电子技术与应用 课件 项目四任务2 绘制项目四电路图并分析

主讲教师：张艳红项目四数字抢答器的设计与实现任务2绘制数字抢答器电路图并分析认领本次教学的目标任务课程导入项目三人控流水灯的设计与实现项目四数字抢答器的设计与实现任务1：梳理项目四知识技能对接电工国家技能标准（职业编码6-31-01-03）任务3：选择与检测电子元器件任务4：分析部分电路的功能特性任务5：装配与测试项目四电路任务6：撰写产品说明书任务7：总结项目工作任务8：能力拓展---企业岗位调研任务2：绘制项目四电路图并分析活动1：认领本次教学的目标任务活动2：使用Multisim软件绘制项目四电路活动3：认识数字电路活动4：剖析逻辑关系与逻辑电路课程导入0102任务2的教学目标任务2的内容分解目录/CONTENTS任务2的教学目标01/

PART

ONE知识目标掌握数字电路基本元器件的功能和应用掌握组合逻辑电路的特点掌握数字电路的基础知识能够使用Multisim软件绘制数字抢答器电路；

任务2的教学目标能够用组合逻辑电路模拟现实中的逻辑关系能够使用仿真软件绘制定时抢答器电路图并分析能准确写出基本逻辑门电路的逻辑函数式与真值表能够分析组合逻辑电路代表的逻辑关系，并用真值

表和逻辑函数式表示

任务2的教学目标能准确识别基本逻辑门电路的标准图形符号能力目标培养团队意识

，加强与人

沟通交流的能力树立创新创业的自觉意识任务2的教学目标职业素养素养SHITSUKE整理SEIRI安全SAFETY清扫SESO节约SAVE清洁SEIKETSU整顿SEITON任务2的教学目标任务2的内容分解02/

PART

TWO数字定时抢答器的仿真使用Multisim软件绘

制项目四电路认领本次教学的

目标任务剖析逻辑关系与逻辑电路任务2的内容分解认识数字电路好的，本次课我们对任务2的学习目标进行了分析，对任务2的学习内容进行了分解。感谢聆听，预祝学习顺利。相信自己！课程小结数字抢答器的数字是什么意思？

思考题

(可选)任务2绘制数字抢答器电路图并分析使用Multisim软件绘制项目四电路课程导入0102认识电路图了解抢答器元器件清单目录/CONTENTS认识电路图01/

PART

ONE认识电路图了解抢答器元器件清单02/

PART

TWO了解抢答器元器件清单序号名称型号/规格数量1优先编码器74HC148/74LS14812锁存器74HC279/74LS27913译码驱动器74HC4511/74LS4814共阴数码显示器

15选手按键开关/单刀双掷86控制开关单刀双掷17电阻1KΩ88电源+5VCC根据需要9地GND根据需要好的，本次课我们主要是认识电路图，了解所需元器件，并在Multisim软件画出电路图，实现仿真结果。感谢聆听，预祝学习顺利。相信自己！课程小结为什么画图之前需要了解元器件清单?

思考题

(可选)任务2绘制数字抢答器电路图并仿真认识数字电路抢答竞赛的照片或者动画照片，人判断与机器判断的对比l

抢答竞赛的照片或者动画照片，人判断与机器判断的对比课程导入目录/CONTENTS01

数字信号与模拟信号02

数字电路与模拟电路03

数字信号的表示04

数字电路的基本特点05

数字电路的应用06

数字电路的发展07

数字电路的分类目录/CONTENTS数字信号与模拟信号01/

PART

ONE

l

模拟信号——图(a)：l

数字信号——图(b)：在时间上和幅度上都是连续的模拟信号l

电子电路所处理的信号可以分为两大类：在时间和幅值上都不连续/离散的数字信号。数字信号与模拟信号的关系(b)数字信号波形(a)模拟信号波形数字电路与模拟电路02/

PART

TWO模拟电路——对模拟信号进行传输、

处理的电子线路。数字电路——对数字信号进行传输、

处理的电子线路。如数字电子钟、表决器的电子电路都是由数字电路组成的。数字电路与模拟电路数字电路与模拟电路数字电路与模拟电路数字电路与模拟电路数字电路与模拟电路03/

PART

THREE数字信号的

表示方法在数字电路中，通常用高、低电平(电平是指一定幅值的电压值)来表示信号，可以说数字信号就是由低电平电信号和高电平电信号组成的，数字信号只有两个离散的数值，常用数字“0”和“1”来表示，它们没有大小之分，只代

表两种对立的状态。数字信号的表示低电平电信号

“0”

门关闭

，开关断开

，灯泡熄

，

二极管截止高电平电信号

“1”

门打开

，开关闭合

，灯泡亮

，

二极管导通数字电路的基本特点04

/

PART

FOUR精准维修率低工作、生活、学习、娱乐产品尺寸小数字电路的基本特点应用范围广

精度高集成度高可靠性高数字电路的应用05/

PART

FIVE数字电路的应用领域：电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术各个领域。

数字电路的应用06

/

PART

SIX数字电路的发展数字技术经历了计算机、互联网和新一代信息技术三个阶段：3.新一代信息技术阶段(2016年至今)2016年的标志意义2.互联网阶段(1969年-2015年)1969年组建阿帕网(ARPANET)1.计算机阶段(1946年-1970年代)数字电路的发展数字技术经历了计算机、互联网和新一代信息技术三个阶段：3.新一代信息技术阶段(2016年至今)2016年的标志意义2.互联网阶段(1969年-2015年)1969年组建阿帕网(ARPANET)1.计算机阶段(1946年-1970年代)数字电路的发展数字技术经历了计算机、互联网和新一代信息技术三个阶段：3.新一代信息技术阶段(2016年至今)2016年的标志意义2.互联网阶段(1969年-2015年)1969年组建阿帕网(ARPANET)1.计算机阶段(1946年-1970年代)数字电路的发展数字技术经历了计算机、互联网和新一代信息技术三个阶段：3.新一代信息技术阶段(2016年至今)2016年的标志意义2.互联网阶段(1969年-2015年)1969年组建阿帕网(ARPANET)1.计算机阶段(1946年-1970年代)数字电路的发展07/

PART

SEVEN数字电路的分类数字电路有很多种分类方式，其中一种是按集成度进行划分集成度(每片集成的门的

数量或者元件的数量)超大规模集成电路(VLSI)特大/甚大/巨大规模集成电路(ULSI)小规模集成电路(SSI)中规模集成电路(MSI)大规模集成电路(LSI)

数字电路的分类

超大规模集成电路(VLSI)1978大规模集成电路(VLSI)

1971

数字电路的分类——集成度1~10等效门/片10~100个元件/片特大/甚大规模

集成电路(ULSI)1988中规模集成

电路(MSI)1966小规模集成

电路(SSI)1958特大/甚大规模

集成电路(ULSI)1988超大规模集成电路(VLSI)1978

数字电路的分类——集成度10~100个等效门/片100~1000元件/片大规模集

成电路

(VLSI)

1971中规模集成

电路(MSI)1966小规模集成

电路(SSI)1958特大/甚大规模

集成电路(ULSI)1988超大规模集成电路(VLSI)1978大规模集成电路(VLSI)

1971100~10,000个等效门/片1000~100,000个元件/片

数字电路的分类——集成度中规模集成

电路(MSI)1966小规模集成

电路(SSI)1958超大规模集成电路(VLSI)1978大规模集成电路(VLSI)

1971

数字电路的分类——集成度10,000以上个等效门/片100,000以上个元件/片特大/甚大规模

集成电路(ULSI)1988中规模集成

电路(MSI)1966小规模集成

电路(SSI)1958超大规模集成电路(VLSI)1978大规模集成电路(VLSI)

1971

数字电路的分类——集成度100,000以上个等效门/片1000,000以上个元件/片特大/甚大规模

集成电路(ULSI)1988中规模集成

电路(MSI)1966小规模集成

电路(SSI)1958模拟信号与数字信号的关系模拟电路与数字电路的关系数字信号的表示方法数字电路的特点课程小结数字电路的应用领域课程小结数字电路的分类数字电路的发展数字电路的基本特点有哪些？

思考题

(可选)剖析基本逻辑关系与逻辑门任务2绘制项目四电路图并分析课程导入在上次课程我们已经知道了数字信号与模拟信号的关系，也了解了数字电路的特点和应用场景。今天，我们就来说说数字信号在数字电路中到底经历了哪些事情，输入输出信号间存在着怎样的关系。数字电路是具有逻辑功能的逻辑电路，其逻辑功能体现在输入、输出之间的因果关系。而输入、输出的存在或表现形式，有且仅有两个相互对立的状态，

而且它必定是两个状态中的一个。例如：开了关只有“闭合”和“断开”两种状态，

而且开关的状态必为二者之一；发光二极管只有“亮”、“灭”两种状态，等等。这两种相互对立的逻辑状态通常用“0”和“1”来表示。课程导入目录/CONTENTS01

逻辑的概念02

基本逻辑关系03

逻辑关系的表示方法04

逻辑门逻辑的概念01/

PART

ONE数字电路是具有逻辑功能的逻辑电路，其逻辑功能体现在输入、输出之间的因果关系。而输入、输出的存在或表现形式，有且仅有两个相互对立的状态，而且它必定是两个状态中的一个。例如：开关只有“闭合”和“断开”两种状态，而且开关的状态必为二者之一；发光二极管只有“亮”、“灭”两种状态，等等。这两种相互对立的逻辑状态通常用“0”和“1”来表示。

逻辑的概念基本逻辑关系02/

PART

TWO非基本逻辑关系或与不闭合不闭合不亮不闭合闭合不亮闭合不闭合不亮闭合闭合亮基本逻辑关系--与逻辑当决定某一事件的全部条件都具备时，该事件才会发生，这样的因果关系称为“与”逻辑关系，简称“与”逻辑。在逻辑代数中，对应的运算为“与”运算。

基本逻辑关系--与逻辑

基本逻辑关系—“或”逻辑

基本逻辑关系—“或”逻辑

基本逻辑关系—“或”逻辑

基本逻辑关系—“或”逻辑不闭合不闭合不亮不闭合闭合亮闭合不闭合亮闭合闭合亮当决定某一事件的所有条件中，只要有一个具备，该事件就会发生，这样的因果关系叫做“或”逻辑关系。对应的逻辑运算为“或”运算。

基本逻辑关系—“或”逻辑

基本逻辑关系—“非”逻辑当某一条件具备了，事情不会发生；而此条件不具备时，事情反而发生。这种逻辑关系称为“非”逻辑关系。对应的运算为求“反”运算或“非”运算。不闭合亮闭合不亮

基本逻辑关系—“非”逻辑复

杂逻

辑

关

系各

种

组

合

各

种

组

合

非或与复杂逻辑关系03

/

PART

THREE逻辑关系的表示

方法l真值表l逻辑表达式l逻辑电路图l波形图l卡诺图&逻辑关系的表示方法有5种：≥1&逻辑关系的表示方法或门与门非门把变量的各种取值组合与对应的函数值以表格形式一一列举出来，这种表格就叫真值表。每个输入变量有0和1两个取值，n个变量就有2n个不同取值组合，将

它们按顺序排列起来，同时在相应位置写上函数值。

逻辑关系的表示方法

逻辑函数表达式——用“与”、“或”、“非”等逻辑运算表示逻辑变量之间关

系的代数式。

逻辑关系的表示方法

逻辑图——由逻辑符号表示逻辑函数的图形叫做逻辑电路图。

逻辑关系的表示方法

时序图——反映输入和输出变量对应取值随时间按照一定规律变化的图形。

逻辑关系的表示方法

图形化的真值表——把各种输入变量取值组合下的输出函数值填入一种特殊的

方格图中，即可得到逻辑函数的卡诺图。

逻辑关系的表示方法

逻辑门04

/

PART

FOUR与门电路或门电路非门电路与逻辑或逻辑非逻辑与门或门非门

逻辑门

或门逻辑符号与门逻辑符号非门逻辑符号&1≥1实现逻辑关系的基本元件，即为逻辑门(电路)。比如，实现“与”“或”“非”逻辑的元件，即为“与门”“或门”“非门”。逻辑门可以用电阻，电容，二极管，三极管等分立原件构成，称为分立元件门。也可以将门电路的所有器件及连接导线制作

在同一块半导体基片上，构成集成逻辑门

电路。开关A开关B灯Y不闭合不闭合不亮不闭合闭合不亮闭合不闭合不亮闭合闭合亮(b)逻辑功能表逻辑门-与门(a)电路图(d)逻辑符号与逻辑表达式(c)真值表“与”门电路开关A开关B灯Y不闭合不闭合不亮不闭合闭合亮闭合不闭合亮闭合闭合亮(b)逻辑功能表“或”门电路(a)电路图

“或”逻辑和“或”门电路(d)逻辑符号与逻辑表达式(c)真值表开关A灯Y不闭合亮闭合不亮“非”门电路(b)逻辑功能表(a)电路图

“非”门电路(d)逻辑符号与逻辑表达式(c)逻辑真