项目六 组装声光控延时照明开关电路（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（科学出版社）

知识目标： 1．理解数字电路的基本知识 2．掌握数制之间的转换方法 3．了解码制的概念和分类 4．了解逻辑函数的化简方法 技能目标 1．正确识别数字集成电路的外形、管脚 2．熟练分析数字集成电路的逻辑功能 3．正确制作声光控延时照明开关电路 项目六 组装声光控延时照明开关电路 任务一 认知脉冲与数字信号 任务分析： 数字电路是通过脉冲数字信号来传输信息的，而数字信号是利用二进制的“0”和“1”来反映电路中两种对立的状态，从而来确认数字电路的输出状态。如何将二进制和数字电路联系在一起呢？通过本任务的学习就可以解决这个问题。 读一读 知识1 数字电路 处理数字信号的电路称为数字电路。它有以下特点： （1）由于数字电路的工作信号是不连续变化的数字信号，它在电路中表现的状态为信号的有无，或者电平的高低。故常用二进制的“0”和“1”来代表，如无脉冲信号用“0”表示，有脉冲信号用“1”表示。 （2）数字电路中晶体管多工作在开关状态，即工作在晶体管的饱和区或截止区，而放大区只是其过渡状态。 （3）数字电路主要是研究输出信号的状态（0或1）与输入信号的状态（0或1）之间的逻辑关系，因此数字电路也称逻辑电路。 另外，数字电路还有抗干扰能力强、功耗低、速度快、利于集成等优点。 1.数制的几个基本概念 (1)进位制 多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简称进位制。 (2)基数 进位制的基数，就是在该进位制中可能用到的数码个数。 (3)位权（位的权数） 在某一进位制的数中，每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数，这个固定的数就是这一位的权数。权数是一个幂。 2.二进制数与十进数的转换 二进制数转换成十进数的方法是首先将非十进制数按权展开，然后各项相加，其结果就是等值的十进制数。 把十进制数转换成等值的二进数时，其整数部分的转换采用“除2取余”，直到商为0，之后将余数按逆序排列，即先得到的余数为低位，后得到的余数为高位。小数部分采用“乘2取整”，直到积为0或达到要求后，将积的整数按顺序排列。 知识2 数字逻辑代数的表示方法 数字逻辑代数又称开关代数或布尔代数，它是研究逻辑电路的数 学工具。 逻辑代数的变量称为逻辑变量，表示逻辑电路的输入、输出状态，通常用大写字母A、B、C、D等来标记。在二进制逻辑中，逻辑变量只有0和1两种取值，分别表示逻辑电路的信号状态（如信号的有无、电平的高低等）。它只表示事物对立的两种状态，本身没有数量意义。 如果一个逻辑变量Y由其它一个或多个逻辑变量（如A、B、C、D…）的取值所决定，当A、B、C、D…确定后， Y也就唯一确定了，则把变量Y称为变量A、B、C、D…的逻辑函数，表示为 Y=F（A、B、C、D…） 常见的逻辑函数有四种表示方法：逻辑函数表达式法、逻辑真表示法、逻辑电路图形符号表示法以及逻辑电路波形图表示法。逻辑函数的这几种表示方法之间可以相互转换。 练一练 二进制数与十进制数之间的转换 把下列的二进制转换为十进制, 十进制转换为二进制。看谁的速度快。 （10010011）2 （10001001）10=（1001001.001）2 （49）10 做一做 认知数字集成电路的外形 一、实训目的 认识集成电路的外形。 二、实训器材 本实训所需和器材见表6-1。 任务二 认知逻辑门 任务分析 通过对常见数字集成块的认知，了解了不同的集成电路具有不同的逻辑功能。本任务就是来学习与、或、非、与非等逻辑集成电路的逻辑关系以及逻辑功能的测试。 读一读 几种基本逻辑门电路 练一练 常见基本门电路的逻辑功能验证 一、与非门（CD4011或74LS00）逻辑功能测试 1．将CD4011的14脚接+5V电源，7脚接地。如图6-14所示。 2．按表6-７中输入端要求，将CD4011任一组输入端接入逻辑电平，测试输出端逻辑电平值，将结果记录于表6-8所列真值表中，应符合逻辑关系式Y=。并用万用表测出各端电压值记录于表6-9所列电平表中。 图6-13 发光二极管 图6-14 CD4011 二、或非门（74LS02）逻辑功能测试 测试方法同与非门（CD4011或74LS00）逻辑功能测试。74LS02如图６－１５所示（注意与74LS00的输入输出端的位置有区别）。将测试结果填入下表中6-10中，应符合逻辑关系式Y=。 三、异或门（74LS86）逻辑功能测试 测试方法同与非门（CD4011或74LS00）逻辑功能测试。74LS86如图６－１７所示。将测试结果填入表6-11中，应符合逻辑关系式Y=。 做一做 组装