第十五章 数字电路的应用
数字电路的应用
数字电路的应用目前，数字电路的应用已极为广泛。
在数字通信系统中，在图像及电视信号处理中，都可以用若干个0和1编制成各种代码，分别代表不同的信息含义；在自动掌握中，可以利用数字电路的规律功能，设计出各种各样的数字掌握装置；在测量仪表中，可以利用数字电路对测量信号进行处理，并将测试结果用十进制数码显示出来；尤其在数字电子计算机中，可以利用数字电路实现各种功能的数字信息的处理。
数字电子计算机已渗透到国民经济和人民生活的一切领域，并已带来了很多方面根本性能的变革。
必需指出，数字电路只能对数字信号进行处理，它的输入和输出均为数字信号，而大量的物理量几乎都是模拟信号。
因此，首先必需将模拟信号转换成为数字信号，才可送给数字电路进行处理，而且还要把数字结果再转换成模拟信号。
完成将模拟信号转换成相应数字信号的电路称为模／数转换电路；完成将数字信号转换成相应模拟信号的电路称为数／模转换电路。
应当说明的是，随着中、大规模集成电路的飞速进展，成本不断降低，大量使用通用中、大规模功能块已势在必行。
因此，规律设计方法在不断进展。
此外，数字电路的概念也在发生变化，例如，在单片计算机中，已将元器件制造技术、电路设计技术、系统构成技术等融为一体，元器件、电路、系统的概念已趋于模糊了。
数字电路和设备随着新技术的进展也在不断变化，类型层出不穷，所以数字技术是一门进展很快的学科。
本书仅介绍数字电路与数字电子技术的基础。
数字电路与数字电子技术是一门实践性很强的技术基础课，除要把握基本原理、基本方法以外，更重要的是敏捷运用。
因此，在学习中要完成肯定数量的习题和配有肯定的试验。
只有这样，才能把握本课程基本内容、把握分析问题的基本方法，培育敏捷地解决实际问题的力量。
数字电路的应用与原理
数字电路的应用与原理1. 引言•数字电路是现代电子技术中的重要组成部分，用于处理和传输数字信号。
2. 数字电路的基本原理•数字电路是由数字逻辑门组成的电路，其中逻辑门通过逻辑运算实现对数字信号的处理和操作。
3. 数字电路的分类•组合逻辑电路：只通过输入信号的组合进行输出计算和操作的电路。
•时序逻辑电路：除了输入信号的组合外，还考虑了时序元件的状态和时钟的作用。
4. 数字电路的应用领域•计算机系统：数字电路在计算机的中央处理器、内存和输入输出设备中有广泛应用。
•通信系统：数字电路用于数字信号的编码、解码和传输。
•控制系统：数字电路用于实现自动控制和逻辑控制。
5. 数字电路的设计原则•可靠性：电路设计应确保电路的可靠性，以避免故障和损坏。
•灵活性：电路应具有一定的灵活性，以适应不同的输入和输出要求。
•高性能：电路应具有高速和高效率的特性，以满足实时处理和大数据量的需求。
6. 数字电路的设计过程1.确定需求：明确电路的功能和输入输出要求。
2.逻辑设计：使用逻辑门和逻辑运算符设计电路的逻辑功能。
3.电路优化：对逻辑电路进行优化，以提高性能和降低成本。
4.电路布局：将电路组件进行布局，并进行电路的连线。
5.仿真验证：通过仿真验证设计的电路是否满足要求。
6.物理实现：将电路设计转换为电路板或芯片的物理实现。
7.测试调试：对物理实现的电路进行测试和调试，以确保其正常工作。
7. 数字电路的发展趋势•集成化：数字电路的集成度越来越高，以满足小型化和高性能的需求。
•高速化：数字电路的工作频率不断提高，以实现更快的数据处理和传输速度。
•低功耗：数字电路的功耗不断降低，以减少能源消耗和热量产生。
8. 结论•数字电路在现代电子技术中扮演着重要角色，广泛应用于计算机系统、通信系统和控制系统等领域。
•了解数字电路的基本原理、应用和设计过程，对于电子工程师和电子科技爱好者具有重要意义。
《数字电子技术》电子教案
《数字电子技术》电子教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述介绍数字电路的定义、特点和应用解释数字电路与模拟电路的区别1.2 数字逻辑基础介绍数字逻辑的基本概念和术语解释逻辑门、逻辑函数和逻辑代数1.3 布尔代数介绍布尔代数的定义和基本运算法则解释布尔代数在数字电路中的应用第二章：逻辑门和逻辑函数2.1 逻辑门介绍常见的逻辑门及其真值表和逻辑功能解释逻辑门的实现方式和电路图2.2 逻辑函数介绍逻辑函数的定义和表示方法解释逻辑函数的性质和简化方法2.3 逻辑函数的优化介绍逻辑函数优化的目的和方法解释卡诺图和最小化方法第三章：组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路概述介绍组合逻辑电路的定义和特点解释组合逻辑电路的实现方式3.2 常见的组合逻辑电路介绍编码器、译码器、多路选择器和算术逻辑单元等常见组合逻辑电路解释它们的电路图和功能3.3 组合逻辑电路的设计方法介绍组合逻辑电路的设计方法和步骤解释组合逻辑电路的设计实例第四章：时序逻辑电路4.1 时序逻辑电路概述介绍时序逻辑电路的定义和特点解释时序逻辑电路的实现方式4.2 常见的时序逻辑电路介绍触发器、计数器和寄存器等常见时序逻辑电路解释它们的电路图和功能4.3 时序逻辑电路的设计方法介绍时序逻辑电路的设计方法和步骤解释时序逻辑电路的设计实例第五章：数字电路的设计与仿真5.1 数字电路设计流程介绍数字电路设计的基本流程和步骤解释设计过程中各个阶段的任务和目标5.2 数字电路仿真介绍数字电路仿真的概念和作用解释仿真工具的使用方法和仿真过程5.3 数字电路设计实例提供一个数字电路设计实例，包括设计要求和实现过程解释设计实例中使用的技术和方法第六章：数字电路仿真软件介绍6.1 常见数字电路仿真软件介绍Multisim、Proteus、Altium Designer等常见数字电路仿真软件的特点和应用领域解释这些软件的功能和操作界面6.2 仿真软件的基本操作介绍数字电路仿真软件的基本操作，包括电路图的绘制、元件的选取和连接、测试点设置等解释这些操作的具体步骤和注意事项6.3 仿真实验设计与实践提供一个数字电路仿真实验的设计实例，包括实验目的、电路图设计和仿真步骤解释实验过程中需要注意的问题和解决方法第七章：数字电路测试与维护7.1 数字电路测试概述介绍数字电路测试的目的和重要性解释数字电路测试的基本方法和分类7.2 数字电路测试方法介绍静态测试和动态测试两种数字电路测试方法解释这两种测试方法的具体步骤和应用场景7.3 数字电路维护与故障排除介绍数字电路维护的基本内容和注意事项解释故障排除的步骤和方法第八章：数字电路在实际应用中的案例分析8.1 数字电路在通信领域的应用分析数字电路在电话交换系统、无线通信系统等通信领域的应用实例解释这些应用实例中数字电路的作用和重要性8.2 数字电路在计算机领域的应用分析数字电路在计算机处理器、存储器等关键部件中的应用实例解释这些应用实例中数字电路的设计原理和性能要求8.3 数字电路在其他领域的应用分析数字电路在医疗设备、工业控制等领域的应用实例解释这些应用实例中数字电路的功能和优势第九章：数字电路技术的发展趋势9.1 集成电路技术的发展介绍集成电路技术的起源和发展历程解释集成电路技术对数字电路发展的影响9.2 数字电路设计方法的创新介绍数字电路设计方法的创新，包括硬件描述语言、可编程逻辑器件等解释这些创新方法在数字电路设计中的应用和优势9.3 未来数字电路技术的发展方向探讨未来数字电路技术的发展趋势和潜在应用领域分析未来数字电路技术可能面临的挑战和机遇第十章：数字电路实验与实践10.1 数字电路实验概述介绍数字电路实验的目的和重要性解释数字电路实验的基本步骤和注意事项10.2 实验项目设计与实践提供一系列数字电路实验项目，包括实验目的、电路图设计和实验步骤解释实验过程中需要注意的问题和解决方法解释实验报告的评价方法和改进建议第十一章：数字电路与系统的可靠性分析11.1 可靠性基本概念介绍可靠性的定义和衡量指标，如失效率、平均失效间隔时间(MTBF)等解释可靠性在数字电路设计中的重要性11.2 数字电路可靠性分析分析影响数字电路可靠性的因素，如元件特性、电路结构、环境条件等解释如何通过设计提高数字电路的可靠性11.3 系统级可靠性分析介绍系统级可靠性分析的概念和方法解释冗余设计、容错技术等提高系统级可靠性的策略第十二章：数字电路的抗干扰设计12.1 干扰源和干扰类型介绍数字电路中常见的干扰源和干扰类型，如电磁干扰(EMI)、射频干扰(RFI)等解释干扰对数字电路性能的影响12.2 抗干扰设计原则介绍抗干扰设计的原则和措施，如屏蔽、接地、滤波等解释如何在数字电路设计中实施这些抗干扰措施12.3 数字电路的抗干扰实例提供数字电路抗干扰设计的实例，包括实际电路图和设计思路解释实例中采用的抗干扰技术和方法第十三章：数字电路的绿色设计与环保13.1 绿色设计的概念介绍绿色设计的定义和重要性解释绿色设计在数字电路领域的应用意义13.2 绿色设计原则与技术介绍绿色设计的原则和关键技术，如低功耗设计、可回收材料使用等解释如何在数字电路设计中实现绿色设计的目标13.3 数字电路的环保影响评估介绍评估数字电路环保影响的方法和指标解释如何通过环境影响评估来优化数字电路的绿色设计第十四章：数字电路技术的标准与规范14.1 数字电路技术标准概述介绍数字电路技术标准的重要性和作用解释常见数字电路技术标准的内容和应用领域14.2 标准化设计与兼容性讨论标准化设计对数字电路技术发展的影响解释标准化设计与兼容性在数字电路中的应用和实践14.3 遵守标准和规范的设计实践提供一个遵循标准和规范的数字电路设计实例解释设计过程中如何遵守相关标准和规范的重要性第十五章：数字电路技术的未来挑战与机遇15.1 技术发展带来的挑战分析数字电路技术发展中面临的挑战，如功耗、性能、安全性等解释这些挑战对数字电路技术的未来影响15.2 新兴技术带来的机遇介绍新兴技术如物联网、等对数字电路技术的推动作用解释这些新兴技术为数字电路技术发展带来的机遇15.3 面向未来的设计理念探讨面向未来的数字电路设计理念，如可持续性、智能化等分析这些设计理念如何指导数字电路技术的未来发展重点和难点解析本文档详细地介绍了《数字电子技术》电子教案，内容涵盖了数字电路的基础知识、逻辑门和逻辑函数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、数字电路的设计与仿真、数字电路的测试与维护、数字电路在实际应用中的案例分析、数字电路技术的发展趋势、数字电路实验与实践等十五个章节。
第十五章 第四节 电流的测量
第四节 电流的测量学习目标：(1)知道电流有强弱,如何表示电流的强弱 (2)会连接电流表，会读电流表的读数 (3)了解电流的单位及单位换算(4)过灯泡的明暗程度，间接地分析电路中电流的强弱 知识点一：电流的强弱1、电流：表示电流强弱的强弱；用字母I 表示.2、电流的单位为安培，简称安。
用符号“A ”表示3、比安培小的还有毫安（mA)、微安（μA)。
它们之间的换算关系是A −→−310 mA −→−310μA4、（1）家用空调、电热水器、微波炉电炉的电流大约为几安；（2）电冰箱的的启动电流大约为1A;（3）电视机、电灯、电风扇等的电流大约为零点几安。
（4）电子计算器、电子手表的电流约为150微安。
例题讲解例1、下列用电器正常工作的电流最大的是（ ）A 、电子计算器B 、农村常用抽水机C 、家庭用节能灯D 、21英寸彩色照明灯解析：电子计算器的工作电流约为100μA ；抽水机电动机的工作电流一般可达30A ；21英寸彩电的工 作电流约为0.4A ；而家庭用照明节能灯的工作电流一般在0.1A 左右。
答案：B例2、计算器中电源的电流约为100μA ，合 A ；通过家用空调的电流约为5A ，合 mA 。
解析：100μA ＝100×10—6A ＝1×10—4A ； 5A ＝5×10-3mA 答案：1×10—4A ； 5×10-3 mA跟踪练习：1、下列用电器中，工作电流为0.1mA 的可能是（ ）A 、半导体收音机B 、60W 的普通照明电灯C 、家用电冰箱D 、液晶显示的电子计算器 2、（2012 四川）“0.15A ”最可能是下列哪个用电器工作时的电流（ ） A 、家用电冰箱 B 、家用空调器 C 、普通计算器 D 、普通白炽灯答案：1、D 2、解析：（1）半导体收音机的电流约为0.5A ；60W 电灯的电流约为0.3A ；家用电冰箱 的电流约为1A ；正确答案为D （2）家用电冰箱和家用空调器的电流大于0.15A ；普通计算器的电 流远小于0.15A ，正确答案应为D知识点二：电流的测量电流表1、测电路中的电流；电路符号为2、种类：学生用电流表、教学用电流表、灵敏电流计。
3路抢答器课程设计
3路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解3路抢答器的电路原理，掌握基本电子元件的功能和使用方法。
2. 学生掌握数字电路的基本知识，了解抢答器中计数器、锁存器等元器件的工作原理。
3. 学生了解抢答器的应用场景，掌握相关电子产品的设计规范。
技能目标：1. 学生能够独立完成3路抢答器的电路搭建，具备实际操作能力。
2. 学生能够分析并解决抢答器电路中可能出现的问题，具备一定的故障排查能力。
3. 学生能够运用所学知识，设计简单的电子电路，培养创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过动手实践，培养对电子技术的兴趣和热情，提高学习积极性。
2. 学生在团队协作中，学会相互尊重、沟通和合作，培养团队精神。
3. 学生了解电子产品在现实生活中的应用，认识到科技对社会发展的作用，增强社会责任感。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，以项目式教学为主，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本课程面向初中生，学生对电子技术有一定的基础知识，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师需引导学生掌握基本电路原理，关注学生实践操作过程，及时解答学生疑问，鼓励学生创新思维，提高学生的综合素养。
通过课程目标的分解，使学生在实践中达成具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本节教学内容依据课程目标，结合教材第十五章“数字电路及其应用”展开，主要包括以下三个方面：1. 数字电路基础知识：回顾并巩固与非门、或非门、非门等基本逻辑门电路原理，使学生掌握数字电路的基本概念。
2. 3路抢答器电路原理及搭建：- 讲解3路抢答器的电路原理，包括按键输入、锁存器、计数器等部分的功能和作用。
- 分析教材中提供的3路抢答器电路图，使学生了解电路的连接方法。
- 引导学生动手搭建3路抢答器电路，熟悉各元器件的安装和使用。
3. 故障排查与产品优化：- 指导学生进行电路测试，分析可能出现的故障原因，培养学生解决问题的能力。
- 讨论如何优化抢答器设计，提高产品性能，激发学生的创新思维。
《电工电子技术与技能》(文春帆主编)习题参考答案
第一章 直流电路 复习与考工模拟参考答案一、填空题1．12 V 、24 V 、36 V 2．5 W 3．2.178×108 J 4．并联 5．12 K Ω 二、选择题 1．D2．A3．D4．D5．C三、判断题1．× 2．× 3．× 4．√ 5．√ 四、分析与计算题1．0.01 A ；10 mA ；1.0×104 μA 2．（1）A 115（或0.45 A ）（2）5.6 KW •h （3）2.8元第二章 电容与电感 复习与考工模拟参考答案一、填空题 1．106；1012 2．耐压3．储能；磁场；电场 4．103；1065．电阻（或欧姆） 二、选择题 1．D2．A3．C4．B5．A三、判断题1．√2．×3．×4．√5．√四、简答题略第三章磁场及电磁感应复习与考工模拟参考答案一、填空题1．安培定则（或右手螺旋定则）2．安培；BIlF=3．软磁物质；硬磁物质；矩磁物质4．电磁感应现象5．楞次二、选择题1．B 2．A 3．C 4．A 5．B三、判断题1．√2．√3．√4．×5．×四、分析与作图题1．略2．电流方向：BADCB第四章单相正弦交流电复习与考工模拟参考答案一、填空题1．振幅（最大值或有效值）；频率（周期或角频率）；初相2．V220（或311 V）；s2.0；rad/s)02（或314πrad/s1003．有效值4．电压与电流同频同相；电压超前电流900；电流超前电压9005．正比；反比6．在电感性负载两端并联一容量适当的电容器二、选择题1．B 2．B 3．B 4．D 5．C三、判断题1．×2．√3．×4．×5．√ 6. ×7. ×四、分析与计算题1．最大值：10 A；有效值：A5；周期：0.2 s；频率：5 Hz；初相：150022．440 W3．（1）R＝6Ω；L＝25.5 mH （2）0.6第五章三相正弦交流电复习与考工模拟参考答案一、填空题1．线电压；相电压；相电压；线电压2．220 V；380 V3．3；等于4．使不对称负载获得对称的相电压5．3；等于二、选择题1．D2．C3．A4．B5． A三、判断题1．√2．√3．√4．√5．×四、分析与作图题1．星形和三角形两种；画图略2．星形联结承受220V相电压；三角形联结时则承受380V线电压。
SoC设计第15章
• 实验2
了解SoCLib电子系统级仿真平台 学会如何在SoCLib平台上添加新的硬件模块 编写简单C程序验证所添加的模块的正确性 在所构建的单核 SoC 上实现串行 MJPEG 解码应用，验证所搭建的 SoC的正确性
构建基于SoCLib的MPSoC
在单核SoC系统结构之上添加若干处理器构成MPSoC 了解基于MPSoC的并行应用设计需求 完 成 MJPEG 解 码 的 并 行 程 序 设 计 ， 移 植 到 MPSoC 之 上 ， 验 证 MPSoC的正确性 修改 MPSoC 中的各种系统参数，比较在不同配置下并行 MJPEG 的 运行性能
实验要求
• 按照系统设计方案，完成各模块的定义、设计、验
证，完成各模块的设计文档
• 完成SoC系统集成和系统级验证，形成验证脚本 • 完成SoC芯片的后端设计流程，生成基本可供流片
的版图文件
内容大纲
• 基于ESL设计方法的Motion-JPEG视频解码器设计
• 基于ARM7TDMI处理器的SoC设计 • 项目进度管理
Motion JPEG运行示意图
• 在描述的单核 SoC的顶层 top.cpp文件中，参考MIPS处
理器的声明定义方法，再分别添加 1～5个 MIPS处理器， 构成MPSoC。
实验2 构建基于SoCLib的MPSoC
双MIPS核SoC硬件平台
• /project_soc/TP/TP1/SW/mjpeg_mpro 文 件 夹
Loëffler’s算法
实验4 面向MJPEG解码的MPSoC系统优化
• 根据实验 3中提到的步骤方法，设计 IDCT的设备
驱动程序，编写简单的C程序进行测试
• 根据 MPSoC 系统结构，修改 MJPEG 解码程序并
数字电路的应用
数字电路的应用范围
计算机硬件
通信系统
数字电路是计算机硬件的重要组成部分， 包括CPU、内存、硬盘等都离不开数字电 路。
数字电路在通信系统中发挥着重要作用， 如光纤通信、移动通信、卫星通信等都需 要数字电路进行信号处理和传输。
控制设备
数字信号处理
数字电路在各种控制设备中也有广泛应用 ，如智能仪表、工业自动化设备等都离不 开数字电路的支持。
寄存器
移位寄存器
可以存储二进制数据，并可以将数据向左或向右移动。
计数器
用于计数输入脉冲的个数，常用于定时器和分频器。
译码器
二进制译码器
有n个输入端和2^n个输出端，每个输出端对应一个输入的二进制码组合。
显示译码器
用于将二进制数转换为七段数码管显示的数字。
03
数字电路的应用实例
计算机硬件
中央处理器（CPU）
数字电路在数字信号处理领域也有广泛应 用，如音频、图像、视频等信号的处理都 离不开数字电路。
02
数字电路的基本组成
逻D门
实现逻辑与操作，当所有输入 都为高电平时，输出为高电平
。
OR门
实现逻辑或操作，当至少一个 输入为高电平时，输出为高电
平。
NOT门
实现逻辑非操作，对输入信号 进行反转。
04
数字电路的发展趋势
集成电路的发展
01
集成电路是数字电路发展的基础 ，随着微电子技术的不断进步， 集成电路的集成度越来越高，功 能越来越强大。
02
集成电路的发展推动了数字电路 的微型化和高效化，使得数字电 路在便携式设备、智能家居等领 域得到广泛应用。
高速数字电路的发展
随着数据传输速率的不断提高，高速 数字电路在通信、计算机等领域的应 用越来越广泛。
《电工电子技术与技能》教案
《电工电子技术与技能》教案第一章：电工电子技术基础1.1 电流、电压和电阻的概念1.2 欧姆定律的应用1.3 电路的基本元件1.4 电路的基本连接方式1.5 电路的基本测量工具及使用方法第二章：直流电路分析2.1 直流电路的基本概念2.2 电压源和电流源的等效变换2.3 基尔霍夫定律的应用2.4 电路的简化方法2.5 电路的故障检测与排除第三章：交流电路分析3.1 交流电路的基本概念3.2 交流电的相位和频率3.3 交流电路的电阻、电抗和容抗3.4 交流电路的功率计算3.5 交流电路的谐振现象第四章：电子元器件4.1 电阻、电容和电感的作用及应用4.2 半导体器件的二极管和三极管4.3 晶体管放大电路的基本原理4.4 场效应晶体管和功率晶体管4.5 集成电路的基本概念与应用第五章：基本放大电路5.1 放大电路的基本原理5.2 放大电路的分类及特点5.3 放大电路的设计与调试5.4 放大电路的应用实例5.5 放大电路的故障检测与排除第六章：电源和稳压电路6.1 电源的分类及工作原理6.2 稳压电源的设计与应用6.3 电源滤波电路的作用与设计6.4 电源保护电路的设计与实现6.5 电源电路的故障检测与排除第七章：电动机及其控制7.1 电动机的分类和工作原理7.2 电动机的启动和制动方法7.3 电动机的保护与维修7.4 常用电动机控制电路的设计与实现7.5 电动机控制电路的故障检测与排除第八章：继电接触器控制系统8.1 继电器和接触器的原理与结构8.2 继电器和接触器控制系统的设计与实现8.3 常用继电器和接触器控制电路的应用实例8.4 继电器和接触器控制系统的故障检测与排除8.5 继电器和接触器控制系统的优化与改进第九章：数字电路基础9.1 数字电路的基本概念9.2 逻辑门电路的设计与实现9.3 逻辑电路的设计与分析9.4 数字电路的仿真与实验9.5 数字电路在电工电子技术中的应用第十章：数字电路应用实例10.1 数字电路在通信技术中的应用10.2 数字电路在计算机技术中的应用10.3 数字电路在测量技术中的应用10.4 数字电路在自动控制系统中的应用10.5 数字电路应用实例的故障检测与排除第十一章：传感器与信号处理11.1 传感器的分类与工作原理11.2 传感器的选用与安装11.3 信号处理电路的设计与实现11.4 信号调理电路的应用实例11.5 传感器与信号处理电路的故障检测与排除第十二章：电气控制与PLC编程12.1 电气控制系统的基本组成与原理12.2 继电器控制系统的设计与实现12.3 可编程逻辑控制器（PLC）的基本原理与应用12.4 PLC编程软件的使用与编程实践12.5 电气控制与PLC编程的故障检测与排除第十三章：变频器与调速控制13.1 变频器的工作原理与选用13.2 变频器控制电路的设计与实现13.3 电动机的变频调速技术13.4 变频器在工业应用中的案例分析13.5 变频器与调速控制系统的故障检测与排除第十四章：电力电子技术14.1 电力电子器件的原理与应用14.2 电力电子变换器的设计与实现14.3 电力电子技术在电力系统中的应用14.4 电力电子设备的故障与保护14.5 电力电子技术的未来发展趋势第十五章：电工电子项目的实践与创新15.1 电工电子项目的设计与实施流程15.2 项目实践中的安全注意事项15.3 创新性项目的选题与设计思路15.5 项目实践与创新的经验分享重点和难点解析第一章：电工电子技术基础重点：电流、电压和电阻的概念，欧姆定律的应用，电路的基本元件和基本连接方式。
第十五章第一节 电功 2011
第十五章第一节 电功 2011-12-19【教学目标】1．知道电能表是测量电路中消耗电能多少的仪表．2．理解电流做功的实质是电能转化为其他形式的能量的过程，电流做了多少功，就消耗了多少电能，从而加深对功能关系的理解．【教学重难点】1．利用电能表计算用电器消耗电能的方法．2．判断电流做功的多少和仪器的选择．【教学设计】第一课时课前延伸“电”作为一种特殊的商品是有价格的．使用电是要付电费的．请同学们回家了解你家一个月大约要交 元的电费．课内探究（一）情景导入空调、电视机、计算机、电冰箱、电热水器……,各种各样的家用电器正成为人们不可缺少的生活伴侣．它们的结构、功能尽管有极大的差异，但都得消耗电能．你们家每个月消耗的电能一样多吗？供电公司是凭什么收取你们家电费的？（二）自主学习（合作探究）1．在学生组内交流讨论的前提下，教师检查、并点评课前延伸的作业．2．带着问题自主学习（1）电能表：用来测量 的仪表叫做电能表．（2）常用的电能表有 和 两种．（3）认识电能表：“220V ”表示 ； “2.5（10）A ”： 2.5A 表示 ； 10A 表示 ； “2500r/kW·h ”表示（4）电子式单相电能表标有3200imp/kW·h 表示(5)电能表的示数由 组成．(6)电能表的计量单位是 ，符号为 ，俗称 ． 1 kW·h ＝ J（三）精讲点拨：例1．月初和月末小明家电能表计数器所显示的数字如图所示，小明家这个月消耗了多少电能？如果民用电的价格是0.40元/度，小明家这个月应交多少电费？例2．某用电器单独工作时10min 内电能表转36圈，所用电能表的规格是2000r/(kW ∙h)，则 10min 内用电器消耗的电能是多少J归纳测量方法：A ．测量较大电能时利用电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数B ．测量较小电能时，通过表盘转数（或者指示灯闪烁的次数）来计算． 计算公式：63.610J n W N=⨯⨯ 其中：n 为转盘转动（指示灯闪烁）的次数；N 为1 kW·h 转盘转动（指示灯闪烁）的次数（四）有效检测：1．电能表是用来测量 的仪表．小明家的电能表上的一些技术参数如右表，由表可知：小明家的电能表的额定电压是 ；电能表的转盘每转一圏，接其后面的用电器消耗的电能是J ． 2．一位同学家在上月底抄表时，电能表的读数为 ，若他家这个月电费是24.18元，每千瓦时的电费是0.65元，则这个月他家消耗的电能是______度，本月底电能表的示数应为_________．3．小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示．则本月消耗的电能为 度，若每度电的价格是0.52元，则小明家本月应交电费 元．4．一只家用电能表上标有3000r/kW·h 字样，表示每消耗1kW·h 的电能，电能表的转盘转r ．若室内只接了一只灯泡，测出转盘3min 内转了15r ，则灯泡在这段时间内消耗的电能是 kW·h ＝ J ．5．关于家庭电路中的电能表，下列说法中正确的是（）A ．电能表的作用是测量用电器中通过电流大小的B ．电能表转盘转速越快，用电器消耗的电能越多C ．电能表的作用是测量用电器消耗电能多少的D ．电能表的测量值是以“kW ”为单位的6．小明家电能表和电冰箱的铭牌如下表：根据表中的信息回答下列问题：（1）电冰箱每天消耗的电能是多少J ？（2）若小明家只有电冰箱在工作，每天电能表的转盘转多少转？2 13 8 2上月底示数 2 1 7 8 2 本月底示数。
数字电路应用举例
数字电路应用举例数字电路是电子技术中的一种重要应用，广泛应用于计算机、通信设备、嵌入式系统等领域。
下面列举了十个数字电路的应用举例，以帮助读者更好地理解数字电路的实际应用。
1. 门禁系统：门禁系统是数字电路的一个典型应用。
通过数字电路中的逻辑门和触发器等元件，可以实现对门禁系统的控制和管理。
例如，当输入正确的密码或刷卡信息时，门禁系统可以打开门禁，允许进入；反之，如果输入错误的密码或刷卡信息，门禁系统则保持关闭状态。
2. 家庭安防系统：家庭安防系统利用数字电路中的传感器、比较器和控制器等元件，实现对家庭的安全监控和报警。
例如，当家庭安防系统检测到入侵者时，传感器会将信号传递给比较器，比较器通过数字电路的逻辑运算判断是否触发报警器，从而实现家庭的安全保护。
3. 数字计数器：数字计数器是一种常见的数字电路应用。
通过数字电路中的计数器元件，可以实现对输入信号的计数和显示。
例如，电子计算器中的计数器模块可以实现对用户输入的数字进行计数，并在显示屏上显示计数结果。
4. 时钟电路：时钟电路是数字电路中的一个重要应用。
通过数字电路中的振荡器、分频器和计数器等元件，可以实现对时钟信号的生成和分配。
例如，计算机中的时钟电路可以提供稳定的时钟信号，用于同步计算机内各个元件的工作。
5. 数字编码器：数字编码器是数字电路的一种应用。
通过数字电路中的编码器元件，可以将输入的模拟信号或数字信号转换为对应的数字编码输出。
例如，音频编码器可以将模拟音频信号转换为数字编码输出，用于数字音频的传输和处理。
6. 数据选择器：数据选择器是数字电路中常见的应用之一。
通过数字电路中的选择器元件，可以实现对多个输入信号中的某个信号进行选择输出。
例如，多路数据选择器可以根据控制信号的不同，选择不同的输入信号输出到目标设备。
7. 信号转换器：信号转换器是数字电路的一种常见应用。
通过数字电路中的转换器元件，可以实现不同类型信号之间的转换。
例如，模数转换器可以将模拟信号转换为数字信号，用于数字信号的处理和传输。
数字电路的应用
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第015章_电路方程的矩阵形式
u1 u2
6 1 3 6 31
i
i1 i2 i3 i4 i5 i6
i
这正是回路电流 法的基本思想。
i B T il
i i i
i i
i i i
即为用B表示 KCL的矩阵形式。
17
五、割集矩阵：
1、割集矩阵： 即独立割集矩阵，它反映电路的支 Q1 路与所取的独立割集的关联性。 矩阵元素的取值：
（2）某些列仅有一个非零元素，表示该支路与参考结点相关联。 ②A的物理意义：反映电路的拓扑结构
支路与结点的关联性。
11
3、用A表示的KL的矩阵形式： ①KCL：
i1 i
2 3 4 5 6
证明： G
T1
l1 l2 l3
bt
T2
而且，每一条树支与相应的连支都会构成一个单树支割集。 这种单树支割集又称为基本割集。对于一个G，树支数为 n -1， ∴有n -1个基本割集，称为对一个树的基本割集组。 基本割集组必是独立割集组，但独立割集组不一定是单树 支割集组，因树是一个相对概念，人家可以先（用树）定义一 组独立割集，而后又可以重新定义树。
② 4 6 5 ④ ③
0 k支路与 j 结点不关联 关联，且方向背离该结点 a jk 1 1 关联，但方向为指向结点
② 0 Aa ③ 1 ④ 0
1 ① -1 2 -1 0 3 1 4 0
九年级物理第十五章
第十五章《电能与电功率》复习提纲班别：姓名：学号：考纲：1、电能和电能表的铭牌、读数2、电流的热效应的应用和危害3、电功率与电流、电压、电阻之间的关系及其计算4、用电器的额定功率和实际功率5、焦耳定律及其相关现象和计算6、测量小灯泡的额定功率7、电流一定时，导体消耗的电能与导体的电阻成正比知识点：一、电功：1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4、计算公式：W=UIt =Pt（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：W= I2Rt= U2t/R①串联电路中常用公式：W= I2Rt W1:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn②并联电路中常用公式：W= U2t/R W1:W2= R2:R1③无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所做的总功常用公式W=W 1+W2+…Wn5、单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（k.wh）1度=1千瓦.时=1 kw.h=3.6×106J6、测量电功：⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
初读这个月用电度合 J ，如果当地的电费单价是0.8元/KW.h,则需缴纳的电费是元。
B、测量较小电功时，用表盘转数读数。
如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是 J。
《数字电子技术》电子教案
《数字电子技术》电子教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述介绍数字电路的基本概念、特点和分类解释数字信号与模拟信号的区别1.2 数字逻辑基础介绍逻辑代数的基本运算和规则解释逻辑门电路的原理和应用1.3 逻辑函数与逻辑门电路介绍逻辑函数的定义和表示方法解释逻辑门电路的种类和功能第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路概述介绍组合逻辑电路的定义和特点解释组合逻辑电路的分类和应用2.2 常用的组合逻辑电路介绍编码器、译码器、多路选择器和算术逻辑单元等电路的原理和应用2.3 组合逻辑电路的设计方法介绍组合逻辑电路的设计原则和方法解释组合逻辑电路的优化和简化第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路概述介绍时序逻辑电路的定义和特点解释时序逻辑电路的分类和应用3.2 触发器介绍触发器的概念、种类和功能解释触发器的时序要求和真值表3.3 时序逻辑电路的设计方法介绍时序逻辑电路的设计原则和方法解释时序逻辑电路的优化和简化第四章：数字电路仿真与实验4.1 数字电路仿真概述介绍数字电路仿真的概念和作用解释数字电路仿真软件的使用方法4.2 组合逻辑电路的仿真与实验利用仿真软件对组合逻辑电路进行仿真和实验分析实验结果和性能评估4.3 时序逻辑电路的仿真与实验利用仿真软件对时序逻辑电路进行仿真和实验分析实验结果和性能评估第五章：数字电路的应用5.1 数字电路在通信系统中的应用介绍数字电路在通信系统中的应用实例和原理解释数字调制和解调的电路设计方法5.2 数字电路在计算机系统中的应用介绍数字电路在计算机系统中的应用实例和原理解释微处理器、存储器和总线的电路设计方法5.3 数字电路在其他领域中的应用介绍数字电路在其他领域中的应用实例和原理解释数字电路在控制系统、数字信号处理等方面的应用方法第六章：数字电路设计工具与方法6.1 数字电路设计工具介绍电子设计自动化(EDA)工具的概念和作用解释电路设计软件（如Multisim、Proteus）的使用方法6.2 数字电路设计流程阐述数字电路设计的整个流程，包括需求分析、逻辑设计、物理设计等解释各个阶段的关键技术和注意事项6.3 数字电路设计实例通过具体实例展示数字电路设计的全过程分析设计过程中的难点和解决方案第七章：数字集成电路7.1 数字集成电路概述介绍数字集成电路的类型和特点解释集成电路的制造工艺和分类7.2 常见数字集成电路介绍TTL、CMOS等常见数字集成电路的原理和应用解释集成电路封装和接口技术7.3 数字集成电路的应用与选择阐述数字集成电路在电路设计中的应用方法介绍如何根据电路需求选择合适的集成电路第八章：数字系统的测试与维护8.1 数字系统测试概述介绍数字系统测试的目的和重要性解释数字测试信号的和应用8.2 数字故障诊断与测试方法介绍故障诊断的方法，如静态测试、动态测试和在线测试解释故障模型和测试向量的8.3 数字系统的维护与优化阐述数字系统运行过程中的维护和优化措施介绍故障排除和系统性能提升的方法第九章：数字电路在嵌入式系统中的应用9.1 嵌入式系统概述介绍嵌入式系统的概念、特点和分类解释嵌入式系统在现代科技领域的重要性9.2 嵌入式数字电路设计阐述嵌入式数字电路的设计方法和流程介绍嵌入式处理器、外围电路和接口技术9.3 嵌入式系统的应用实例通过具体实例展示嵌入式数字电路在实际应用中的作用和效果第十章：数字电路技术的未来发展10.1 数字电路技术发展趋势分析当前数字电路技术的发展趋势，如低功耗、高速度、高集成度等介绍新型数字电路技术的研究方向和应用前景10.2 数字电路技术的挑战与机遇阐述数字电路技术在发展过程中面临的挑战，如信号完整性、可靠性等探讨数字电路技术发展的机遇和应对策略10.3 数字电路技术的创新应用介绍数字电路技术在新型领域的创新应用，如物联网、等分析这些应用对数字电路技术发展的影响和推动作用第十一章：数字电路在模拟信号处理中的应用11.1 概述数字模拟信号处理介绍数字电路在模拟信号处理中的重要性解释数字模拟信号处理的基本概念和原理11.2 模拟信号的数字化处理阐述模拟信号数字化处理的方法和技术介绍ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的工作原理和应用11.3 数字滤波器与信号处理解释数字滤波器的作用和分类介绍数字滤波器的设计方法和应用实例第十二章：数字电路在信号传输中的应用12.1 数字信号传输概述介绍数字信号传输的基本概念和特点解释数字信号传输与模拟信号传输的区别12.2 数字调制与解调技术介绍数字调制与解调的基本原理和方法解释调制解调器（modem）的工作原理和应用12.3 数字信号传输的线路和设备介绍数字信号传输中所用的线路和设备，如同轴电缆、光纤等解释数字信号传输中的信号衰减和抗干扰措施第十三章：数字电路在计算机系统中的应用13.1 计算机系统概述介绍计算机系统的基本组成和工作原理解释计算机系统在现代社会中的重要性13.2 中央处理器（CPU）介绍CPU的结构和工作原理解释控制单元、运算单元和寄存器的作用和功能13.3 存储器和总线系统介绍存储器的类型和作用解释总线系统的组成和功能，如数据总线、地址总线、控制总线等第十四章：数字电路在控制系统中的应用14.1 控制系统概述介绍控制系统的概念、类型和特点解释数字电路在控制系统中的应用重要性14.2 数字控制器的设计与实现阐述数字控制器的设计方法和流程介绍控制器算法实现和硬件设计的技术14.3 数字控制系统实例通过具体实例展示数字电路在控制系统中的应用和效果第十五章：数字电路技术的综合应用案例15.1 数字电路技术在通信领域的应用介绍数字电路技术在通信领域的典型应用实例解释数字电路技术在提高通信系统性能方面的作用15.2 数字电路技术在工业自动化领域的应用阐述数字电路技术在工业自动化领域的应用实例和优势介绍数字电路技术在提高工业生产效率和质量方面的作用15.3 数字电路技术在其他领域的应用展望探讨数字电路技术在其他领域的应用前景和发展趋势分析数字电路技术对人类社会发展的影响和推动作用重点和难点解析本文主要介绍了《数字电子技术》电子教案，内容涵盖了数字电路的基础知识、组合逻辑电路、时序逻辑电路、数字电路仿真与实验、数字电路的应用、数字集成电路、数字系统的测试与维护、数字电路在嵌入式系统中的应用、数字电路技术的未来发展等十五个章节。
第十五章第一节电能与电功 教案(表格式)
第一节电能与电功教学反思设计说明本节主要内容有：电能、电功的概念、电功的单位、电能表。
教学时要明确本节的主题：从“能量”的角度研究电能，让学生知道，电具有能量——电能，在利用电能的过程中存在能量转化，从实例中归纳出电功的概念，然后让学生了解电功的单位，认识电功的测量仪器——电能表。
本节所学的电能和电功的知识，为后面进一步学习电功率、电流热效应和焦耳定律等奠定基础。
教学目标【知识与技能】1.知道电能。
理解电功，知道电功的单位，能区别电能和电功两个概念。
2.认识电能表，会读电能表。
【过程与方法】1.通过分析实例，从能量转化的角度建立并理解电功概念。
2.观察家用电能表，通过电能表计算电费。
【情感态度和价值观】认识电能的应用价值，有节约电能的意识。
重点难点教学重点认识电能、理解电功的概念。
教学难点理解电功的概念。
教学方法实验探究、观察、讨论和分析相结合的教学方法。
教具、学具多媒体课件、“220 V 25 W”“220 V 100 W”演示灯泡各1个、灯座2个、导线、插头、家用电能表1只等。
授课时数1课时教学过程导入新课【教师提问】1.做功的两个必备因素是什么？计算公式是什么？【交流总结】做功的两个必备因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一定距离。
公式是W=Fs。
【教师提问】2.流水具有能吗？【交流总结】流水具有能，因为流动的水可以对外做功。
【教师提问】3.那么电流可否做功呢？讲授新课一、电能与电功【教师提问】天气冷的时候，我们经常两手相互搓一搓，手心就会感到暖和，从能量转化过程来分析能量是怎样转化的？【交流总结】通过做功将机械能转化为内能。
【教师提问】这种改变内能的方式，我们称为什么？【交流总结】做功。
【教师点拨】可见，能量的转化是通过做功来实现的。
【教师提问】用电器的作用是什么？【交流总结】把电能转化为我们需要的各种能。
【教师提问】能举出一些例子吗？【交流总结】电热水器：把电能转化为内能；电动机：把电能转化为机械能；给蓄电池充电：把电能转化为化学能；电磁铁：把电能转化为电磁能；电灯泡：把电能转化为内能和光能。
人教版初中物理九年级第十五章第四节1电流的测量课件
认识电流表 数值单位
刻度盘
电流表的电路符号
+ A－
调零螺母
指针 负接线柱
量程为0～0.6 A
正接线柱 量程为0～3 A
电流表的连接：
知2－讲
(1) 电流表必须和被测的用电器串联。
(2) 电流必须从正接线柱流入，从负接线柱流出。
(3) 必须正确选择量程。
(4) 不允许把电流表直接连到电源的两极！
电流表的使用方法
1 画线连接下面的实物图，使小灯泡能够发光并且 电流表能够测出流 过小灯泡的电流（估计为 0.1~0.3A）
2 图中电流表的读数各是多少安？
3 小明增加如图所示的电路中电池数量，发现灯泡 变亮，此过程中通过灯泡的电流________。(填 “变大”“不变”或“变小”)
4 完成下列单位换算： (1)0.8 A＝__________mA＝________μA； (2)700 μA＝__________mA＝________A； (3)100 mA＝__________A。
知1－讲
电流的定义 单位时间内通过导体横截面的电 荷量，即I＝ Q 。 t
知1－讲
①电流是表示电流强弱的物理量。 ②电流用字母I来表示，单位是安培，简称安，
符号是A。 ③常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA)。
1 mA＝10－3 A；1 μA＝10－6 A。
常见的电流
计算器中电源的电流 半导体收音机电源的电流 手电筒中的电流 家庭节能灯中的电流 家用电冰箱的电流 家用空调器的电流 雷电电流
约100 μA 约50 mA 约200 mA 约0.1 A 约1 A 约5 A 可达2×105 A
知1－讲
知1－讲
【例1】通过一个灯泡的电流为0.2 A，等于 200 ________mA；某半导体收音机的工作电流为50 mA0.，05等于________A；常用电冰箱的工作电流为 1.2 1A.2，×1等06于________μA；小明的计算器工作时的 电流为80 μ8A×，10等－5于________A。
初中物理 第十五章 探究电路
第十五探究电路第一节电阻和变阻器1.电阻类比法（这句话充分阐述了什么是类比）：水流在水管中流动时会受到阻力，同样，电荷在导体中定向移动形成电流时也会受到阻力，物理学中用电阻来表示导体对电流的阻碍作用。
（1）定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻。
对电阻的理解：从“阻碍作用”和“性质”两个角度去分析。
①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
②导体的电阻是导体本身的一种性质，是由导体自身情况决定的，不管这个导体是否接入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否存在，导体对电流的阻碍作用（即电阻）总是存在的。
无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。
（2）符号与单位：国际通用符号是R；国际单位是Ω，常用单位有千欧KΩ、兆欧MΩ，换算关系是1MΩ=103, KΩ，1KΩ=103Ω；电路中的符号是导体阻值干燥皮肤潮湿皮肤60W的白炽灯600W的电熨斗实验室常用的铜导线104-105Ω小于103Ω约807Ω约80.7Ω很小，忽略不计2.影响电阻大小的因素（1）实验探究，影响电阻大小的因素提出问题：电阻的大小与那些因素有关。
猜想与假设：可能与导体的材料、长度、横截面积有关。
实验器材：电源、滑动变阻器、装有不同规格电阻丝的演示版、电流表、开关。
说明：导体的电阻大小与多个因素有关，设计实验方案时，要采用控制变量法。
设计实验与制定计划①如图，将长度相同、横截面积相同的镍铬合金丝AB和锰铜合金丝CD分别接入电路中，闭合开关，观察量程电流表的示数，并比较两次电流值。
采用长度、横截面积相同而材料不同的合金丝，目的是控制长度、横截面积因素可能对电阻大小的影响，只探究导体电阻大小与导体材料的关系。
②如图，改用横截面积相同、而长度不同的两条镍铬合金丝，分别将它们接入电路，观察电流表的示数。
采用长度不同，横截面积和材料相同的合金丝，目的是控制导体材料、横截面积因素可能对电阻大小的影响，只探究导体电阻大小与长度的关系。
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新课
新课
（b）内部结构图
数模转换集成电路DAC0832 的引脚功能
共有20个引脚，功能分别如下。
：输入寄存器选择信号，低电平有效。
：数据允许锁存信号，高电平有效。
模数转换集成电路ADC0809引脚排列图的引脚功能
路模拟信号输入端。
转换，当该引脚施加正脉冲后，开始A/D
节能灯电路．电烙铁、镊子、剥线钳、锉刀等常用工具1套．万用表
．直流稳压电源
三、实验内容及步骤
二、查清每个集成电路的逻辑功能
5G14433是双积分型A/D转换器件。
5G4511是BCD七段显示译码器。
5G1413是反相驱动器。
5G1403是能量基准源。
新课
过零检测电路：锗三极管B、E极间的导通阀电压为0.2 V左右，只有当A点电压小于0.2 V以下时，V1才会截止，其集电极才为高电平。
交流电源过零的时候，形成很窄的正脉冲，波形为B。
多谐振荡器，宽度可调的波形C。
输出D是C、B的“与非”运算结果。
触发双向晶闸管SCR。
C的作用是当V2截止
4
后，仍能有一小段时间向SCR提供触发电流，以保证SCR可靠触发。
※知识拓展综合应用
一、录/放音机带速测量电路
十进制计数器且带十线译码器。
在t1～t2期间EN为高电平不会计数；在为低电平，计数器进行计数；在t2～t3期间，N点正脉冲使计数器清零，所以计数器内部所能保留的实际上是t3～t4期间的计数值。
组：个位显示、十位显示、百位显示。
个位0～9，十位只能表示
、4、5三个数。
用录有标准音频的磁带放音，输出音频信号经过“非”门G3的放大和初步整形后作为计计数器的实际计数时间共0.0625s，计数器的计灵敏值应为7 616Hz 。
若显示数大于476，表示带速偏高，反之则偏低。
二、正反旋转计数电路
能够自动识别旋转体的转动方向，根据转动方向对应地作加法或减法计数。
）辨向传感器
IC1的输出脉冲记为A，IC2的输出
脉冲经过倒相后记为F。
正转A落后于参
考脉冲F；反转A超前于参考脉冲F，如
果分别取出A脉冲的前沿和后沿，并且分
别和F作“相与”的逻辑判别，即可判断是
正转信号还是反转信号。
由C1、R1、VD1、G1、G2得到窄脉
冲D，就代表了A脉冲的后沿。
F = 1出
现A的后沿，说明A超前于F，反转。
由C2、R3、VD2、G4形成窄脉冲D'
代表A脉冲前沿，F = 1出现检测脉冲A
的前沿，A落后于F，圆盘正转。
（3）计数电路
计数电路采用十进制可逆计数器74LS192，从与门G3输出的反转脉冲信号E送入减法计数器，从与门G5输入的正转脉冲信号E'送入加法计数器，计数器的输出为BCD码。
辨向传感器除了常使用的霍尔传感器外，也常使用光电传感器。
（1）光电检测与整形单元
由线外发射管IR、光敏晶体管V1及施密特整形电路CD40166组成。
每当施密特“非”门输出一个正脉冲，表明光路上有遮挡物挡光一次。
（2）计数—译码—显示单元
由3只BCD码计数器级联构成最大计数值为999的计数电路，该计数电路在与门G
，光耦LE，三极管V2、V3及继电器KM
吸合。
4路智力抢答器：当某一个按钮被按下时，其对应的LED灯亮，铃响，此时其他键均失效。
工作原理：
通常情况下，各按键输入端均输入低电平，A、B、C、D输出高电平，G E输出低电平，KM不动作。