCD码

4、 8421BCD码

课题：基本概念、公式和定理 课时安排：2 重点：基本公式 难点：基本概念

教学目标：使同学理解几种常用的逻辑关系，掌握逻辑运算及规则 教学过程：

一、三种基本逻辑运算

1、 基本逻辑关系举例

2、 三种基本逻辑关系

二、基本逻辑运算

三、逻辑变量与逻辑函数

四、几种常用逻辑运算

五、逻辑符号

六、公式和定理

1、 常量之间的关系

2、 常量与变量的关系

3、 与不同代数相似的定理

4、 逻辑代数的一些特殊定理

5、 关于等式的三个规则 1)、代入规则

2)、反演规则

3)、对偶规则

6、若干常用公式

课题：异或运算、逻辑函数的标准与或式和最简式 课时安排：2 重点：最小项的概念及其表示方法 难点：最小项的编号与表达式间的关系

教学目标：使同学掌握异或运算的饿性质、最小项的表示方法及其性质、公式化简法 教学过程：

一、异或运算

1、 定义

2、 性质

二、逻辑函数的标准与或式和最简式

1、 最小项

2、 标准与或式

3、 用公式化简法化简

课题：用K图化简逻辑函数 课时安排：2 重点：用K图化简逻辑函数的方法 难点：对K图化实质的理解

教学目标：使同学理解变量卡诺图的画法，掌握逻辑函数K图的填法，化简方法，注意事项，并学会用K图求反函数的与或式 教学过程：

一、逻辑变量的卡诺图

1、 两变量卡诺图

2、 变量K图的画法

3、 变量K图的特点

4、 变量K图中最小项合并的规律

二、逻辑函数的卡诺图

三、用卡诺图化简逻辑函数

1、 合并原则

2、基本步骤

3、用卡诺图化简函数应注意几点

5、 用卡诺图求反函数的最简与或式

5、用卡诺图检验函数是否最简

课题：具有约束的逻辑函数的化简 课时安排：2 重点：具有约束的逻辑函数的化简 难点：具有约束的逻辑函数的化简

教学目标：使同学理解约束条件，掌握用约束条件化简逻辑函数的方法，了解逻辑函数的几种表示方法。 教学过程：

一、表达式间的变换

二、约束的概念和约束的条件

三、有约束的逻辑函数的表示方法

四、具有约束的逻辑函数的化简

1、 在公式中的应用

2、 在图形法中的应用

3、 化简举例

课题：逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换 课时安排：2 重点：逻辑函数表示方法相互之间的转换 难点：由真值表到表达式的转换 教学目标：使同学对前面介绍的逻辑函数的表示方法有一个整体认识并学会它们之间的转换方法

教学过程：

一、逻辑函数的表示方法

1、 真值表

2、 卡诺图

3、 表达式

4、 逻辑图

5、 时序图

二、表示方法间的转换

1、 由真值表到逻辑图

2、 由逻辑图到真值表

课题：二极管、三极管开关特性 课时安排：2 重点：各种电子开关的条件、逻辑门电路 难点：门电路与逻辑运算的联系

教学目标：使同学理解电子开关的条件及开关的特点 教学过程：

一、理想开关的开关的开关特性

二、半导体二极管的开关特性

三、半导体三极管的开关特性

四、MOS管的开关特性

课题：分立元件门电路、CMOS反相器 课时安排：2 重点：CMOS反相器的工作原理 难点：CMOS带负载的能力 教学目标：使同学理解分立元件门电路、CMOS门电路的工作原理，了解正逻辑、负逻辑的概念，掌握CMOS门电路的外部特性

教学过程：

一、分立元件门电路

1、 二极管与门、或门

2、 三极管非门

三、CMOS集成门电路

1、 电路组成及工作原理

2、 静态特性

3、 动态特性

课题：CMOS其它门及使用中的注意事项 课时安排：2 重点：CMOS使用中的注意问题 难点：三态门使能端的作用

教学目标：使同学理解CMOS其它门的工作原理，掌握CMOS门的使用方法、CMOS三态门使能端的作用 教学过程：

一、CMOS与非门

二、CMOS或非门

三、CMOS传输门

四、CMOS三态门

五、CMOS漏极开路门

六、CMOS电路产品系列、主要特性和使用中应注意问题

课题：TTL反相器 课时安排：2 重点：TTL反相器的电气特性

难点：TTL反相器的输入端的负载特性

教学目标：使同学理解TTL反相器的工作原理，掌握它的电气特性，特别是它的静态特性，为使用TTL门打下基础 教学过程：

一、TTL反相器电路组成

二、TTL反相器工作原理

三、TTL反相器静态特性

1、 输入伏安特性

2、 输入端负载特性

3、 输出特性

4、 电压传输特性

四、动态特性

五、TTL与非门和或非门

课题：TTL oc门、三态门、小结 课时安排：2 重点：TTL oc门的使用

难点：TTL oc门负载R的选择

教学目标：使同学理解TTL oc门、三态门的工作原理，掌握R选择原则及CMOS、TTL 门特点，了解TTL、CMOS接口问题 教学过程：

一、TTL oc门

1、 电路组成

2、 工作原理

3、 R的选择

二、TTL三态门

1、 电路组成

2、 工作原理

3、 三态门的作用

三、CMOS、TTL比较

四、CMOS、TTL接口问题

课题：组合电路的分析和设计 课时安排：2 重点：分析和设计的基本方法、组合电路的概念 难点：逻辑抽象

教学目标：使同学掌握组合电路的概念、分析和设计的基本过程 教学过程：

一、组合电路的概念

1、组合电路的特点

2、组合电路逻辑功能的表示方法

3、组合电路的分类

二、组合电路的分析和设计方法

1、分析方法及举例

2、设计方法及举例

课题：加法器和比较器 课时安排：2 重点：设计的过程分析 难点：集成比较器及其级联

教学目标：使同学加深对组合电路的理解，理解加法器和比较器的工作原理，了解集成比较器的级联的方法 教学过程：

一、加法器

1、 半加器

2、 全加器

3、 加法器

二、数值比较器

1、 一位数值比较器

2、 4位数值比较器

3、 集成数值比较器

课题：编码器 课时安排：2 重点：编码器的理解

教学目标：使同学了解编码器的概念，理解编码器的真值表、掌握优先编码的含义 教学过程：

一、二进制编码器

1、3位二进制编码器

2、3位二进制优先编码器

3、集成8线——3线二进制优先编码器

二、二——十二进制编码器

三、几种常用编码

课题：译码器 课时安排：2 重点：译码原理及集成器件 难点：集成器件的级联

教学目标：使同学认识集成器件，掌握它们的级联方法，理解显示译码器原理 教学过程：

一、二进制译码器

1、3位二进制译码器

2、3位二进制优先译码器

3、集成8线——3线二进制优先译码器

二、二——十二进制译码器

三、显示译码器

1、 两种常用的数码显示器

2、 显示译码器

3、 集成显示译码器

课题：数据选择器、分配器及用译码器实现组合逻辑函数 课时安排：2 重点：集成数据选择器及用译码器实现组合逻辑函数 难点：对数据选择器、分配器的理解

教学目标：使同学理解数据选择器、分配器的工作原理，掌握集成数据选择器的使用及级联方法，掌握用集成译码器实现组合逻辑函数的方法 教学过程：

一、数据选择器

1、4选1数据选择器 2、集成数据选择器

二、数据分配器 1、4选1数据分配器 2、集成数据分配器

三、用译码器实现组合逻辑函数

1、基本原理 2、基本步骤 3、应用举例

课题：用数据选择器实现组合逻辑函数、竞争冒险 课时安排：2

重点：用数据选择器实现组合逻辑函数

难点：用数据选择器实现组合逻辑函数的方法 教学目标：使同学熟练掌握用数据选择器实现组合逻辑函数的方法，了解竞争冒险的含义及消除竞争冒险的方法 教学过程：

一、用数据选择器实现组合逻辑函数

1、 基本原理 2、 基本步骤 3、 应用举例

二、组合电路的竞争冒险

1、竞争冒险的概念及其产生原理 2、消除竞争冒险的方法

课题：基本RS触发器 课时安排：2

重点：基本RS触发器的特性表、特性方程 难点：基本RS触发器的工作原理

教学目标：使同学了解触发器的概念，理解基本触发器的工作原理，掌握基本RS触发器的特性表、特性方程 教学过程： 概念

一、对触发器的基本要求

二、触发器的现态和次态

4、1

基本触发器

一、用与非门组成的基本触发器

1、电路组成及逻辑符号 2、工作原理 1)电路两个稳态

2)电路接收输入信号过程

3)现态、次态、特性表和特性方程

二、用或非门组成的基本触发器 1、电路组成及逻辑符号 2、工作原理

二、集成基本触发器

课题：同步触发器、主从触发器 课时安排：2

重点：同步触发器、主从触发器的触发特点 难点：主从触发器工作原理的理解

教学目标：使同学理解每一种触发器的工作原理，掌握它们的性能特点及功能，会画波形图 教学过程：

一、同步RS触发器 1、电路组成及工作原理 2、主要特点

3、或门、与门构成的同步RS触发器

二、同步D触发器

1、电路组成及工作原理 2、主要特点

三、主从RS触发器 1、电路组成及工作原理 2、主要特点

3、异步输入端的作用

课题：主从JK触发器、边沿触发器 课时安排：2

重点：边沿触发器的动作特点 难点：主从JK触发器动作特点

教学目标：使同学理解主从、边沿触发器的工作原理，熟练掌握它们波形的画法，了解触发器的电气特性 教学过程：

一、主从JK触发器 1、电路组成及工作原理 2、主要特点 3、“一次跳变”问题

二、边沿D触发器

1、电路组成及工作原理 2、波形画法

三、边沿JK触发器、 1、电路组成及工作原理 2、波形画法

四、触发器的电气特性 1、静态特性 2、动态特性

课题：时钟触发器的功能分类、逻辑功能表示方法及转换 课时安排：2

重点：逻辑功能表示方法，特别使状态图

难点：时钟触发器的转换以及由时序图到其他表示方法的转换 教学目标：使同学理解时钟触发器的功能分类，掌握它们的转换方法，逻辑功能的表示方法及转换，特别是由时序图到其他表示方法的转换，理解状态图及其转换条件

教学过程：

一、功能分类

二、转换

三、逻辑功能表示方法

四、逻辑功能表示方法转换

课题：时序逻辑电路的分析 课时安排：2

重点：时序逻辑电路的分析方法

难点：由状态表到状态图、时序图的转换

教学目标：使同学熟练掌握时序电路的分析方法及状态图、时序图的画法，了解一些基本概念

教学过程：

一、概述

二、时序电路的分析 1、分析的基本步骤 2、例题

课题：集成计数器 课时安排：2

重点：用集成计数器构成N进制计数器的方法 难点：74290的连接与编码的对应关系

教学目标：使同学学会看功能表，理解异步与同步工作的区别，熟练掌握用集成计数器构成N进制计数器的方法 教学过程：

一、概述

二、MSI计数器

1、74161

2、74290

三、用集成计数器(MSI)构成N进制计数器 1、由同步清零端或同步置零法 2、由异步清零端或异步置零法

课题：大容量N进制计数器、时序逻辑电路的设计 课时安排：2

重点：大容量N进制计数器的获得 难点：时序逻辑电路的设计 教学目标：使同学掌握MSI计数器的级联及大容量N进制计数器的实现方法，初步理解时序逻辑电路的设计

教学过程：

一、MSI计数器的级联

1、两片161 2、两片290

二、大容量N进制计数器 1、用整体清零法或置数法 2、利用级联方法

三、3位二进制加法计数器的设计

1、状态图 2、次态K图 3、状态方程 4、驱动方程 5、电路图

课题：同步时序逻辑电路的设计 课时安排：2

重点：求驱动方程的方法

难点：建立状态图及其编码的理解 教学目标：使同学掌握时序逻辑电路的设计方法及基本步骤，理解逻辑抽象及状态编码的意义

教学过程：

一、设计的基本步骤

二、例5.1.4

三、例5.1.5

四、例5.1.6

课题：寄存器、移位型计数器 课时安排：2 重点：移位型计数器的特点 难点：自启动设计

教学目标：使同学理解寄存器、移位型计数器的工作原理，会使用集成移位寄存器，熟练掌握用集成移位寄存器构成各种计数器，理解自启动的设计 教学过程：

一、寄存器

二、移位寄存器

三、集成移位寄存器

四、由集成移位寄存器构成各种计数器 1、 环型计数器 2、 扭环型计数器

3、 最大长度移位型计数器

课题：序列信号发生器的设计 课时安排：2 重点：序列信号发生器的设计的思路 难点：对设计的理解

教学目标：使同学掌握序列信号发生器的设计的一般方法 教学过程：

一、顺序脉冲发生器

1、 移位型脉冲计数器 2、 计数器加译码器

二、序列信号发生器 1、 直接逻辑型 2、 间接逻辑型

课题：555定时器、多谐振荡器 课时安排：2 重点：555定时器的工作原理

难点：555定时器电路中电容充、放电及定时的过程 教学目标：使同学熟练掌握555定时器的工作原理、多谐振荡器工作原理及相关参数的计算，正确理解石英晶体多谐振荡器 教学过程：

一、555定时器

1、 电路组成 2、 基本功能

三、多谐振荡器 1、 电路图 2、 工作原理

3、 振荡频率的估算 4、 占空比可调电路 5、 多谐振荡器应用举例

课题：555定时器 课时安排：3 重点：555定时器构成各种电路的工作原理 难点：各种电路的工作特点

教学目标：使同学理解几种电路的工作原理，掌握它们的工作特点及各种参数的计算 教学过程：

一、用555定时器构成的施密特触发器 1、 电路组成及工作原理 2、 滞回特性及主要参数

二、单稳态触发器

三、由555定时器构成的电路分析

课题：概述、DAC 课时安排：2 重点：DAC的工作原理 难点：主要性能指标

教学目标：使同学理解DAC的工作原理，掌握基本的概念和使用方法 教学过程：

一、概述

二、DAC 1、 对DAC的基本要求 2、 电路组成 3、 工作原理 4、 表达式

5、 DAC的转换精度、速度和主要参数 6、 例题

课题：ADC 课时安排：3 重点：ADC的转换过程 难点：量化误差

教学目标：使同学掌握ADC的原理 教学过程：

一、一般步骤与取样定理 1、 取样定理 2、 量化和编码

二、取样、保持电路

三、逐次渐进型ADC 1、 基本工作原理 2、 转换过程

四、双积分型ADC 1、 基本工作原理 2、 转换过程

五、并联比较型ADC 1、 基本工作原理 2、 转换过程

课题：ROM 课时安排：2 重点：用ROM实现组合逻辑函数

难点：用ROM实现组合逻辑函数的阵列图画法

教学目标：使同学理解ROM的工作原理，掌握用ROM实现组合逻辑函数的方法及ROM级联的方法，阵列图的画法，了解RAM的工作原理 教学过程：

一、PLD的基本结构和分类

二、ROM的结构示意图 1、 基本结构

2、 内部结构示意图 3、 逻辑结构示意图

三、ROM的基本工作原理 1、 电路组成 2、 工作原理

四、ROM应用举例

五、ROM容量扩展

六、读/写存储器

课题：复习 课时安排：2 重点：主要知识点

教学目标：使同学对本书的重要知识点做一个全面的回顾和总结