摘要:針對《數(shù)字電子技術(shù)基礎》(第六版)教材,結(jié)合教學過程中存在的問題提出教學新思路。教學實踐表明,通過新思路可以讓學生快速地求解問題,避免出錯,取得良好的教學效果。
關鍵詞:數(shù)字電路;卡諾圖;時序電路設計
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2019)35-0195-02
數(shù)字電子技術(shù)是我校電子信息工程、通信工程、電氣工程及其自動化、軌道交通、測控技術(shù)等專業(yè)的重要基礎課程,主要講述數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)、工作原理及典型芯片的應用,具有發(fā)展快、理論抽象、實踐性強等特點[1]。我校廣泛使用的教材是閻石主編的《數(shù)字電子技術(shù)基礎》(第六版),在教學過程中總結(jié)了一些新思路,與大家共同探討。
一、邏輯函數(shù)的卡諾圖畫法
1.問題。在第六版教材中,用卡諾圖表示邏輯函數(shù)的方法是:首先將邏輯函數(shù)化為最小項之和的形式,然后在卡諾圖上與這些最小項對應的位置上填入1,在其余的位置上填0[2]。
如邏輯函數(shù)Y=A′BC′D+AB′D′+ACD,先化成最小項之和的形式為:Y=A′BC′D+AB′(C+C′)D+A(B+B′)CD=A′BC′D+AB′CD′+AB′C′D′+ABCD+AB′CD,然后畫出四變量最小項的卡諾圖,在對應最小項的位置填1,其余位置填0。如圖1所示:
從上例可以看出,化成最小項之和的形式過于煩瑣,尤其在變量較多時,湊項比較麻煩,學生在求解過程中極易出錯,導致最終的卡諾圖出現(xiàn)錯誤。
2.解決方案。在課堂講解中,除了教材的方法可引導學生采用另外一種求解方法,具體如下:使Y=1包括三個與項:A′BC′D,AB′D′和ACD,其中A′BC′D已經(jīng)是最小項,可直接在卡諾圖中找到并填1,而AB′D′=1意味著A=1,B=0,D=0,C則可1可0,由此在卡諾圖上對應的兩個小方格填1,同理,ACD=1意味著A=C=D=1,B則可1可0,由此找到對應的兩個小方格并填1。其余的小方格填0即可。這種方法避免了湊項去求解全部最小項的煩瑣過程,在函數(shù)變量較多且有些與項缺少的變量較多時,方法會顯得事半功倍。
如下例:Y=ABC+ABD+AC′D+C′D′+AB′C+A′CD′,令六個與項每一項分別為1,即可快速找到卡諾圖中對應的小方格并填1,其余小方格填0,如圖2所示。
二、時序邏輯電路的設計
1.問題。在時序邏輯電路的設計過程中,需要借助卡諾圖化簡得到狀態(tài)方程,再求驅(qū)動方程。在第六版教材中的求解方法是:先做卡諾圖化簡,然后寫出狀態(tài)方程的最簡式,再整理成所需要的觸發(fā)器對應的特征方程,最后求得驅(qū)動方程。
三、結(jié)論
教學過程中要不斷發(fā)現(xiàn)問題,改進方法,豐富教學內(nèi)容,激發(fā)學生的學習熱情,在循序漸進中提高教學效果。
參考文獻:
[1]成鳳敏.“翻轉(zhuǎn)課堂”在數(shù)字電子技術(shù)課程中的應用研究[J].電子市場,2017,(3):133-134.
[2]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎[M].第6版.北京:高等教育出版社,2016,(4):41-42.
[3]閆沫.數(shù)字電子技術(shù)教學淺談[J].黑龍江科技信息,2009,(5):148-148.