第一篇:科研課題設(shè)計邏輯方法歸納
科研課題設(shè)計邏輯方法歸納
邏輯方法包括的類型有:、類比法、分析與綜合法、歸納法、演繹法。作為科學(xué)認(rèn)識的方法,通過一般進(jìn)一步認(rèn)識個別的主要思維方法就是演繹;由個別認(rèn)識一般的思維方法,就是歸納;而通過個別認(rèn)識個別、或者通過一般認(rèn)識一般的思維方法,就是類比。演繹、歸納和類比,都是科學(xué)認(rèn)識中最為廣泛應(yīng)用的邏輯思維方法。
歸納法
1、概念:所謂歸納,是指從個別事實中概括出一般原理的邏輯推理方法,即通過對一些個別的事實進(jìn)行概括和總結(jié),從中抽象出一般的公式、原理和結(jié)論。
2、科學(xué)歸納法的五種形式:1 求同法2 存異法3 共用法4 共變法5 剩余法
3、簡單枚舉法的優(yōu)點:在于用起來方便。缺點:在于歸納得不完全。
4、完全歸納法的優(yōu)點:在于結(jié)論是可靠的。缺點:在于結(jié)論沒有超出前提的范圍。
其中共用法是存異法和求同法的結(jié)合,共變法和剩余法是求同法和存異法的引申和補充。因此,最基本的方法是求同法和存異法。
演繹法
1演繹法同歸納法相反,是指從已知的某一些一般公理、原理、定理、法則、概念出發(fā),從而推論出新結(jié)論的一種科研方法,即從一般到個別的邏輯推理方法。演繹的局限:1 不在于發(fā)現(xiàn),光靠演繹法不可能在科學(xué)上取得較大進(jìn)展。2 推理的結(jié)果的可靠性受到前提的制約。(四概念)3 孤立的演繹本身不能正確的反映不斷變化著的客觀世界。歸納方法不可靠,但能獲得新知識,由歸納可上升到普遍命題,演繹推理可靠,但一般不能獲得新知識,結(jié)論已蘊含在大前提中。
3演繹的作用: 1 可以把有關(guān)的科學(xué)知識合理的聯(lián)系起來,想出邏輯嚴(yán)密的理論體系。2.是作出科學(xué)預(yù)見的一種手段。3 是發(fā)展假說和理論的一個必要環(huán)節(jié),能為科學(xué)知識的合理性提供邏輯證明。4 對于人們進(jìn)行各項工作有重要的指導(dǎo)作用。5 對于反駁錯誤的理論學(xué)說也有重要作用。
4演繹推理的主要形式:演繹推理的主要形式是三段論,即大前提、小前提和結(jié)論。大前提是一般事理;小前提是論證的個別事物;結(jié)論就是論點。演繹的條件:
1、前提必須真實
2、邏輯聯(lián)系必須正確
第二篇:方 程.教學(xué)設(shè)計doc
“方 程”教學(xué)設(shè)計(第一稿)
銀山鎮(zhèn)中心小學(xué) 申心晶
【教學(xué)內(nèi)容】
義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書青島版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級上冊第55--60頁?!窘滩暮單觥?/p>
本課信息窗通過展示國家一級保護(hù)動物白鰭豚、大熊貓、東北虎數(shù)量的變化比較,引導(dǎo)學(xué)生提出相應(yīng)問題,理解等量關(guān)系,進(jìn)而研究方程的意義。方程是在學(xué)生充分理解了四則運算的意義和會用字母表示數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的。由用字母表示數(shù)到方程,是學(xué)生又一次接觸初步的代數(shù)思想。代數(shù)思維是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“核心思想”,引導(dǎo)學(xué)生從算術(shù)思維到代數(shù)思維的過渡是本課重要的教學(xué)內(nèi)容?!窘虒W(xué)目標(biāo)】
1.根據(jù)天平平衡的原理,理解等式。能用方程表示簡單的數(shù)量關(guān)系,理解方程的意義,滲透符號意識,發(fā)展數(shù)感。
2.學(xué)生在觀察、思考、分析、抽象、概括的過程中,經(jīng)歷從現(xiàn)實生活或具體情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,用方程表示題中的數(shù)量關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生形成模型思想。3.在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的同時,體會數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系,提高對數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用意識,激發(fā)保護(hù)珍稀動物的責(zé)任感。【教學(xué)重、難點】
重點:結(jié)合具體情境理解方程的意義,用方程表示簡單的等量關(guān)系。難點:算術(shù)思維到代數(shù)思維的過渡 【教學(xué)準(zhǔn)備】
天平砝碼 多媒體課件 視頻資料 【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情境,提供素材 1.創(chuàng)設(shè)情境,視頻引入
談話:同學(xué)們,世界上有許多珍稀動物,我們一起來欣賞視頻資料。
播放視頻資料
談話:欣賞了這段視頻,你想說點什么?
小結(jié):動物是我們的好朋友,愛護(hù)動物是我們每個人應(yīng)盡的責(zé)任。2.提供素材、引發(fā)思考
課件出示情境圖:熊貓、東北虎、白鰭豚
出示信息1:白鰭豚是國家一級保護(hù)動物,瀕臨滅絕。1980年約有400只,比2004年多300只。
談話:根據(jù)這些信息,你能提出什么數(shù)學(xué)問題? 預(yù)設(shè):2004年白鰭豚有多少只?400-300=100(只)追問:算式中的數(shù)字表示什么?
小結(jié):用1980年的只數(shù)減去300可以得到2004年的只數(shù),這是用算術(shù)方法解決問題。今天我們換一種思路來研究數(shù)量之間的關(guān)系。
二、分析素材、理解概念 1.分析信息,梳理等量關(guān)系
談話:剛才我們發(fā)現(xiàn)了1980年的只數(shù)去掉300只與2004年的只數(shù)是相等的。
1980年的只數(shù)—300 = 2004年的只數(shù)
根據(jù)題中的信息,你還能找到哪些相等的數(shù)量關(guān)系?試著說一說。
預(yù)設(shè):1980年的只數(shù)-2004年的只數(shù)=300
2004年的只數(shù)+300=1980年的只數(shù)。
談話:式子中的這么多字,有沒有簡潔的表示方法? 預(yù)設(shè):a+b=c,a+300=b a+300=400 追問:能說說式子中的字母表示什么嗎?
小結(jié):數(shù)學(xué)中我們常用字母x來表示未知數(shù),X+300=400這樣的式子我們第一次見,它表示什么意思呢?下面我們借助天平來研究。2.借助天平理解等式的意義。談話:對天平你有哪些了解?
預(yù)設(shè):稱物體的質(zhì)量、比較物體的質(zhì)量 演示1:
談話:你能用一個式子來表示天平左、右兩邊的關(guān)系嗎? 預(yù)設(shè): 50〈100,100〉50
小結(jié):大于號、小于號可以表示天平左右兩邊是不相等的。演示2:
談話:現(xiàn)在呢?能用式子來說說嗎? 預(yù)設(shè):50+50=100
小結(jié):用等號就可以表示左右兩邊是相等的。
談話:現(xiàn)在你能像老師一樣,借助天平,擺一擺,寫一寫嗎? 合作要求:
(1)小組長合理分工,選出操作員和記錄員。(2)先用天平擺一擺,再寫出式子。(3)選出一個式子寫在卡片上。演示3:
X克
談話:誰會寫這個式子? 3.理解X+300=400
談話:同學(xué)們,我們來想象一下,在剛才白鰭豚的題目中,如果1980年只數(shù),2004年的只數(shù)和300只也能像砝碼一樣放在天平上,應(yīng)該怎樣擺放呢?
小結(jié):這樣就容易理解x +300 =400了。4.理解10x=1600
出示信息2:2004年,我國野生大熊貓約有1600只,是人工養(yǎng)殖大熊貓數(shù)量的10倍。
談話:在這個信息中,野生大熊貓和人工養(yǎng)殖大熊貓又有什么關(guān)系呢?根據(jù)這個關(guān)系,能用含有未知數(shù)x的式子表示這個關(guān)系嗎? 預(yù)設(shè):1600÷x=10,10x=1600 追問:10x表示什么?1600呢?
課件出示:
5.理解 3x+100=1000
出示信息3: 預(yù)計到2010年,全國最大的東北虎繁育基地的東北虎數(shù)量將達(dá)到1000只,比2003年的3倍還多100只。
談話:還能找到題中的相等關(guān)系嗎?試著用含有x的式子表示出來。談話:等號左邊表示什么?右邊呢?
三、借助素材,總結(jié)概念 1.分類
談話:剛才我們研究了這么多的式子,你能給他們分分類嗎? 預(yù)設(shè):按是否相等分類;按是否含有字母分類
談話:像這樣表示左右兩邊相等的式子,叫等式。那不相等的式子呢?
小結(jié):像x+300=400,10x=1600,3x+100=1000這樣含有未知數(shù)的等式,叫做方程。談話:在方程這個概念中,哪幾點很重要? 預(yù)設(shè):未知數(shù) 等式(板書標(biāo)記)
小結(jié):未知數(shù)和等式是構(gòu)成方程的兩個要素,要判斷一個式子是不是方程就根據(jù)這兩點。
2.揭示等式與方程的關(guān)系 談話:同學(xué)們,黑板上既有方程又有等式,你覺得他們是怎樣的關(guān)系呢?我們先來看一組判斷題。課件出示:
談話:現(xiàn)在你能用自己的話說說等式和方程的關(guān)系嗎?
小結(jié):等式表示的范圍很大,方程只是其中的一部分,如果用圖來表示是這樣的: 課件出示:
四、鞏固拓展,應(yīng)用概念 1. 判斷下面的式子是否是方程。
x+5 15+5=20 2x +3〉10 10÷m=2
2.解決問題。播放公益廣告的視頻資料。根據(jù)我們今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容,找出信息中的等量關(guān)系式,試著用方程表示出來。
3.小資料:
早在三千六百多年前,埃及人就會用方程解決數(shù)學(xué)問題了。在我國古代,大約兩千年前的《九章算術(shù)》中,就記載了用一組方程解決實際問題的史料。一直到三百年前,法國的數(shù)學(xué)家笛卡兒第一個提倡用x、y、z等字母代表未知數(shù),才形成了現(xiàn)在的方程。
五、回顧反思,總結(jié)提升 談話:今天你有什么收獲? 生答,師小結(jié)。
第三篇:基本邏輯指令綜合設(shè)計實驗
實驗六 基本邏輯指令綜合設(shè)計實驗
一、實驗?zāi)康模?/p>
1.在掌握邏輯指令的基本應(yīng)用基礎(chǔ)上,通過綜合設(shè)計實驗的訓(xùn)練,達(dá)到提高綜合分析問題、解決問題能力的目的。
2.通過程序的調(diào)試,進(jìn)一步掌握PLC的編程技巧和編程調(diào)試方法。
3.以工程應(yīng)用為出發(fā)點,強(qiáng)化學(xué)生的工程意識。
二、實驗設(shè)備:
PLC實驗臺:主機(jī)掛件(西門子S7-300 PLC)、基本邏輯指令實驗掛件、繼電器掛件、直線運動模塊、PC機(jī)、連接導(dǎo)線
三、預(yù)習(xí)內(nèi)容:
1.熟悉西門子STEP 7編程軟件的使用方法。
2.熟悉西門子S7-300 PLC的基本位設(shè)備:I、Q、M、T、C。3.熟悉基本邏輯指令的編程方法。4.熟悉典型繼電器控制電路。
5.了解PLC設(shè)計控制系統(tǒng)的基本方法和步驟。
6.本次實驗為一般設(shè)計類實驗,要求學(xué)生在實驗前根據(jù)具體內(nèi)容完成以下任務(wù):(1)確定輸入/輸出信號
(2)分析控制要求,簡單畫出PLC電氣原理圖(按實驗內(nèi)容要求)(3)編寫PLC(梯形圖)程序
(4)寫出程序調(diào)試步驟(5)寫出程序運行結(jié)果
四、實驗步驟:
1.電路連接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤,并將RUN/STOP開關(guān)置于STOP后,接入220V交流電源.2.在PC機(jī)啟動西門子STEP 7編程軟件,新建工程,進(jìn)入編程環(huán)境。
3.根據(jù)實驗內(nèi)容,在STEP 7編程環(huán)境下輸入梯形圖程序,轉(zhuǎn)換后,下載到PLC中。4.程序運行調(diào)試并修改。5.寫實驗報告。
五、實驗內(nèi)容:
1.小車往復(fù)運動控制程序
本程序是以檢測為原則,實現(xiàn)PLC順控 系統(tǒng)設(shè)計。
(1)控制要求:
小車在初始狀態(tài)時停在中間,限位開關(guān) I0.0=ON;按下啟動按鈕I0.3,小車按圖4.1所示
圖4.1 小車往復(fù)運動示意圖
順序往復(fù)運動,按下停止按鈕I0.4,小車停在初始位置(中間)(2).設(shè)計指導(dǎo):
① 該程序為電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制的具體工程應(yīng)用。② 該程序的關(guān)鍵問題:按下停止按鈕時,小車并不是立即停止,而是要回到原位(中間位置)才停,所以要對停止信號加自鎖保持,小車回到原位后再清除停止信號。2.電動機(jī)Y-△降壓啟動控制程序
本程序是用PLC改造典型繼電器電路的應(yīng)用(1)控制要求:
圖4.2所示為籠型異步電動機(jī)Y-Δ降壓起動繼電接觸器控制系統(tǒng)圖,寫出系統(tǒng)工作流程,設(shè)計用PLC改造后的電氣原理圖和控制程序。
(2)設(shè)計指導(dǎo):
圖4.2 電動機(jī)Y-△降壓啟動電路
① 該程序為電動機(jī)降壓啟動控制的具體工程應(yīng)用,學(xué)生先分析圖4.2后,確定輸入/輸出信號,畫PLC電氣原理圖。
② 該程序的關(guān)鍵問題:程序中要考慮PLC的工作方式與繼電器控制系統(tǒng)不同,PLC沒有先斷后合的概念,所以在實際工程應(yīng)中,PLC編程時要人為加入切換延時,即電動機(jī)Y形接法運行一段時間后,切除Y形接法的接觸器線圈后延時一點時間(2秒)后,再接通電動機(jī)△形接法的接觸器線圈,使電動機(jī)全壓運行。定時器的編程學(xué)生可參考本書實驗二中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計
六、實驗報告
本次實驗為綜合設(shè)計型實驗,要求學(xué)生在實驗前加強(qiáng)預(yù)習(xí),實驗過程中重點是運行、調(diào)試及修改自己設(shè)計的程序。本次實驗報告的內(nèi)容主要是:
1.實驗?zāi)康模罕敬螌嶒炛饕_(dá)到的要求及目的。
2.實驗設(shè)備:本次實驗的主要設(shè)備。
3.預(yù)習(xí)內(nèi)容:預(yù)習(xí)本次實驗內(nèi)容后,按實驗內(nèi)容畫出PLC電氣原理圖、PLC梯形圖程序以及程序調(diào)試步驟。
4.實驗具體步驟:重點寫程序的運行、調(diào)試、修改的過程。
5.實驗程序上機(jī)驗證:寫出運行后得到的結(jié)果,并分析與預(yù)習(xí)中的結(jié)果是否相同 6.心得體會:本次實驗中遇到的問題、解決方法及收獲。
注:本次實驗為綜合設(shè)計型實驗,要求學(xué)生的實驗報告中必須畫出PLC電氣原理圖、以及寫出最終的梯形圖程序。
第四篇:數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)大綱
西安電子科技大學(xué)
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點課程教學(xué)大綱
“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計”教學(xué)大綱
課程編號:OE2121017 課程名稱:數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計
英文名稱: Digital Logic and Digital
System Design 學(xué)
時:60
學(xué)
分:4 課程類型:必修
課程性質(zhì):專業(yè)基礎(chǔ)課 適用專業(yè):電子信息與通信工程(大類)
開課學(xué)期:4 先修課程:高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路分析與模擬電子線路 開課院系:電工電子教學(xué)基地及相關(guān)學(xué)院
一、課程的教學(xué)任務(wù)與目標(biāo)
數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計是重要的學(xué)科基礎(chǔ)課。該課程與配套的“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實驗”課程緊密結(jié)合,以問題驅(qū)動、案例教學(xué)、強(qiáng)化實踐和能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,通過課程講授、單元實驗、綜合設(shè)計項目大作業(yè)、設(shè)計報告撰寫、研討講評等環(huán)節(jié),實現(xiàn)知識能力矩陣中1.1.2.2、1.2.1.2以及2.5、2.6、3.6、4.1、4.2的能力要求。
要求學(xué)生掌握數(shù)字電路的基本概念、基本原理和基本方法,了解電子設(shè)計自動化(EDA:Electronic Design Automation)技術(shù)和工具。數(shù)字電路部分要求學(xué)生掌握數(shù)制及編碼、邏輯代數(shù)及邏輯函數(shù)的知識;掌握組合邏輯電路的分析與設(shè)計方法,熟悉常用的中規(guī)模組合邏輯部件的功能及其應(yīng)用;掌握同步時序邏輯電路的分析和設(shè)計方法,典型的中大規(guī)模時序邏輯部件。EDA設(shè)計技術(shù)部分,需要了解現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的方法與過程,學(xué)習(xí)硬件描述語言,了解高密度可編程邏輯器件的基本原理及開發(fā)過程,掌握EDA設(shè)計工具,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計較大規(guī)模的數(shù)字電路系統(tǒng)的能力。
本課程教學(xué)特點和主要目的:
(1)本課程概念性、實踐性、工程性都很強(qiáng),教學(xué)中應(yīng)特別注重理論聯(lián)系實際和工程應(yīng)用背景。
(2)使學(xué)生掌握經(jīng)典的數(shù)字邏輯電路的基本概念和設(shè)計方法;(3)掌握當(dāng)今EDA工具設(shè)計數(shù)字電路的方法。
(4)本課將硬件描述語言(HDL)融合到各章中,并在軟件平臺上進(jìn)行隨堂仿真, 通西安電子科技大學(xué)
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點課程教學(xué)大綱
過本課和實驗教學(xué), 使學(xué)生掌握新的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計技術(shù).雖然現(xiàn)代設(shè)計人員已經(jīng)很少使用傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù),但傳統(tǒng)的設(shè)計可以讓學(xué)生直觀地了解數(shù)字電路是如何工作的,并可以為EDA設(shè)計工具所進(jìn)行的操作提供說明,讓學(xué)生進(jìn)一步了解自動化設(shè)計技術(shù)的優(yōu)點。
成功的邏輯電路設(shè)計人員必須深入理解數(shù)字邏輯設(shè)計相關(guān)的基本概念,并熟練掌握EDA設(shè)計工具的使用。
二、本課程與其它課程的聯(lián)系和分工
數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計主要討論集成電路器件的外部特性,對門電路內(nèi)部晶體管的工作原理及狀態(tài)轉(zhuǎn)換只作定性了解。
數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計在學(xué)科基礎(chǔ)中的地位既要體現(xiàn)作為一門課程的完整性和電子線路體系結(jié)構(gòu)的特點,也要體現(xiàn)為后續(xù)課程服務(wù)的目的。后續(xù)的專業(yè)課程如計算機(jī)組成原理,微機(jī)原理、接口技術(shù)等都是數(shù)字電路系統(tǒng)高度集成的體現(xiàn)。數(shù)字電路與系統(tǒng)設(shè)計為微處理器與系統(tǒng)設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)、數(shù)字通信等后續(xù)課程進(jìn)行了基礎(chǔ)知識準(zhǔn)備。
三、課程內(nèi)容及基本要求
(一)數(shù)制與編碼(建議3學(xué)時)學(xué)習(xí)數(shù)制表示方法和常用編碼 1.基本要求
(1)掌握常用數(shù)制(2、8、10、16進(jìn)制數(shù))的表示方法與相互轉(zhuǎn)換方法
(2)掌握常用編碼(842BCD碼、5421BCD碼、余3碼、格雷碼等)的表示方法 2.重點、難點
重點:二進(jìn)制,十六進(jìn)制 難點:格雷碼的掌握
3.說明:主要掌握常用編碼的表示方法
(二)邏輯代數(shù)與邏輯函數(shù)化簡(建議10學(xué)時)
學(xué)習(xí)邏輯代數(shù)的基本運算及函數(shù)表示方式,了解邏輯函數(shù)的化簡方法;學(xué)習(xí)硬件描述語言(HDL)描述邏輯函數(shù)的基本結(jié)構(gòu),熟悉邏輯函數(shù)與HDL之間的對應(yīng)關(guān)系。1.基本要求
(1)熟練掌握基本邏輯運算與邏輯門
(2)了解邏輯代數(shù)的基本定理、法則和主要公式,了解邏輯函數(shù)代數(shù)化簡法(3)掌握邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式和常用的五種表達(dá)式及相互轉(zhuǎn)換方法(4)能夠用HDL描述真值表,熟悉邏輯函數(shù)的HDL表達(dá)方式(5)熟悉邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法
(6)掌握包含無關(guān)項邏輯函數(shù)的表示方法及化簡方法 2.重點、難點
重點:邏輯函數(shù)的兩種標(biāo)準(zhǔn)表示形式以及HDL表達(dá)方式 難點:五種表達(dá)式之間的相互轉(zhuǎn)化 西安電子科技大學(xué)
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點課程教學(xué)大綱
3.說明:5個變量以上的邏輯函數(shù)化簡不作要求
(三)組合邏輯電路(建議10學(xué)時)
學(xué)習(xí)組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計方法,學(xué)習(xí)組合邏輯的HDL描述方式 1.基本要求
(1)掌握組合電路的分析方法和設(shè)計方法
(2)熟悉組合邏輯電路的HDL設(shè)計方法,掌握設(shè)計流程圖的繪制方法
(3)熟悉常用MSI組合邏輯部件(變量譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器)的邏輯功能,擴(kuò)展方法及應(yīng)用
(4)掌握譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器的HDL描述方式
(5)掌握由MSI器件構(gòu)成組合電路的設(shè)計方法和分析方法(6)了解組合電路的競爭冒險現(xiàn)象及消除方法 2.重點、難點
重點:由門電路進(jìn)行組合電路的設(shè)計 難點:中規(guī)模集成電路芯片應(yīng)用
3.說明: 安排組合邏輯研究實驗
(四)觸發(fā)器(建議6學(xué)時)
學(xué)習(xí)觸發(fā)器的工作原理和功能描述方法,學(xué)習(xí)觸發(fā)器的HDL描述方法 1.基本要求
(1)掌握基本RS觸發(fā)器及常用沿觸發(fā)的(D、T、JK)觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法(2)觸發(fā)器的HDL描述方法(包括行為級描述和結(jié)構(gòu)化描述)(3)熟悉常用集成觸發(fā)器的邏輯符號及時序圖的畫法(4)掌握觸發(fā)器的HDL描述方法中的沿觸發(fā)與電平觸發(fā) 2.重點、難點
重點: 觸發(fā)器的多種描述方法
難點:觸發(fā)器電路的HDL描述及時序波形
3.說明:觸發(fā)器部分要求記憶邏輯符號掌握邏輯功能,對觸發(fā)器內(nèi)部電路不做要求,安排集成觸發(fā)器實驗。
(五)時序邏輯電路(建議16學(xué)時)
學(xué)習(xí)同步時序電路的分析方法和典型同步時序電路的設(shè)計方法,時序電路的HDL描述。1.基本要求
(1)掌握同步時序電路的分析方法,要求根據(jù)電路能正確列出狀態(tài)表,畫出狀態(tài)及時序圖并分析其功能
(2)了解同步時序電路的一般設(shè)計方法和步驟,掌握給定狀態(tài)同步時序電路的設(shè)計方法
(3)掌握時序電路的HDL描述方法 西安電子科技大學(xué)
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點課程教學(xué)大綱
(4)掌握典型MSI時序邏輯部件(74LS161、74LS194)的邏輯功能,擴(kuò)展方法及應(yīng)用(5)學(xué)習(xí)狀態(tài)機(jī)的HDL描述方法,并掌握復(fù)雜時序邏輯電路的HDL描述方法(6)掌握以MSI為主的典型同步時序電路的分析方法與設(shè)計方法:
任意模值計數(shù)器;移位型計數(shù)器;序列碼發(fā)生器(7)掌握典型時序電路的HDL描述方法
(8)了解異步時序電路的主要特點
2.重點、難點
重點:電路自啟動自校正的設(shè)計;MSI時序邏輯部件的邏輯功能及應(yīng)用 難點:時序邏輯點狀態(tài)機(jī)HDL描述
3.說明:學(xué)習(xí)這一章后,要求能看懂器件手冊,安排計數(shù)器和移位寄存器應(yīng)用實驗。
(六)集成邏輯門(建議3學(xué)時)1.基本要求
(1)了解典型TTL與非門的基本工作原理,掌握其主要外特性和參數(shù)(2)掌握集電極開路門和三態(tài)門的主要特點
(3)掌握MOS邏輯門(以CMOS為主)的主要特點和使用方法 2.重點、難點
重點:TTL與非門的主要外特性和參數(shù) 難點:集電極開路門
(七)脈沖波形的產(chǎn)生與整形(建議3學(xué)時)了解脈沖電路的分析方法 1.基本要求
(1)了解典型脈沖電路(單穩(wěn)、多諧、施密特觸發(fā)器)的基本特點及脈沖電路的分析方法
(2)掌握555定時器的基本工作原理及典型應(yīng)用
(3)掌握晶體振蕩器,施密特單穩(wěn)集成電路的基本原理及使用方法。2.重點、難點 重點: 555定時器
難點:振蕩電路性能提高需要考慮的因素 3.說明:安排脈沖電路的產(chǎn)生和整形實驗。
(八)存貯器及可編程器件(建議4學(xué)時)1.基本要求
(1)掌握ROM的基本工作原理和幾種不同的編程方法(2)了解靜態(tài)RAM和動態(tài)RAM的基本工作原理
(3)了解可編程器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點, 可用資源, 主要參數(shù)和選型依據(jù) 西安電子科技大學(xué)
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點課程教學(xué)大綱
(4)結(jié)合實驗, 逐步掌握FPGA的仿真與設(shè)計技術(shù) 2.重點、難點
重點:ROM的基本工作原理, FPGA的仿真與設(shè)計技術(shù) 難點:ROM實現(xiàn)組成邏輯函數(shù), FPGA的仿真與設(shè)計技術(shù)
(九)D/A和A/D(建議1學(xué)時)1.基本要求
(1)了解D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理和主要技術(shù)指標(biāo)(2)了解典型集成D/A和A/D芯片的特點 2.重點、難點
重點:D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 難點:D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理
四、布置大作業(yè)
綜合設(shè)計(1)-----用VHDL設(shè)計一數(shù)字頻率計(結(jié)合實驗在FPGA上實現(xiàn))綜合設(shè)計(2)-----用VHDL設(shè)計一DDS信號發(fā)生器(結(jié)合實驗在FPGA上實現(xiàn))系統(tǒng)設(shè)計完成通過EDA軟件仿真后,在FPGA系統(tǒng)上實現(xiàn)驗證,期間安排兩次討論。第一次是設(shè)計方案評審和講評,第二次的實現(xiàn)結(jié)果報告和講評。
五、教學(xué)安排及方式
總學(xué)時 60 學(xué)時,講課 56 學(xué)時。討論4學(xué)時。實驗單獨開課,大作業(yè)采用開放式實驗方式利用課外時間進(jìn)行。
六、考核方式
1.期末筆試(以閉卷考試為主,也可開卷考試或半開卷半閉卷考試)占60% , 2.大作業(yè)----綜合設(shè)計占30%, 3.平時成績占10%.七、推薦教材與參考資料
教材:
(1)新編: 任愛鋒, 孫萬蓉, 周端等
(2)楊頌華等 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 西安 西安電子科技大學(xué)出版社 2009 參考書:
(1)夏宇聞等譯 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)與Verilog設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出版社
(2)John F.Wakerly 數(shù)字設(shè)計——原理與實踐(第三版 影印版)高等教育出版社
西安電子科技大學(xué)
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點課程教學(xué)大綱
第五篇:數(shù)字邏輯和設(shè)計基礎(chǔ) 期末復(fù)習(xí)題
1、采用3-8線譯碼器74LS138和門電路構(gòu)成的邏輯電路如圖所示,請對該電路進(jìn)行分析,寫出輸出方程,并化解為最簡與-或式。(10分)
F1&F2&Y0A0Y1A1Y2A2Y3Y4Y5Y6Y774LS138STaSTbSTcCBA1
1、解:分析此圖,可知:F1=m0?m1?m3?m4,F(xiàn)2=m4?m5?m6?m7 化簡過程:由卡諾圖及公式化簡均可,此處略 化簡得:F1?AC?BC(2分)
F2?A
2.已知邏輯函數(shù): F?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC,試用一片4選1數(shù)據(jù)選擇器和門電路實現(xiàn)該邏輯函數(shù),要求采用代數(shù)法,寫出設(shè)計全過程,并畫出電路圖。(10分)
A1A0STD0D1D2D3Y
① 寫出邏輯函數(shù)F的表達(dá)式(2分)
F?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC =ABC?AB(C?C)?ABC?ABC
=ABC?AB?ABC?ABC② 寫出4選1數(shù)據(jù)選擇器輸出端邏輯函數(shù)Y的表達(dá)式(2分)
Y?A1A0D0?A1A0D1?A1A0D2?A1A0D3
③令 A?A(2分)
1、B?A0,比較F和Y兩式可得:D0?CD1?1D2?D3?C
④ 根據(jù)上式畫出的邏輯圖。(4分)
ABCA1A0STD0D1D2D311YF
五、畫出下列各觸發(fā)器Q端的波形:(設(shè)Q n= 0)(10 分,每小題5 分)
1、已知JK觸發(fā)器輸入信號J和K、時鐘脈沖CP、異步置位端RD和SD的波形如下圖所示,試畫出觸發(fā)器輸出端Q的波形,設(shè)初始狀態(tài)為0。(5分)
CPSDJCPK1JC11KRDJRDKQ
2、下圖由邊沿D觸發(fā)器構(gòu)成的觸發(fā)器電路,設(shè)其初始狀態(tài)為0。輸入信號如右
RDSDQSD圖所示,試畫出Q端的輸出波形。(5分)
RDDCP1DC1SD1RDQQCPRDDQ
六、小規(guī)模時序邏輯電路設(shè)計(15分)1.分析下圖所示電路。(15分)
要求: 1)、寫出驅(qū)動方程、狀態(tài)方程、輸出方程;
2)、列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表,畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖; 3)、說明電路的邏輯功能及啟動特性。
Q0Q1Q21D1D1D&&YCP
解:1.寫方程式
驅(qū)動方程n?D0?Q2??n?D1?Q0?nD?Q1??2狀態(tài)方程n?Q0n?1?Q2??n?1n?Q1?Q0?n?1nQ?Q1??2輸出方程n2n0 Y=QQ
2.列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表
CP脈沖序列012345nQ2Q1n00111010Q0n01110001Q2n+1Q1n+***01Q0n+111100010Y***1無效狀態(tài)
3.畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 ******11
電路為同步模6計數(shù)器,不能自啟動
74LS161采用置數(shù)法實現(xiàn)十進(jìn)制計數(shù)器的邏輯圖。(12分)
1.由CT74LS151數(shù)據(jù)選擇器和非門組成的邏輯電路如圖所示,①簡述數(shù)據(jù)選擇器ST端的作用;②給出輸出邏輯函數(shù)的表達(dá)式并化解為最簡與或表達(dá)式。(10分)
1D0D1D2D3D4D5D6D7STABCA2A1A0F=YF=Y
解:輸出邏輯表達(dá)式為:Y?ABC?ABC?ABC?ABC(4分)
化簡得:Y?AC?AC(4分))
2.采用3—8線譯碼器74LS138和門電路設(shè)計下列組合邏輯電路,使其輸出輸出邏輯函數(shù)為:F1?AB?BC,F(xiàn)2?出最終的邏輯電路圖。(12分
1、F1?AB?BC?ABC?ABC?ABC?m2?m6?m7?Y2Y6Y7
AB?ABC。寫出設(shè)計過程,并畫F2?AB?ABC?ABC?ABC?ABC?m0?m1?m6?Y0Y1Y6
邏輯圖如下: F2&F1&Y0A0Y1A1Y2A2Y3Y4Y5Y6Y774LS138STaSTbSTc
F1正確(3分)、F2正確(3分)、F1邏輯圖正確(2分)、F2邏輯圖正確(2分)CBA1五.畫出下列各觸發(fā)器Q端的波形:(設(shè)Q n= 0)(共10分,每題5分)
1、如圖所示,觸發(fā)器為上邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器,設(shè)其初始狀態(tài)為0。輸入信號如右圖所示,試畫出Q端的輸出波形。(5分)
CPRDRD1234567A&CP1DC1SDQQASDQ
2、已知JK觸發(fā)器輸入信號J和K、時鐘脈沖CP的波形如下圖所示,試畫出觸發(fā)器輸出端Q的波形,設(shè)初始狀態(tài)為0。(5分)
1JCPK1JC11K11JCPK1JC11K1RDKQ
CPSDQQRDJKQCPSDQJ 試分析下圖所示時序邏輯電路(12分)
要求:(1)寫出電路的輸出方程、驅(qū)動方程、狀態(tài)方程;
(2)列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表;
(3)說明電路的邏輯功能并判斷該電路能否自啟動。
11JC1FF01KQQ01JQQ1&1JQQ2C1FF21K&YCPC1FF11K
解:1)寫方程式
nn輸出方程:Y=Q2Q1
?J0?1 K0?Q1n?nn驅(qū)動方程:?J1?Q0 K1?Q2?nnnJ?QQ K?Q20120??Q0n?1?Q0n+Q1n??nnn狀態(tài)方程:?Q1n?1?Q0 Q1n+Q2Q1?n?1nnQ2?Q0nQ1nQ2+Q0nQ2??
2)列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表
CP脈沖序列012nQ2Q1n11010010Q0n10110100Q2n+1Q1n+***10Q0n+101101111Y001000010111無效狀態(tài)0001
3)此電路為同步三進(jìn)制計數(shù)器,能自啟動
2.采用異步清零法,使用74LS161設(shè)計一個模11的計數(shù)器,要求寫出二進(jìn)制代碼,反饋清零函數(shù)和畫出邏輯電路圖。
Q3 Q2 Q1 Q074LS1611LDCOCPCPCRCTTD3 D2 D1 D0CTP輸入輸出CRLDCTTCTPCPD3D2D1D0Q3Q2Q1Q00xxxxxxxx0000110xxd3d2d1d0d3d2d1d0xxxx11111計數(shù)110xxxxxx保持 CO=0保持11x0xxxxx