新课例题:求以下逻辑式的反式讲授Y =(AB+C)D+ E)BY =(A B(C +D)(BC'D'+B(C+D))Y =(C+(A'B)+D)课堂练习,鼓Y = AB +(BC)'+(D'+C"E+(B+E)')'励学生动手完求以下逻辑式的对偶式成反演定理和对偶定理的练Y = A(B+C)+CD习,加深对定10分钟Y = ((AB'+C)+D)+C理变换规则的理解对比:反演定理与对偶定理的变换规则?反演定理对偶定理"">"+"".">"+"""+">""""+">"""0"->"1""0"”>"1"""]”"”->“0""1"”>"0"原变量一>反变量反变量一>原变量=> Y> D=>>注意:在使用反演定理时,需遵守两个规则:1、先括号,然后乘、最后加2、不属于单个变量上的反号保留不变仿真软件演示,让学生了五、使用电路仿真软件Multisim工具5分钟利用Multisim中的逻辑转换器将逻辑等式两边分别转化解Multisim的使用为真值表,以此证明等式成立。基本功能和使用方法思考:1、逻辑代数的公式中哪些公式的运算规则和普通代数的运算规则相同?哪些不同?拓展开拓思维2分钟2、代入定理中对代入逻辑式的形式和复杂程度有思考无限制?3、利用反演定理对给定逻辑式求反时,应如何处9
9 新课 讲授 例题:求以下逻辑式的反式 求以下逻辑式的对偶式 对比:反演定理与对偶定理的变换规则? 反演定理 对偶定理 “•”—> “+” “•”—> “+” “+”—> “•” “+”—> “•” “0”—> “1” “0”—> “1” “1”—> “0” “1”—> “0” 原变量—>反变量 反变量—>原变量 => Y —> Y’ => Y —> YD 注意:在使用反演定理时,需遵守两个规则: 1、先括号,然后乘、最后加 2、不属于单个变量上的反号保留不变 课堂练习,鼓 励学生动手完 成反演定理和 对偶定理的练 习,加深对定 理变换规则的 理解 10 分钟 工具 使用 五、使用电路仿真软件 Multisim 利用 Multisim 中的逻辑转换器将逻辑等式两边分别转化 为真值表,以此证明等式成立。 仿 真 软 件 演 示,让学生了 解 Multisim 的 基本功能和使 用方法 5 分钟 拓展 思考 思考:1、逻辑代数的公式中哪些公式的运算规则和普通 代数的运算规则相同?哪些不同? 2、代入定理中对代入逻辑式的形式和复杂程度有 无限制? 3、利用反演定理对给定逻辑式求反时,应如何处 开拓思维 2 分钟
理变换的优先顺序和式中所有的非运算符号?小结总结3分钟课程基本内容1、举出一个现实生活中存在的与、或、非逻辑关系的事例作业2、两个变量的异或运算和同或运算之间是什么关系?3、教材28页例题2.4.2、2.4.3板书设计一、逻辑代数的运算与、或、非、与非、或非3、穴余律公式允余项?异或、同或二、基本公式四、基本定理或对与的分配律A+BC=(A+B)(A+C)Y=A(B+C)+CD, 求 Y"与普通代数公式不同!Y =(AB'+C)+D)"+C, 求 Y"三、常用公式五、公式的证明真值表1、吸收律公式推演法吸收的是?扩展?2、消去律公式消去的是?10
10 理变换的优先顺序和式中所有的非运算符号? 小结 课程基本内容 总结 3 分钟 作业 1、举出一个现实生活中存在的与、或、非逻辑关系的事例 2、两个变量的异或运算和同或运算之间是什么关系? 3、教材 28 页例题 2.4.2、2.4.3 板 书 设 计 一、逻辑代数的运算 与、或、非、与非、或非 3、冗余律公式 异或、同或. 冗余项? 二、基本公式 四、基本定理 或对与的分配律 A+BC=(A+B)(A+C) Y = A(B+C)+CD,求 Y’ 与普通代数公式不同! Y =((AB’+C)’+D)’+C,求 Y’ 三、常用公式 五、公式的证明 1、吸收律公式 真值表 吸收的是?扩展? 推演法 2、消去律公式 消去的是?
课题三、逻辑函数的化简方法教学内容逻辑函数最小项,公式化简法和卡诺图化简法教学对象计算机科学与技术专业大学二年级本科生1、了解逻辑函数最小项的定义和特点2、掌握逻辑函数的标准形式:最小项之和式认知3、掌握逻辑函数的公式化简方法目标4、掌握逻辑函数的卡诺图表示方法5、掌握使用卡诺图化简逻辑函数的方法本次课的教学设计应注重培养学生的基本逻辑思维能力和借助图形工具解决实际问题的能力,让学生通过对比平时熟悉的小游戏,发现辅助教学目标能力图形工具中的规律和乐趣,并能够通过自身的发掘,将辅助工具用于自目标然科学知识的学习:能够看到问题的特性与本质,在实际问题、应用或现象的分析与探索中促进理论与方法的理解:并在直观的几何图形描述中体验意想不到的逻辑艺术魅力。在掌握思想、理论与方法的同时,激发学生浓厚的专业学习兴趣与学习情感探索精神,树立学生严谨、踏实的科学作风,并不断培养自己创造性的目标思维方式。以培养学生的逻辑思维能力和创造性思维能力为宗旨,突出基础知识的掌握和几何图形工具的使用。综合运用启发式教学和讨论式教学等教学方法,鼓励学生积教学思想极动手,联想类比,在理解卡诺图化简法基本原理的前提下培养学生的思维能力和动手能力。教学重点逻辑函数的化简方法教学难点使用卡诺图化简逻辑函数学生已具格雷码的编码方法和逻辑函数公式法化简的基本原理备的知识1、采用启发、设问、讨论等方式,突出对重点内容的讲述和难点的剖析教学方法2、课堂引导学生发挥想象,类比“消消乐”、“连连看”等游戏,加深对卡诺与策略图化简方法的理解3、布置课后思考题及作业,巩固相关知识教学资源多媒体课件、教学图片资源、教学视频资源、电路仿真软件、参考资料等《电子技术基础》(数字部分)(第四版),康华光主编,高等教育出版社参考资料《卡诺图在数字电子技术中的应用》,李桃,信息通信期刊,2015,711
11 课 题 三、逻辑函数的化简方法 教学内容 逻辑函数最小项,公式化简法和卡诺图化简法 教学对象 计算机科学与技术专业大学二年级本科生 教学目标 认知 目标 1、了解逻辑函数最小项的定义和特点 2、掌握逻辑函数的标准形式:最小项之和式 3、掌握逻辑函数的公式化简方法 4、掌握逻辑函数的卡诺图表示方法 5、掌握使用卡诺图化简逻辑函数的方法 能力 目标 本次课的教学设计应注重培养学生的基本逻辑思维能力和借助图形工 具解决实际问题的能力,让学生通过对比平时熟悉的小游戏,发现辅助 图形工具中的规律和乐趣,并能够通过自身的发掘,将辅助工具用于自 然科学知识的学习;能够看到问题的特性与本质,在实际问题、应用或 现象的分析与探索中促进理论与方法的理解;并在直观的几何图形描述 中体验意想不到的逻辑艺术魅力。 情感 目标 在掌握思想、理论与方法的同时,激发学生浓厚的专业学习兴趣与学习 探索精神,树立学生严谨、踏实的科学作风,并不断培养自己创造性的 思维方式。 教学思想 以培养学生的逻辑思维能力和创造性思维能力为宗旨,突出基础知识的掌握和几 何图形工具的使用。综合运用启发式教学和讨论式教学等教学方法,鼓励学生积 极动手,联想类比,在理解卡诺图化简法基本原理的前提下培养学生的思维能力 和动手能力。 教学重点 逻辑函数的化简方法 教学难点 使用卡诺图化简逻辑函数 学生已具 备的知识 格雷码的编码方法和逻辑函数公式法化简的基本原理 教学方法 与策略 1、采用启发、设问、讨论等方式,突出对重点内容的讲述和难点的剖析 2、课堂引导学生发挥想象,类比“消消乐”、“连连看”等游戏,加深对卡诺 图化简方法的理解 3、布置课后思考题及作业,巩固相关知识 教学资源 多媒体课件、教学图片资源、教学视频资源、电路仿真软件、参考资料等 参考资料 《电子技术基础》(数字部分)(第四版),康华光主编,高等教育出版社 《卡诺图在数字电子技术中的应用》,李桃,信息通信期刊,2015,7
教学安排教学时间教学方法教学活动环节分配知识回顾逻辑函数的多种表示方法,引导学生思考各种表示方2分钟师生讨论回顾法之间的关系,以及如何相互转换。同一个逻辑函数可以写成不同的逻辑式,繁简程度可能相差甚远。ABYc提出问题,引导学生观察两问题个逻辑等价的3分钟引入电路,并思考A逻辑函数化简BLc的意义逻辑等价的两个电路相同的逻辑关系,我们倾向于用最少的电子器件实现逻辑函数。因此,逻辑函数的化简意义重大。一、逻辑函数最小项在n变量逻辑函数中,若m为包含n个因子的乘积项,而且这n个变量均以原变量或反变量的形式在m中出现一次,则称m为该组变量的最小项如:A、B、C三个变量的最小项有:引导学生根据A'B'C'、A'B'C、A'BC、A'BC最小项的定义新课ABC、AB'C、ABC、ABC共8个描述出最小项讲授10分钟n变量的最小项有2个的性质,并能关注:最小项的编号方法?简单证明这些思考:最小项的性质?性质1、在输入变量的任何取值下有且仅有一个最小项值为12、全体最小项之和为1(why?)3、任意两个最小项的乘积为0(why?)4、具有相邻性的两个最小项之和可以合并成一项并消去一对因子12
12 教 学 安 排 教学 环节 教 学 活 动 教学方法 时间 分配 知识 回顾 回顾逻辑函数的多种表示方法,引导学生思考各种表示方 法之间的关系,以及如何相互转换。 师生讨论 2 分钟 问题 引入 同一个逻辑函数可以写成不同的逻辑式,繁简程度可能相 差甚远。 逻辑等价的两个电路 相同的逻辑关系,我们倾向于用最少的电子器件实现逻辑 函数。因此,逻辑函数的化简意义重大。 提出问题,引 导学生观察两 个逻辑等价的 电路,并思考 逻辑函数化简 的意义 3 分钟 新课 讲授 一、逻辑函数最小项 在 n 变量逻辑函数中,若 m 为包含 n 个因子的乘积项, 而且这 n 个变量均以原变量或反变量的形式在 m 中出现 一次,则称 m 为该组变量的最小项 如:A、B、C 三个变量的最小项有: A’B’C’、A’B’C、A’BC’、A’BC、 AB’C’、AB’C、ABC’、ABC 共 8 个 n 变量的最小项有 2 n个 关注:最小项的编号方法? 思考:最小项的性质? 1、在输入变量的任何取值下有且仅有一个最小项值为 1 2、全体最小项之和为 1 (why?) 3、任意两个最小项的乘积为 0(why?) 4、具有相邻性的两个最小项之和可以合并成一项并消去 一对因子 引导学生根据 最小项的定义 描述出最小项 的性质,并能 简单证明这些 性质 10 分钟
思考:逻辑函数如何表示成最小项之和式?二、公式法化简逻辑函数逻辑函数化简的目标一>最简与或式公式化简法的原理是反复使用逻辑代数的基本公式和常用公式消去多余的乘积项和因子并项法(利用分配律公式)实例讲解,课吸收法(利用吸收律公式)堂讨论,请学消项法(利用亢余律公式)生分析判断在5分钟消因子法(利用消去律公式)什么情况下该配项法(先添项,再消项)使用什么公例题:式?1、化简逻辑函数Y=AB'+A'B+BC+B'C2、化简逻辑函数新课Y=AC+B'C+BD+CD'+A(B+C")+A'BCD'+AB'DE讲授关键:几个基本公式和常用公式的熟练使用三、卡诺图法化简逻辑函数引导学生举一逻辑函数的卡诺图表示:什么是卡诺图?卡诺图的特点反三,掌握3逻辑相邻与几何相邻的关系变量及4变量用卡诺图表示逻辑函数的卡诺图表CD示,并找出卡ABYI00诺图中的几何00momBC011110相邻项有哪些01m4m6m11m12m15m145分钟10mmimio三变量卡诺图四变量卡诺图使用卡诺图化简逻辑函数:指导学生动手操作合并最小项的原则卡诺图化简法的步骤(“表示”一>“搜索”一>“画圈”一>“凝练”)思考:画“卡诺圈”的原则及方法联想:与“连连看”、“消消乐”等游戏有异曲同工之妙13
13 新课 讲授 思考:逻辑函数如何表示成最小项之和式? 二、公式法化简逻辑函数 逻辑函数化简的目标—>最简与或式 公式化简法的原理是反复使用逻辑代数的基本公式和常 用公式消去多余的乘积项和因子 并项法 (利用分配律公式) 吸收法 (利用吸收律公式) 消项法 (利用冗余律公式) 消因子法 (利用消去律公式) 配项法 (先添项,再消项) 例题: 1、化简逻辑函数 Y = AB’+A’B+BC’+B’C 2、化简逻辑函数 Y = AC+B’C+BD’+CD’+A(B+C’)+A’BCD’+AB’DE 关键:几个基本公式和常用公式的熟练使用 实例讲解,课 堂讨论,请学 生分析判断在 什么情况下该 使 用 什 么 公 式? 5 分钟 三、卡诺图法化简逻辑函数 逻辑函数的卡诺图表示: 什么是卡诺图?卡诺图的特点 逻辑相邻与几何相邻的关系 用卡诺图表示逻辑函数 三变量卡诺图 四变量卡诺图 使用卡诺图化简逻辑函数: 合并最小项的原则 卡诺图化简法的步骤 (“表示”—>“搜索”—>“画圈”—>“凝练”) 思考:画“卡诺圈”的原则及方法 联想:与“连连看”、“消消乐”等游戏有异曲同工之妙 引导学生举一 反三,掌握 3 变量及 4 变量 的 卡 诺 图 表 示,并找出卡 诺图中的几何 相邻项有哪些 指导学生动手 操作 5 分钟