数字电路教学讨论课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,西安电子科技大学,国家级精品课程数字电路与系统设计,数字电路教学讨论,数电在本学科课程教学中的位置,数电教学教什么?,数电前四章教学实施的个人体会,数字电路教学讨论数电在本学科课程教学中的位置,电子信息科技知识体系的MAP,电子信息科技知识体系的MAP,学生是带着已有的知识来到教室的。如果他们已经建立起来的概念没有被纳入教学之中，那么他们将很可能接受不了新的概念和信息，或者即使能够为了考试的目的学习新的知识，可是一离开教室他们还将回到他们的那些原有的知识体系中去,要发展某个研究领域的能力，学生必须：,具有深入的实际知识的基础,在一个概念架构的背景下理解事实和观念,以能够有助于回忆和运用的方式组织好知识,基于元认知的教学方法能够帮助学生学会通过确定学习目标和掌控达到这些目标的过程来控制他们自身的学习。,在解决问题之前教给学生有用知识的同时，教给学生一些一般性的在该领域具体有用的特定的策略。,学习理论的基本原理,学生是带着已有的知识来到教室的。如果他们已经建立起来的概念没,启示：,学习是一个在老师引导下由学生自我重建知识的过程！而不是把老师脑子里的知识复制给学生的过程。有一桶水的老师未必就能给学生一杯水！那杯水是学生自己产生的！,关于教学方法的部分观点,启示：关于教学方法的部分观点,主要矛盾：知识量的膨胀与学时压缩,组合,化合,在更少的时间内教给学生更多的知识,而且对知识的理解更深入，掌握得更牢固！,主要矛盾：知识量的膨胀与学时压缩组合 化合 在更少的时间,0.1 关于数字设计,0.2 模拟与数字,0.3 数字器件,0.4 数字设计的软件技术,引言,0.1 关于数字设计引言,0.1 关于数字设计,数字电路具有模拟特性,何时考虑数字电路的模拟特性和不考虑,做好设计文档,懂的使用标准功能部件,在系统级进行最小成本设计,设计可测试性和可制造性,使用可编程逻辑来简化设计，减少成本与后期修改,0.1 关于数字设计数字电路具有模拟特性,0.2 模拟与数字,模拟信号：,在时间和数值上连续变化的信号,时间上连续，幅值上连续,数字信号：,在时间和数值上变化 离散信号,时间上离散，幅值上整数化,t,t,t,0,1,0.2 模拟与数字模拟信号：ttt01,模拟系统成为数字系统举例_,静止图片,模拟：胶片,数字：1024768,每个象素,红、绿、蓝,8位，16位,数码像机 数字存储,数字处理,模拟系统成为数字系统举例_静止图片模拟：胶片数码像机 数字,模拟量用数字0、1的编码表示,t,V(t),4,3,2,1,0000 0100,0000 0011,0000 0010,A,.,.,.,B,C,模拟信号,数模转换器,0 0 0 0 0 0 1 1,3V,取样点足够多，原信号可较真实的复原,模拟量用数字0、1的编码表示tV(t)40000 01000,0.3 数字器件,基本数字器件,“门电路”,组合电路,“触发器”存储“0”或者“1”,时序电路,0.3 数字器件基本数字器件,0.4 数字设计的软件技术,数字电路的分析方法与测试技术,1.数字电路的分析方法,基本分析方法：功能表、真值表、逻辑表达式、波形图,2.数字电路的测试技术,数字电压表、电子示波器、逻辑分析仪,仿真软件：EWB(Electronics Workbench),PLD设计软件：,ISP Synario、MAX+PLUSII,越来越多的设计在芯片级完成，而不是在电路板级完成。,0.4 数字设计的软件技术数字电路的分析方法与测试技术1.,让我们看个例子,国外牛人自制CPU,一个名叫Bill编译器作者，但他为自己不熟悉CPU的实际工作而感到郁闷，因此想到动手来亲自作一个CPU。,让我们看个例子 国外牛人自制CPU一个名叫Bill,课程实施,第1章,数字逻辑基础（PPT）,数制 十进制和二进制转换,整数转换除2取余法,小数转换乘2取整法,主要介绍编码,BCD码,格雷码,奇偶校验码,课程实施 第1章数字逻辑基础（PPT）,学生应该记住的数字,n 2,n,n 2,n,1 2,2 4,3 8,4 16,5 32,6 64,7 128,8 256,9 512,10 1024,11 2048,12 4096,13 8192,14 16384,15 32768,16 65536,学生应该记住的数字 n,课程实施,第2章逻辑代数基础（PPT）,计算机学院的课程设置,离散数学已经介绍基本的与、或、非、异或、同或逻辑,逻辑公式，符号不同，表达相同。,数字电路主要让学生将基本器件及逻辑功能掌握。,基本概念和逻辑表达式化简工具。,课程实施 第2章逻辑代数基础（PPT）,课程实施,第4章组合逻辑电路,组合逻辑电路分析与组合逻辑电路设计,主要掌握 问题的非形式化描述，转变为形式化描述，,真值表,、逻辑表达式,会看器件（功能表）真值表,中规模器件要和总线连在一起,课程实施第4章组合逻辑电路,优先编码器,优先编码器常用于优先中断系统和键盘编码,优先编码器允许多个输入信号同时有效,但只按其中优先级别最高的有效输入信号编码,输入使能端,输入低电平有效,输出使能端,优先标志端,83优先编码器,优先编码器优先编码器常用于优先中断系统和键盘编码优先编码器允,3.优先编码器,Ei,Eo,功能,0,0,无输入输出使能有效,0,1,本器件有有效输入,1,0,无效状态,1,1,输入使能无效，器件不工作,3.优先编码器EiEo功能00无输入输出使能有效01本器件,164优先编码器,CS低电平有效表示有输入,I,14,=0,0,Ei,Eo,功能,0,0,无输入输出使能有效,0,1,本器件有有效输入,1,0,无效状态,1,1,输入使能无效，器件不工作,1,1,164优先编码器CS低电平有效表示有输入I14=00EiE,整数部分：最高位是0，而且灭掉以后，输出 作为次高位的 输入信号,小数部分：最低位是0，而且灭掉以后，输出 作为次低位的 输入信号,输入使能和输出使能相互配合,整数部分：最高位是0，而且灭掉以后，输出,译码器（decoder）74138,（3线-8线译码器）,enable inputs,EN1=1,EN2=0,EN3=0,地址输入端,输出低电平有效,En1En2 En3,A,2,A,1,A,0,Y,0,Y,1,Y,2,Y,3,Y,4,Y,5,Y,6,Y,7,0 x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1,x 1 x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1,x x 1 x x x 1 1 1 1 1 1 1 1,1 0 0,0 0 0,0,1 1 1 1 1 1 1,1 0 0,0 0 1 1,0,1 1 1 1 1 1,1 0 0,0 1 0 1 1,0,1 1 1 1 1,1 0 0,0 1 1 1 1 1,0,1 1 1 1,1 0 0,1 0 0 1 1 1 1,0,1 1 1,1 0 0,1 0 1 1 1 1 1 1,0,1 1,1 0 0,1 1 0 1 1 1 1 1 1,0,1,1 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0,A,2,A,1,A,0,译码器（decoder）74138（3线-8线译码器）en,00,0,数据,2-4线译码器,A,B,C,D,三态门,三态门,三态门,三态门,总线,脱离总线,50,000数据2-4线译码器ABCD三态门三态门三态门三态门总线,把每门课的内容都力图放到学科的大背景下去讲解，以使学生建立起完整的知识体系，提高教学的效率.,数字电路教学讨论课件,数字电路教学讨论课件,