数字电子技术 教案~项目4
《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 数字逻辑电路介绍逻辑电路的基本概念和组成详细讲解与、或、非、异或等基本逻辑运算1.3 逻辑门电路介绍逻辑门电路的分类和功能分析与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路的工作原理第二章：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基本概念和特点解释组合逻辑电路的输入输出关系2.2 常用组合逻辑电路讲解编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等常用组合逻辑电路的原理和应用2.3 组合逻辑电路的设计方法介绍组合逻辑电路的设计方法和步骤通过实例讲解组合逻辑电路的设计过程第三章：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基本概念和特点解释时序逻辑电路的输入输出关系3.2 触发器讲解同步触发器、异步触发器等触发器的基本原理和应用3.3 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通过实例讲解时序逻辑电路的设计过程第四章：数字电路仿真4.1 数字电路仿真概述介绍数字电路仿真的基本概念和作用解释数字电路仿真的原理和方法4.2 常用数字电路仿真软件讲解Multisim、Proteus等常用数字电路仿真软件的功能和使用方法4.3 数字电路仿真实例通过实例讲解数字电路仿真的过程和技巧第五章：数字系统设计5.1 数字系统概述介绍数字系统的概念、结构和分类解释数字系统的设计目标和步骤5.2 数字系统设计方法讲解组合逻辑电路、时序逻辑电路等数字系统设计方法5.3 数字系统设计实例通过实例讲解数字系统设计的过程和技巧第六章：数字电路设计实例6.1 微处理器设计介绍微处理器的基本原理和结构讲解微处理器的数字电路设计方法和步骤6.2 数字信号处理器设计介绍数字信号处理器的基本原理和结构讲解数字信号处理器的数字电路设计方法和步骤6.3 数字控制系统设计介绍数字控制系统的基本原理和结构讲解数字控制系统的数字电路设计方法和步骤第七章：数字电路测试与维护7.1 数字电路测试介绍数字电路测试的基本概念和目的讲解数字电路测试的方法和技术7.2 数字电路维护介绍数字电路维护的基本概念和目的讲解数字电路维护的方法和技巧7.3 数字电路故障诊断与修复介绍数字电路故障诊断的基本概念和方法讲解数字电路故障的修复方法和技巧第八章：数字集成电路8.1 数字集成电路概述介绍数字集成电路的基本概念和分类解释数字集成电路的特点和应用8.2 集成电路设计方法讲解数字集成电路的设计方法和步骤8.3 集成电路制造与测试介绍数字集成电路的制造和测试过程第九章：数字电路在现代科技中的应用9.1 通信系统中的应用讲解数字电路在通信系统中的应用实例9.2 计算机系统中的应用讲解数字电路在计算机系统中的应用实例9.3 数字电路在其他领域中的应用讲解数字电路在其他领域中的应用实例第十章：数字电路技术发展趋势10.1 集成电路技术发展趋势介绍集成电路技术的发展趋势和前景10.2 数字电路设计方法发展趋势介绍数字电路设计方法的发展趋势和前景10.3 数字电路技术在领域的应用讲解数字电路技术在领域的应用前景重点和难点解析重点环节1：数字电路的基本概念和特点补充和说明：在这一环节中，学生需要理解数字电路与模拟电路的区别，掌握数字信号的基本特性，如离散性、稳定性和脉冲性。
2024年度数字电子技术电子教案
数字信号与模拟信号的转换
通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号， 以及通过数模转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信 号。
8
数字电路基本元件
逻辑门
实现基本逻辑运算的电路单元， 如与门（AND）、或门（OR） 、非门（NOT）等。逻辑门是数 字电路的基础，可以组合实现复
杂的逻辑功能。
触发器
计算机中的寄存器和存储器都采用了数字电子技术，用于存储和访 问二进制数据。
微处理器与控制器
微处理器和控制器是数字电子技术的典型应用，它们负责计算机的指 令执行和系统控制。
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数字电子技术在自动化领域应用
数字控制系统
数字电子技术是实现自动化控制 的关键，通过数字控制系统可以 对各种工业过程进行精确控制。
逻辑关系。
02
逻辑运算
包括与运算（AND）、或运算（OR）、非运算（NOT）等基本逻辑运
算，以及异或运算（XOR）、同或运算（XNOR）等复合逻辑运算。
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03
逻辑代数的基本定律和规则
如交换律、结合律、分配律等，以及代入规则、反演规则等，用于简化
和变换逻辑表达式。
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03 组合逻辑电路
搭建基本门电路，输入不同的逻辑信号，观察并记录输出信 号的变化。
25
实验内容和步骤
• 实验内容
学习和掌握组合逻辑电路（编码器、 译码器、数据选择器）的工作原理 和设计方法。
• 实验步骤
设计并实现一个简单的组合逻辑电路 ，如2-4译码器，验证其逻辑功能。
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实验内容和步骤
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2. 成果展示
• 在课堂上进行课程设计的演示和讲解，接受老师和同 学的提问和评价。
数字电子技术教案之四
2.4 逻辑涵数的公式化简法
2 . 4 . 1 化简的意义与标准
一、化简逻辑函数的意义
二、逻辑函数式的几种常见形式和变换
三、逻辑函数的最简与-或式
2 . 4 . 2 逻辑函数的代数化简法
一、并项法
二、吸收法
三、消去法
四、配项法
2 . 4 .
3 代数化简法举例
作业：P35 2.1
2.4 逻辑涵数的公式化简法
2 . 4 . 1 化简的意义与标准
一、化简逻辑函数的意义
根据逻辑问题归纳出来的逻辑函数式往往不是最简逻辑函数式，对逻辑函数进行化简和变换，可以得到最简的逻辑函数式和所需要的形式，设计出最简洁的逻辑电路。
这对于节省元器件，优化生产工艺，降低成本和提高系统的可靠性，提高产品在市场的竞争力是非常重要的。
二、逻辑函数式的几种常见形式和变换
常见的逻辑式主要有5种形式，如逻辑式可表示为
三、逻辑函数的最简与-或式
对与或式而言：
最简：
2 . 4 . 2 逻辑函数的代数化简法
一、并项法
2 . 4 .
3 代数化简法举例
在实际化简逻辑函数时，需要灵活运用上述几种方法，才能得到最简与-或式.
作业：P35 2.1。
教案—数字电子技术(附微课视频)
数字电子技术（附微课视频）教案章节：第一章数字电路基础教学目标：1. 理解数字电路的基本概念和组成。
2. 掌握数字电路的基本原理和运算。
3. 熟悉逻辑门电路和逻辑函数的表达方法。
教学内容：1. 数字电路的定义和分类。
2. 数字电路的基本组成要素。
3. 逻辑门电路的种类和功能。
4. 逻辑函数的表示方法。
教学步骤：1. 引入数字电路的概念，让学生了解数字电路的广泛应用。
2. 讲解数字电路的基本组成要素，如逻辑门、逻辑电路等。
3. 通过示例介绍逻辑门电路的种类和功能，如与门、或门、非门等。
4. 讲解逻辑函数的表示方法，包括逻辑表达式、逻辑图和真值表。
教学评价：1. 课堂讲解的清晰度和连贯性。
2. 学生对逻辑门电路和逻辑函数的理解程度。
3. 学生能够运用逻辑门电路和逻辑函数解决实际问题。
教案章节：第二章组合逻辑电路教学目标：1. 理解组合逻辑电路的原理和应用。
2. 掌握组合逻辑电路的设计方法。
3. 熟悉常用的组合逻辑电路模块。
教学内容：1. 组合逻辑电路的定义和特点。
2. 组合逻辑电路的设计方法。
3. 常用的组合逻辑电路模块，如编码器、译码器、多路选择器等。
教学步骤：1. 引入组合逻辑电路的概念，让学生了解组合逻辑电路的应用。
2. 讲解组合逻辑电路的原理和特点，如输入与输出之间的关系。
3. 讲解组合逻辑电路的设计方法，如真值表、逻辑图等。
4. 介绍常用的组合逻辑电路模块，通过示例讲解其功能和工作原理。
教学评价：1. 课堂讲解的清晰度和连贯性。
2. 学生对组合逻辑电路的理解程度。
3. 学生能够运用组合逻辑电路解决实际问题。
教案章节：第三章触发器教学目标：1. 理解触发器的概念和作用。
2. 掌握不同类型触发器的工作原理。
3. 熟悉触发器的应用和选择。
教学内容：1. 触发器的定义和分类。
2. 不同类型触发器的工作原理，如同步触发器、异步触发器等。
3. 触发器的应用和选择，如时序电路的设计和控制。
教学步骤：1. 引入触发器的概念，让学生了解触发器在数字电路中的重要性。
《数字电子技术》电子教案范文
《数字电子技术》电子教案范文教案：《数字电子技术》一、教学内容本节课的教学内容来自于《数字电子技术》教材的第四章，主要介绍逻辑门电路、逻辑函数及其简化方法、逻辑门电路的应用。
具体内容包括：1. 逻辑门电路的定义、特点和分类；2. 与、或、非、异或等基本逻辑门的真值表和函数表达式；3. 逻辑函数的简化方法，包括卡诺图法、逻辑代数法等；4. 逻辑门电路在实际应用中的案例分析。
二、教学目标1. 使学生了解逻辑门电路的定义、特点和分类，理解基本逻辑门的真值表和函数表达式；2. 培养学生运用逻辑函数简化方法分析和设计逻辑电路的能力；3. 培养学生运用逻辑门电路解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 重点：逻辑门电路的定义、特点和分类，基本逻辑门的真值表和函数表达式，逻辑函数的简化方法；2. 难点：逻辑函数的简化方法在实际应用中的运用。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、逻辑门电路实验板；2. 学具：教材、笔记纸、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：介绍数字电子技术在生活中的应用，如计算机、手机等，引出逻辑门电路的重要性；2. 知识讲解：讲解逻辑门电路的定义、特点和分类，基本逻辑门的真值表和函数表达式，逻辑函数的简化方法；3. 例题讲解：分析实际案例，运用逻辑函数简化方法分析和设计逻辑电路；4. 随堂练习：学生自主完成教材中的练习题，教师进行点评和指导；6. 作业布置：布置教材中的课后作业，要求学生运用逻辑函数简化方法分析和设计逻辑电路。
六、板书设计板书设计如下：逻辑门电路：定义：实现逻辑运算的电路；特点：输入输出均为逻辑电平；分类：与门、或门、非门、异或门等。
基本逻辑门的真值表和函数表达式：与门：真值表：A B Output；0 0 0；0 1 0；1 0 0；1 1 1；函数表达式：Output = A & B；或门：真值表：A B Output；0 0 0；0 1 1；1 0 1；1 1 1；函数表达式：Output = A | B；非门：真值表：A Output；0 1；1 0；函数表达式：Output = ~A；异或门：真值表：A B Output；0 0 0；0 1 1；1 0 1；1 1 0；函数表达式：Output = A ^ B。
数字电子技术教案
数字电子技术教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述了解数字电路的基本概念、分类和特点掌握数字电路的基本组成部分1.2 数制与码制学习二进制、八进制、十进制之间的转换方法了解常用码制，如BCD码、格雷码、ASCII码等1.3 逻辑门学习与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门的特点和真值表掌握逻辑门电路的搭建和应用第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路概述了解组合逻辑电路的定义和特点掌握组合逻辑电路的分析和设计方法2.2 常用组合逻辑电路学习译码器、编码器、多路选择器、算术逻辑单元等常用组合逻辑电路的功能和真值表掌握组合逻辑电路的应用和搭建方法2.3 组合逻辑电路的设计方法学习组合逻辑电路的设计步骤和技巧能够设计简单的组合逻辑电路第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路概述了解时序逻辑电路的定义和特点掌握时序逻辑电路的分析和设计方法3.2 常用时序逻辑电路学习触发器、计数器、寄存器等常用时序逻辑电路的功能和工作原理掌握时序逻辑电路的应用和搭建方法3.3 时序逻辑电路的设计方法学习时序逻辑电路的设计步骤和技巧能够设计简单的时序逻辑电路第四章：数字电路仿真4.1 数字电路仿真概述了解数字电路仿真的概念和作用掌握数字电路仿真软件的使用方法4.2 组合逻辑电路的仿真学习使用仿真软件对组合逻辑电路进行仿真实验能够分析仿真结果并优化电路设计4.3 时序逻辑电路的仿真学习使用仿真软件对时序逻辑电路进行仿真实验能够分析仿真结果并优化电路设计第五章：数字电路应用实例5.1 数字电路在通信系统中的应用学习数字通信系统的基本原理和应用了解数字电路在通信系统中的具体应用实例5.2 数字电路在计算机系统中的应用学习计算机系统的基本组成和原理了解数字电路在计算机系统中的具体应用实例5.3 数字电路在其他领域的应用了解数字电路在其他领域中的应用实例能够结合具体应用场景进行数字电路的设计和应用第六章：数字电路设计实例分析6.1 数字电路设计流程掌握数字电路设计的基本流程，包括需求分析、原理图设计、仿真测试、硬件实现等步骤。
数字电子技术》电子教案
《数字电子技术》电子教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握数字电子技术的基本概念、基本原理和基本电路。
2. 培养学生运用数字电子技术分析和解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 数字电路的基本概念：数字信号、数字电路、数字系统。
2. 数字电路的基本元件：逻辑门、逻辑函数、逻辑代数。
3. 组合逻辑电路：编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元。
4. 时序逻辑电路：触发器、计数器、寄存器。
5. 数字电路的设计与仿真：组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计、数字电路仿真。
三、教学方法1. 采用讲授法，讲解数字电子技术的基本概念、基本原理和基本电路。
2. 采用案例分析法，分析实际生活中的数字电子技术应用实例。
4. 采用讨论法，激发学生的学习兴趣和思考能力。
四、教学环境1. 教室环境：宽敞、明亮，配备多媒体教学设备。
2. 实验室环境：配备数字电子技术实验设备，如逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的课堂表现、提问回答、作业完成情况。
2. 实验报告：评价学生的实验操作技能、实验数据处理和分析能力。
3. 期末考试：考察学生对数字电子技术知识的掌握程度。
六、教学资源1. 教材：《数字电子技术基础》2. 辅助教材：《数字电子技术实验指导书》3. 在线资源：数字电子技术相关教学视频、课件、案例分析等。
4. 实验室设备：数字电子技术实验套件、逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
七、教学进程安排1. 第一周：数字电路的基本概念、数字信号与数字系统。
2. 第二周：逻辑门与逻辑函数、逻辑代数。
3. 第三周：组合逻辑电路设计、编码器、译码器。
4. 第四周：多路选择器、算术逻辑单元。
5. 第五周：时序逻辑电路设计、触发器、计数器。
6. 第六周：寄存器、数字电路仿真。
7. 第七周：实验室实践，进行组合逻辑电路和时序逻辑电路的搭建与测试。
八、教学活动设计1. 课堂讲授：通过PPT展示，讲解数字电子技术的基本概念、基本原理和基本电路。
数字电子技术教案
数字电子技术教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述了解数字电路的定义、特点和应用领域掌握数字电路的基本组成和基本原理1.2 数字逻辑基础学习逻辑代数的基本运算和规则熟悉逻辑函数的表示方法及其相互转换1.3 数字电路的表示方法掌握逻辑函数的图形表示方法（逻辑图、真值表）学习逻辑函数的代数化简方法第二章：数字电路的基本单元2.1 逻辑门电路了解常见的逻辑门电路（与门、或门、非门、异或门等）掌握逻辑门电路的电压传输特性2.2 逻辑函数及其简化学习逻辑函数的代数化简方法（卡诺图、最小项、最大项）熟悉逻辑函数的简化原则和步骤2.3 逻辑门电路的设计与实现学习逻辑门电路的设计方法掌握逻辑门电路的实际制作和调试技巧第三章：组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的基本概念了解组合逻辑电路的定义和特点掌握组合逻辑电路的分析和设计方法3.2 常见的组合逻辑电路学习编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等常见组合逻辑电路的原理和应用3.3 组合逻辑电路的设计与实现学习组合逻辑电路的设计方法掌握组合逻辑电路的实际制作和调试技巧第四章：时序逻辑电路4.1 时序逻辑电路的基本概念了解时序逻辑电路的定义、特点和应用领域掌握时序逻辑电路的分析和设计方法4.2 常见的时序逻辑电路学习触发器、计数器、寄存器等常见时序逻辑电路的原理和应用4.3 时序逻辑电路的设计与实现学习时序逻辑电路的设计方法掌握时序逻辑电路的实际制作和调试技巧第五章：数字电路的应用5.1 数字电路在计算机中的应用了解计算机的基本组成和工作原理学习微处理器、存储器、输入输出接口等计算机关键部件的设计和应用5.2 数字电路在通信系统中的应用了解通信系统的基本原理和数字调制技术学习数字通信系统中数字电路的设计和应用5.3 数字电路在其他领域中的应用了解数字电路在数字信号处理、嵌入式系统、工业控制等领域中的应用学习数字电路在不同领域中的设计和应用案例第六章：数字电路仿真与实验6.1 数字电路仿真基础学习数字电路仿真原理和工具熟悉使用仿真软件进行数字电路设计和验证的方法6.2 组合逻辑电路仿真与实验利用仿真软件对组合逻辑电路进行设计和验证分析仿真结果，优化电路性能6.3 时序逻辑电路仿真与实验利用仿真软件对时序逻辑电路进行设计和验证分析仿真结果，优化电路性能第七章：数字电路设计与验证7.1 数字电路设计流程熟悉数字电路设计的基本流程和方法掌握需求分析、模块设计、仿真验证和硬件实现等环节7.2 组合逻辑电路设计实例学习组合逻辑电路设计实例，如编码器、译码器等掌握设计方法和技术要求7.3 时序逻辑电路设计实例学习时序逻辑电路设计实例，如触发器、计数器等掌握设计方法和技术要求第八章：数字电路测试与维护8.1 数字电路测试方法学习数字电路测试的基本方法和策略掌握功能测试、结构测试和边界测试等技术8.2 数字电路调试与优化了解调试过程和方法，提高电路性能学习电路优化技巧，降低功耗和成本8.3 数字电路故障诊断与修复学习故障诊断原理和方法，如逻辑分析仪、示波器等工具的使用掌握故障分析和修复技巧，提高电路可靠性第九章：数字集成电路9.1 数字集成电路概述了解数字集成电路的分类、特点和应用领域掌握数字集成电路的基本结构和原理9.2 常见数字集成电路学习门阵列、触发器、寄存器等常见数字集成电路的原理和应用9.3 数字集成电路的设计与实现学习数字集成电路的设计方法掌握数字集成电路的实际制作和调试技巧第十章：数字电路技术的发展趋势10.1 数字电路技术的创新应用了解数字电路技术在、物联网、生物医疗等领域的创新应用学习数字电路技术在这些领域的发展前景和挑战10.2 新型数字电路技术学习新型数字电路技术，如量子计算、碳纳米管电路等掌握这些技术的原理和优势，了解其发展趋势和应用前景10.3 数字电路技术的未来发展了解数字电路技术在未来的发展趋势和挑战学习如何适应和推动数字电路技术的发展，为人类社会作出贡献重点和难点解析重点环节1：逻辑函数的表示方法及其相互转换补充和说明：逻辑函数的表示方法是理解数字电路的基础，包括逻辑图、真值表及其代数表达式。
《数字电子技术》教案
(一)“数字设计”的基本概念 1、物理量 为了回答第一个问题，首先来了解一下自然界中的物理量。自然界 中有各种各样的物理量，所有的这些物理量可以被分成两大类，一类是 “模拟量”，另一类是“数字量”。 所谓“模拟量”，是指那些在一定的范围内可以连续取值的物理量。 比如：大气的温度、 车辆的速度等等（以温度为例，一天当中，某一点 的温度有一个最大值和最小值，在这个范围内任何一个值对这一天来讲
在了解了“什么是数字设计？”之后，接下来的问题是：为什么要 进行“数字（电路、系统）设计”？（或者换一个角度来说，已经在学习 模拟电路，为什么还要学习数字电路？） 任何技术的存在总要有其存在 的价值，只有这样，人们才会研究它、使用它，这个问题的答案就在于“数 字技术”有着“模拟技术”所不具备的优势。
言，这不是一种有效的状态。
解释 2：“逻辑 1”和“逻辑 0”。这里的 1 和 0 是逻辑代数中变量的取
值，与普通代数中的 1 和 0 不一样，它们无大小之分，仅仅是两个不同
的符号，可以用来代表两个不同的事物（如：数字电压信号的“高电平”
和“低电平”）。
解释 3：“正逻辑表示法”和“负逻辑表示法”。如果用“逻辑 1”表示
当我们已经回答了以上这两个问题，那么再接下来，大家想一想， 我们的问题是什么？（设问，请学生先思考）。。。。。。。。。怎样进行数字设 计？也就是数字设计的技术。不过，这个问题实在是太大了，现有的数 字设计技术的内容已经十分丰富，而且也在不断地发展当中，50 个学时 都是微不足道的。在这 50 个学时里，我们所要做的就是，坚实地迈出进 入数字世界的第一步，掌握一些基本的概念和设计技术，为将来进一步 的学习打下一个坚实的基础。
《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 数字电路概述数字电路的概念数字电路的特点数字电路的应用领域1.2 数字逻辑基础逻辑代数逻辑函数逻辑门1.3 数字电路的基本组成逻辑门电路逻辑电路图逻辑表达式第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路概述组合逻辑电路的概念组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的应用领域2.2 常见的组合逻辑电路编码器译码器多路选择器算术逻辑单元2.3 组合逻辑电路的设计方法最小项方法卡诺图方法逻辑门实现方法第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路概述时序逻辑电路的概念时序逻辑电路的特点时序逻辑电路的应用领域3.2 常见的时序逻辑电路触发器计数器寄存器移位寄存器3.3 时序逻辑电路的设计方法状态图设计方法状态表设计方法逻辑门实现方法第四章：数字电路仿真4.1 数字电路仿真概述数字电路仿真的概念数字电路仿真的特点数字电路仿真的应用领域4.2 数字电路仿真工具ProteusMultisimLabVIEW4.3 数字电路仿真实例组合逻辑电路仿真时序逻辑电路仿真数字系统综合仿真第五章：数字电路应用实例5.1 数字电路应用概述数字电路应用的概念数字电路应用的特点数字电路应用的领域5.2 数字电路应用实例数字钟自动售货机数字音箱5.3 数字电路应用设计方法需求分析系统调试第六章：数字电路设计流程6.1 需求分析分析系统的功能需求确定输入输出关系确定电路性能指标6.2 逻辑设计选择合适的逻辑门实现电路功能绘制逻辑电路图编写逻辑表达式6.3 电路仿真与优化使用仿真工具验证电路功能优化电路性能调整电路参数第七章：数字电路的测试与维护7.1 数字电路测试概述测试的目的和方法测试电路的组成测试用例的7.2 数字电路测试技术功能测试边界测试7.3 数字电路的维护维护的方法和技巧故障诊断与排除电路升级与优化第八章：数字集成电路8.1 数字集成电路概述集成电路的分类和特点数字集成电路的封装形式数字集成电路的应用领域8.2 常见数字集成电路逻辑门集成电路触发器集成电路计数器集成电路模拟接口集成电路8.3 数字集成电路的选择与使用根据电路需求选择合适的集成电路了解集成电路的性能参数正确使用和保护集成电路第九章：数字系统的可靠性设计9.1 可靠性概述可靠性的概念和指标数字系统可靠性的重要性影响可靠性的因素9.2 提高数字系统可靠性的方法冗余设计容错设计降额设计9.3 可靠性测试与评估可靠性测试的方法和步骤可靠性数据的收集与分析可靠性评估的方法第十章：数字电路技术的发展趋势10.1 数字电路技术的现状集成电路技术的进展数字电路设计方法的发展数字电路应用领域的拓展10.2 数字电路技术的发展趋势纳米集成电路技术量子计算与量子集成电路智能数字电路与系统10.3 我国数字电路技术的发展我国数字电路技术的发展现状我国数字电路技术的挑战与机遇我国数字电路技术的政策与规划重点和难点解析重点环节1：数字电路的基本组成和逻辑门解析：理解逻辑门的概念、功能和组合是学习数字电路的基础。
数字电子技术教案
数字电子技术教案教案标题：数字电子技术教案教学目标：1. 了解数字电子技术的基本概念和原理。
2. 掌握数字电子技术的常用器件和电路。
3. 能够应用数字电子技术解决实际问题。
教学内容：1. 数字电子技术的概述a. 数字信号与模拟信号的区别b. 数字电子技术的应用领域2. 数字电子技术的基本原理a. 二进制系统与逻辑运算b. 布尔代数与逻辑门电路c. 组合逻辑与时序逻辑电路3. 常用数字电子器件a. 逻辑门电路（与门、或门、非门等）b. 触发器与计数器c. 数字显示器和数码管d. 存储器（RAM、ROM等）4. 数字电子技术的应用案例a. 时钟电路设计b. 电子计数器设计c. 逻辑控制电路设计教学步骤：步骤一：导入与概述a. 引入数字电子技术的概念和应用领域。
b. 介绍数字信号与模拟信号的区别。
步骤二：基本原理讲解a. 介绍二进制系统和逻辑运算的基本概念。
b. 解释布尔代数与逻辑门电路的关系。
c. 讲解组合逻辑与时序逻辑电路的原理。
步骤三：常用数字电子器件介绍a. 详细说明逻辑门电路的种类和功能。
b. 解释触发器与计数器的作用和使用方法。
c. 展示数字显示器和数码管的原理与应用。
d. 介绍存储器的种类和特点。
步骤四：应用案例演示a. 设计一个简单的时钟电路，演示数字电子技术在时序控制中的应用。
b. 制作一个电子计数器，展示数字电子技术在计数与显示中的应用。
c. 演示逻辑控制电路的设计与实现。
步骤五：练习与巩固a. 给学生提供一些练习题，巩固他们对数字电子技术的理解和应用能力。
b. 鼓励学生自主设计并制作一个小型数字电子电路。
步骤六：总结与评价a. 总结数字电子技术的重要概念和原理。
b. 对学生的学习情况进行评价和反馈。
教学资源：1. 数字电子技术教材2. 数字电子器件模拟实验装置3. 计算机辅助教学软件4. 练习题和实践任务评估方法：1. 学生参与度和课堂表现评估2. 练习题和作业评分3. 实践任务的完成情况评估教学延伸：1. 鼓励学生深入学习数字电子技术的高级概念和应用。
数字电子技术项目化教程 项目4
4.1.1 项目学习情境：555定时器构成的触摸式报警器 555定时器构成的触摸式报警器如图4-1所示。该项目需
要完成的主要任务有： ① 熟悉电路各元器件的作用； ② 查阅芯片KD9561的功能及应用； ③ 进行电路元器件的安装； ④ 进行电路参数的测试与调整； ⑤ 撰写电路制作报告。
4.1.2 电路分析与电路元器件参数及功能 一、电路分析 电路如图4-1所示，图中IC1是时基集成电路NE555， 它
施密特触发器的电压传输特性如图4-7所示。
图4-7 施密特触发器电压传输特性
2. 单稳态触发器 1) 电路组成 用5G555构成的单稳态触发器电路如图4-8所示。
图4-8 单稳态触发器
2) 工作原理 单稳态触发器的工作波形如图4-9所示。 单稳态触发器输出脉冲的宽度可用下式估算：
tw=RC ln3≈1.1RC
4.2.2 555定时器及应用 一、555定时器概述 1． 分类 555定时器主要分为两种类型： (1) 双极性TTL定时器，如5G555、5G556。 (2) 单极性定时器，如CC7555、CC7556。
2. 组成及工作原理 以5G555为例，介绍其电路组成及工作原理。图4-4(a)为 5G555内部结构，图(b)为其引脚排列图。
脉冲间隔时间tw2为
脉冲周期T和频率f为
由此可见，改变电阻R1、R2或电容C即可改变脉冲作用时 间、间隔时间和周期(即改变占空比)，图4-12即是用5G555构 成的脉冲占空比可调的多谐振荡器，图中二极管VD1和VD2分 别构成电容C的充电回路和放电回路。
图4-12 占空比可调的多谐振荡器
4.3 项 目 实 施
图4-16 施密特触发器
图4-17 波形变换图
4. 模拟声响电路 按图4-18接线。调节电路中两个多谐振荡器的定时元件， 使Ⅰ输出较低频率，Ⅱ输出较高频率，接通电源，试听音响 效果。调换外接阻容元件，再试听音响效果。
数字电子技术第四章(教案)触发器
《数字电子技术》教案第4章触发器（a）电路结构（b）逻辑符号图4-1 与非门组成的基本RS触发器（1）当1Q=，0Q=时，称为触发器的1状态。
（2）当0Q=，1Q=时，称为触发器的0状态。
4.2.2基本RS触发器的逻辑功能如表4-1所示为基本RS触发器的特性表（逻辑功能表），其中新的稳定状态1n Q+不仅与输入信号有关，而且与触发器接收输入信号前的原状态n Q有关。
表4-1 “与非门”组成的基本RS触发器特性表R S现态n Q次态1n Q+说明0 001××状态不定，不允许0 1010置01 00111置11 10101保持原状态在基本RS触发器中，输入信号直接加在输出门上，所以输入信号在全部作用时间里（即S或R为0的全部时间），都能直接改变输出门Q或Q的状态。
（1）当0R =，1S =时，输出0Q =，R 端称为直接复位端。
（2）当0S =，1R =时，输出1Q =，S 端称为直接置位端。
4.3同步触发器4.3.1同步 R S 触发器只有在CP 端上出现时钟脉冲时，触发器的状态才能变化，此时触发器状态的改变与时钟脉冲同步，所以又称这类触发器为同步触发器。
如图4-2所示为同步RS 触发器的电路结构及逻辑符号图。
（a ）电路结构 （b ）逻辑符号图4-2 同步RS 触发器 与基本RS 触发器相比，同步RS 触发器增加了时钟控制端口，以实现对触发器状态转换的时间控制。
由图4-2（a ）可知，该电路由两个部分组成，一个是由与非门1G ，2G 组成的基本触发器；另一个是在基本触发器的基础上多加两个与非门3G ，4G 组成的输入控制电路。
其中，3G ，4G 是由时钟脉冲CP 控制的，具有时钟脉冲控制的触发器又称为时钟触发器。
图4-2（a ）所示的时钟脉冲为高电平有效，即触发器在CP 1=期间接收输入信号，在CP 0=时状态保持不变。
1．同步RS 触发器的逻辑功能（1）当CP 0=时，3G 和4G 被封锁，不管R 端和S 端的信号如何变化，输出都为1，触发器保持原状态不变，即1n n Q Q +=。
《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。
数字电子技术完整教案.
第一次教案一、章节·课题1.1.1数制二、教学目的和要求：掌握数字信号与模拟信号的区别，几种进制之间的转换。
三、重难点分析进制之间的转换四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课回忆计算机基础中所讲的二进制，引出本次课内容。
（二）、讲授新课一、数字电路概述1、模拟信号与数字信号区别2、数字信号的表示：逻辑0和逻辑1（二值数字逻辑）3、、数字电路的基本知识二、进制十进制、二进制、十六进制、八进制三、二进制与八进制、十六进制之间的转换详见PPT第二次教案一、章节·课题1.1.2编码二、教学目的和要求：熟悉几种常用的编码三、重难点分析8421码、余三码、格雷码的特点。
四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课：提问进制的内容，引出编码的内容。
（二）、讲授新课1. 二—十进制编码（BCD码）（1）8421码（2）5421码（3）余3码2. 其它常用的代码（1）格雷码（又称循环码）（2）奇偶校验码（3）字符码详见PPT第三次教案一、章节·课题1.2逻辑函数二、教学目的和要求：掌握逻辑代数三种基本运算，掌握逻辑代数的基本定律和常用公式；掌握逻辑代数的基本定律的证明方法三、重难点分析2. 逻辑代数的基本定律的证明四、课型：讲授五、教法：讲授、任务驱动法六、教具：计算机、多媒体等七、教学内容与过程：（见教案）八、课后记教学过程（一）、导入新课复习编码的定义和常用的编码方式。
（二）、讲授新课一、逻辑代数的变量和正、负逻辑1、逻辑函数的定义2、逻辑函数的相等判断函数相等的方法：1）列举法；（真值表） 2）公式证明法。
3、逻辑值的概念4、高、低电平的概念5、状态赋值和正、负逻辑的概念二、基本逻辑运算及基本逻辑门1、与运算2、或运算3、非运算三、逻辑代数的定律和规则1、基本公式2、常用公式3、逻辑代数的3条规则代入规则、对偶规则、反演规则：四、常用的复合逻辑运算详见PPT(1)与非逻辑 (2)或非逻辑(3)与或非逻辑(4)异或逻辑与同或逻辑F =F AC BD =+F A B =+F AB AB A B =+=⊕同或：条件A 、B 相同，则F 发生。
《数字电子技术项目教程》项目4 4位二进制数加法数码显示共28页文档
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
《数字电子技术项目教 程》项目4 4位二进制数
加法数码显示
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪ห้องสมุดไป่ตู้
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
28
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20 分 70 分
集成寄存器的基本概念、分类
数码寄存器 74273、74173 功能介绍
数码寄存器的应用
（第 12 学时完）
移位寄存器 74164、74194 功能介绍，以及移位寄存 学生讨论，教师总结讲述 器的应用
思考练习-通过课堂练习，巩固知识
教师出题，学生提交练习答 案
1．写方程式 （1）输出方程。时序逻辑电路的输出逻辑表达式，它通常为现态的函数。 （2）驱动方程。各触发器输入端的逻辑表达式。即 J=？，K=？，D=？ （3）状态方程。将驱动方程代入相应触发器的特性方程中，便得到该触发器 的次态方程。时序逻辑电路的状态方程由各触发器次态的逻辑表达式组成。 JK F/F 和 D F/F 的特性方程？ 2．列状态转换真值表
举例说明时序逻辑电路的分析流程
拓展知识-分析具体时序电路
分组讨论，讲述结论
本小节完（第 2 学时完）
介绍时序电路的设计步骤
举例说明如何设计时序电路
（第 3 学时完）
给出电路功能，及使用器件
通过实例说明设计时序电路的步骤
分组讨论，讲述结论
拓展了解-时序电路的应用
教师引入，学生讨论
本小节完（第 4 学时完）
Q
1Q0n
பைடு நூலகம்
J1 Q0n ， K1 Q0n ， J0 1 ， K0 1
（4）有驱动方程画出逻辑电路图，如图。
FF0 1J Q0
一、复习 1.什么是触发器，触发器的类型有哪些？
二、课程导入：利用触发器和组合逻辑电路可以时序逻辑电路，时序逻 辑电路的原理与功能有哪些？如何例用集成计数器 74161 构成任意进制 计数器？ 三、课程设计过程
1.时序电路的基本概念及分类(理论讲解) 2.时序电路的分析和设计(理论+案例讲解) 3.如何利用集成计数器构成任意进制计数器(理论+案例讲解) 4.集成寄存器及其应用(理论+案例讲解) 四、教师指导，总结
授
课
内
容
三、时序电路的设计步骤 1、由给定的逻辑功能画原始状态转换图 2、选择触发器，并进行状态分配 3、写出逻辑方程式 4、画逻辑电路图 5、检查自启动
四、同步时序电路举例
例：试用下降沿触发的 JK 触发器设计一个同步四进制加法计数电路。
解：（1）根据设计要求，作出状态转换图。
S0
S1
S2
S3
展开讲解
拓展了解-时序电路的扩展
（第 8 学时完）
同步计数器 74161 应用
用 74161 实现 32 进制计数器
教师引入，学生讨论
本小节完（第 10 学时完）
时间 5分 10 分 30 分
10 分 10 分 25 分
10 分 35 分
5分 25 分 15 分
5分 10 分 25 分
15 分 15 分 15 分
重点 难点
重点：掌握时序电路的电路结构与工作原理，掌握 74161 的电路原理及 制作任意进制计数器。
难点：利用 74161 实现任意进制计数器。
教学地点
教学方法 及手段
教 学 过 程 设 计
普通教室□ 实验室 □
一体化教室□ 企业现场□
多媒体教室□ 其他
实训室
常规教学□ 启发式教学□ 现场教学□ 案例教学□ 问题教学□ 项目教学□ 多媒体教学□ 演示教学 其他
介绍计数器的概念、分类。
集成计数器的符号图、引脚图、功能图
异步集成计数器 74293、74290 的原理图
（第 5 学时完）
74293 工作原理及举例
74290 工作原理及举例
异步计数器的应用举例
教师引入，学生讨论
本小节完（第 6 学时完）
同步计数器 74161 工作原理
用集成计数器构成任意进制计数器
五、课后任务
1. 列出时序电路的分析和设计方法 2.如何用 74161 设计任意进制计数器，画出其状态转换图和电路图。 3.列出寄存器的几种应用。
教学后记
教学过程设计（22 学时）
教师引导
学生活动
介绍时序逻辑电路的基本概念
介绍时序逻辑电路的特点、分类
重点讲解时序电路的描述方法
（第 1 学时完）
同步时序电路分析步骤
授课教案
授课教师 授课时间 授课项目
教学目标
课程名称
数字电子技术
项目 4
年 月 日 第 周 星期
第节
班
年 月 日 第 周 星期
第节
班
年 月 日 第 周 星期
第节
班
时序逻辑电路的设计与实现
知识目标： 1、 掌握时序逻辑电路的特点，能够准确区分组合逻辑电路和时序逻辑
电路； 2、 掌握时序逻辑电路的分析、设计方法； 3、 掌握常见时序逻辑电路，如计数器、寄存器等中规模集成电路的逻
本大节完（建议 22 学时，其中理论 14 学时，实验 8 学时）
10 分 35 分 45 分
20 分
70 分
No 1
授
课
内
容
一、时序电路概述 1、定义：时序逻辑电路（又称时序电路）：在任何一个时刻的输出状态不仅 取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来的状态。 2、电路构成： 存储电路（主要是触发器，且必不可少）+组合逻辑电路（可选）。 时序逻辑电路的状态是由存储电路来记忆和表示的。 3、分类 根据电路状态转换情况的不同分为：同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。 4、时序逻辑电路功能的描述方法：逻辑方程式、状态表、状态图、时序图 二、时序逻辑电路的分析方法
将外输入信号和现态作为输入，次态和输出作为输出，列出状态转换真 值表。 触发器的逻辑功能的表示方法有哪些？相互转换？特别：与或式→真值表？ 3．逻辑功能的说明 根据状态转换真值表来说明电路的逻辑功能。 4．画状态转换图和时序图 状态转换图：电路由现态转换到次态的示意图。
描述方法讲解 尽量详细
No 2
辑功能和使用方法； 4、 熟悉本章介绍的常用时序逻辑器件的功能特点及其应用场景。 能力目标： 1、 能够根据给定的时序逻辑电路分析该电路的逻辑功能； 2、 能够按照要求的逻辑功能写出相应的驱动方程，根据驱动方程设计
出相应的逻辑电路； 3、 能够正确使用计数器、寄存器等时序逻辑电路。
素质目标: 会使用时序逻辑器件制作具有一定功能的时序逻辑电路。
通过具体事 例讲解设计 步骤
图 4-8 例 4.3 状态转换图 （2）选择所用触发器的类型、个数以及进行状态分配。
表 4-4 例 4.3 的状态转换表
CP
Q 1n
Q 0n
Q n1 1
1
0
0
0
2
0
1
1
3
1
0
1
4
1
1
0
Q n1 0 1 0 1 0
（3）求出逻辑方程式。
n
Qn1 0
Q0n
，
Qn1 1
Q1nQ0n