万象教具组合教案
【前言】本文是热心网友“yeswf5”收集的万象教具组合教案(共6篇),供大家参考。
浅谈万象组合项目对自闭症儿童的作用
作者
张刚
摘要 目前在自闭症儿童的康复训练中,感觉统合训练已成为一种主要的干预模式,而万象组合项目是其粗大动作训练的重点科目,通过不同万象组合的针对性设计可以提高自闭症儿童的运动企划能力,学习能力同时舒缓情绪。关键词
自闭症儿童
万象组合 作用
一、自闭症是一种广泛性发育障碍,以社会交往障碍、语言障碍和兴趣狭隘行为刻板为主要特征,同时还伴随着肢体协调不良,运动量不足,大肌肉力量差,运动技能低下,平衡能力低,耐力差、惰性强。据有关资料表述:孤独症儿童的运动发展普遍晚于正常儿童三到五年不等,根据以上分析自闭症儿童需要大量的大动作训练。
皮亚杰新型感觉统合观点告诉我们;儿童在7岁之前主要通过感觉学习和运动学习来认识世界。而自闭症儿童往往存在感知觉异常和动作能力低下,正因如此在感觉统合训练中,粗大动作的水平作为衡量儿童动作能力发展的指标。早期粗大动作的训练主要通过万象组合的设置来完成。万象组合是指:借助特制的教具,通过不同的组合设计,有针对性的给自闭症儿童提供翻、滚、爬、走、跳、跑等粗大动作发展所包含的活动内容,以此来提升
自闭症儿童的运动企划能力。
二、通过近两年多的实际操作,现举例说明不同的万象组合的设置对自闭症儿童的作用: 个案1,男,现在3岁,自闭症儿童,未经过爬行就直接走路。主要临床表现为;孤独、四肢无力、经常趴在地上、排斥动态训练、走姿异常(走路头偏向一侧)。
案例分析:该患儿在爬行的关键期内未经过大量的爬行,导致手臂力量和颈肌张力不足,四肢的协调能力差,运动量不够,大肌肉的力量整体较差,对动态训练持续较短;目标发展:前期主要以爬行为重点,增加大动作的运动量,加强大肌肉力量,提升四肢的协调能力;万象组合设置方案:地垫+阳光隧道+彩虹组合+平衡步道;训练结果:早期在爬行训练中,经常哭闹、趴地,通过老师的适当辅助与强化,2周后能独立在地垫上爬行2米多,1个半月后,能独立爬完阳光隧道和彩虹组合,趴地不起的现象减少,3个月后能自主在阳光隧道和彩虹组合里自由爬行玩耍,头偏向一侧的肢体异常行为有所改善。
个案2, 男,现在6岁,高功能孤独症儿童,智商70。主要临床表现为:课堂常规差,爱做小动作,抗挫能力差,一批评就会尖叫,撞头。
案例分析:该患儿存在明显的情绪障碍,自控能力差,注意力不集中,自信心不足,存在一定的学习障碍;
目标发展:前期建立自信心,改善异常行为,舒缓情绪,提升专注力和自控能力;
万象组合设置方案:阶段1,适合该患儿自身动作水平的常规组合训练;阶段2,半圆+平衡触觉板+高空行走;阶段3,高架组合+蒙眼训练;
训练结果:前期在常规的组合训练中偶尔会发脾气,尖叫,通过老师的正确引导和大量的强化鼓励,情绪得到了较大的改善,尖叫的次数降低,自信心有了较大提高,能配合老师的训练,通过上述分阶段训练,该患儿的注意力和自控能力得到了明显提升。
三、万象组合设置的注意事项:
1、针对性,侧重患儿具体的某一能力针对性的设计万象组合;
2、科学性,对患儿科学评估,熟悉不同教具的功能,能做到因材施教;
3、多样化,在万象组合的设置中,在同一训练目的的过程中避免教具组合的单一性、重复性,力求组合的多样性与丰富化,激发自闭症儿童主动性,同时给予儿童多样的感官及运动刺激;
4、安全性,在教具的选择组合中,根据教具的局限性,在训练过程中做好保护措施,如在高架组合中,在高架下面应该铺设厚的地垫;
四、结论:万象组合寓意包罗万象,它对自闭症儿童的刺激
是多重性的,多样化的,通过科学的有针对性的万象组合的设置不仅可以提升自闭症儿童的运动企划能力而且能提升自闭症儿童的学习能力,舒缓自闭症儿童的情绪,促进自闭症儿童更好的康复。
中心园教师2013暑假读书活动方案
一、读书活动的目的书是人类的朋友,书是人类智慧的结晶,书是人类进步的阶梯!我园将在上级教育部门的正确领导下,继续开展教师教育读书活动,让教师将教育学习与教育实践有机地结合起来,通过学习教育经典理论,指导与反思自己的教育实践,激发教师的思维能力和对教育问题的批评性思考,努力转变思想观念、思维模式,进行教育创新。
二、读书活动的目标
1.把读书与摘记、感悟结合起来,形成对所读教育书籍的充分理解。
2.把读书所获与自己的教育教学实践有机地结合起来,以理论指导实践,并能形成自己新的教育见解,提升个人的教育科研水平。
三、读书活动对象
学校所有在职教师
四、读书活动的内容
1必读书目《苹果与粉笔灰:献给老师的心灵咖啡》,要求教师必须认真的读。
2.教育科研方法类书籍。作为科研兴校的重要措施,教师应自觉提升教育科研的能力,通过读教育科研方法的书籍,将先进的教育科学理念内化为自我意识,将教学实践总结、提炼为教学理论成果,提高创新精神,培养创新能力,以适应新课程教育改革的要求。
3.教育名家名著。古今中外教育名家名著是提高教师教育素养的法宝,如:马拉古其:《孩子的一百种语言》
4.课程与教学论方面。随着新课程改革的进一步深入,《3-6岁儿童学习与发展指南》等书籍要进一步深入学习和钻研。
5.活动案例、活动设计类《做中学幼儿科学教育活动案例集》、陈磊《体验孩子、宋庆龄幼儿园区域活动案例》、袁爱玲《学前创造教育活动设计》。
6.其它方面的书籍。教师的职责是教书育人,教师的人文精神、文化素养、科学知识等对学生产生直接影响,因此,教师阅读要广泛,知识面要宽泛。
五、读书活动的方法
利用假期休息阶段,通过进行读书活动,进行有效的教育理论储备,针对所读教育专著,写出不少于3000字的读书笔记。读书笔记应当达到以下要求:
第一,对书名、作者、出版社及出版日期应有具体的说明。第二,对书的章节结构应有所体现。
第三,对所摘记的教育观点应注明所摘书中的页码。
第四,提倡将读书摘记和读书感悟结合起来,也可以对所读整本书的感悟写成篇幅独立的读书心得。
第五,要切实保证读书活动的质量,以读书吸收为主,以摘记、感悟为辅,读书笔记应做到保质保量。
六、读书活动的要求
1.教师读书要有选择性。教师要结合教育教学实际,有选择地阅读一些提高自身教育教学实践能力的教育理论图书,多读一些真正提升自身内在修养的人文学科图书。
2.教师读书要有自觉性。时不我待,教育改革的紧迫性,要求教师把读书学习作为生活和工作中的重要事情,读书是一种常规的教学任务,而非课外活动。要严肃认真的对待,特别要提高自觉性。
3.要求教师必须认真写必读书目《苹果与粉笔灰:献给老师的心灵咖啡》的读书心得,假期开学学校先进行校级评比,9月15日前要交教育中心校进行评比,择优参加区评比。
4.要制订个人读书计划。
5.向网络学习。教师要利用互联网开展读书活动,并利用互联网实现相互学习、相互交流,达到共同提高的目的。
七、读书活动的推进措施
1.开学初对教师的读书笔记进行认真检查,评出等级(优秀、良好、合格、不合格),并将教师读书笔记检查情况与教师工作量化挂钩,对于读书笔记达不到合格要求的教师,要与之进行工作谈话,督促其制订出改进措施。
2.开学初举行一次教师读书交流会议,教师向同事介绍看过的新书、好书,交流自己在读书活动中的心得体会,在学校教师队伍中形成良好的读书氛围。同时起到扩展教师读书视野,为下一步的教师读书活动提供更加广泛的读书选择书
目。
学校图书室有部分教育教学书籍,可前往借阅。
幼儿教师推荐书目
教具名称:化学实验仪器
使用材料:废弃纸箱若干,打印纸,剪刀固体胶,笔
制作过程:在打印纸上画上初中化学常见实验仪器,用固体胶粘在纸箱上,接着用剪刀按照画好的仪器剪下。
本教具是由废弃的纸箱,加工制作而成。就地取材,制作简单。作品见下图:
使用说明:将自制教具贴在黑板上,组成实验装置图,如:实验室制取二氧化碳,熟悉课本实验。
2008—2009学玩教具制作方案
罗 洁
一、翻跟头的小人
制作原理:利用重心移动的原理(电池滚动而带动外壳翻转)。材料:废旧1号电池、硬卡纸、双面胶。
制作方法:1.将长20厘米、宽7厘米的硬卡纸围成圆筒状,再用双面胶粘贴固定。
2.将其中一个筒口用长8厘米、宽5厘米的纸封住。3.在圆筒内放人电池,并用同样方法封住另一个筒口。4.用水彩笔在圆筒上画一个站立的小人
玩法:将玩具放在斜坡上滚下来,筒上的小人会不断地翻跟斗,非常有趣。
二、立体画册
主要材料:废旧台历 旧图书
制作说明:每到年终岁尾,总会有一些小台历被淘汰掉.其实把它们收集起来,利用我们的智慧,还有不少的用处呢!瞧,我们的立体小画册就是用小台历做成的。制作方法及用途:
(1)把台历进行简单的修饰,根据需要或图片的大小,在书页上用小图片装饰或直接在上面切割出相同的开口,幼儿可自行选择图片进行拼插,自由讲述或欣赏,发展幼儿的动手能力和语言能力,提高学习兴趣.(2)把废旧图书上的图片剪下来,粘贴到小台历上,就制成了一本可爱的小书.这些立体小画册一定会令孩子们爱不释手!
三、花瓶
主要材料:露露瓶 白纸 蓝色彩笔 双面胶 宽胶带
制作方法及用途:将空露露瓶用白纸包裹,用双面胶粘牢,然后用蓝色彩笔画上自己喜欢的图案,画好后再用宽胶带将花瓶“塑封”,把边缘修理整齐,最后插上一支小花,花瓶就完成了!摆放在茶几上或办公桌上,别有一番情趣。
四、投掷圈
材料:彩色泡末垫(做鞋子底的那种材料)或者彩色纸张(制作好以后过胶)、废旧报纸、透明胶
制作方法:将各种颜色的泡末垫剪成各种小动物的样子,注意突出起肚子,根据难度不同在小动物的肚子制作出不同的圈数。将废旧报纸揉成圆形并用透明胶将其粘贴牢固。(纸球可让幼儿自制)玩法:幼儿站在指定线后,拿着报纸球对准小动物的肚子进行投掷,可一个人游戏也可多人游戏(注:多人游戏可进行比赛,计算投准的圈数
五、你抛我接:
材料:大的可乐瓶、各种颜色的不干胶、沙包(或者纸球或其他
小玩具都可)
制作方法:将可乐瓶的底部剪去,然后将可乐瓶的身体剪成花瓣状(,最后进行装饰使其更加美观。玩法:两个幼儿各手持一个玩具,并将沙包放于其中一个玩具中,由这个幼儿将沙包抛出去,另一个幼儿拿玩具去接,如此反复游戏。(也可以自抛自接)
第8章
组合逻辑电路
【课题】
概述
【教学目的】
了解组合逻辑电路和时序逻辑电路的电路结构特点及功能特点。【教学重点】
1.数字逻辑电路的分类和特点。2.常用的组合逻辑电路种类。3.会区分数字逻辑电路的类型。【教学难点】
区分数字逻辑电路的类型。【教学方法】
讲授法 【参考教学课时】
1课时 【教学过程】
一、复习提问
1.基本逻辑门电路有哪几种,它们的逻辑功能是什么?
2.画出与非门逻辑符号并说明其逻辑功能。
二、新授内容 1.组合逻辑电路
(1)特点:数字逻辑电路中输出信号没有反馈到输入端,因此任意时刻的输出信号状态只与当前的输入信号状态有关,而与电路原来的输出状态无关。
(2)电路组成框图:教材图。2.时序逻辑电路
(1)特点:数字逻辑电路中输出信号部分反馈到输入端,输出信号的状态不但与当前的输入信号状态有关,而且与电路原来的输出状态有关。因此,这种电路有记忆功能。
(2)电路组成框图:教材图。
三、课堂小结
1.组合逻辑电路的特点。
2.时序逻辑电路的特点。
四、课堂思考
P176思考与练习题。
五、课后练习
对逻辑代数作重点复习并预习下节课的内容(组合逻辑电路的分析)。
【课题】
组合逻辑电路的分析
【教学目的】
掌握组合逻辑电路的分析方法和步骤。【教学重点】
1.组合逻辑电路的分析方法和步骤。2.会对给定的组合逻辑电路进行功能分析。
【教学难点】
对给定的组合逻辑电路作功能说明,并用文字描述。【教学方法】
讲授法、练习法 【参考教学课时】
1课时 【教学过程】
一、复习提问
公式化简,用练习的方式进行。
二、新授内容
1.组合逻辑电路的分析步骤。
(1)根据给定的逻辑电路图,推导输出端的逻辑表达式。(2)化简和变换(3)列真值表(4)分析说明
2.组合逻辑电路的分析举例(1)老师举例讲解
(2)老师举例,学生讨论分析
例1 已知逻辑电路如图所示,试分析其逻辑功能,要求写出分析过程。2
图
三、课堂小结
1.组合逻辑电路的分析步骤。2.组合逻辑电路实例分析。
四、课堂思考
1.分析组合逻辑电路的功能一般要经过哪几个步骤?
五、课后练习
1.上网查阅组合逻辑电路的相关知识。思考与练习题 2。
【课题】
* 组合逻辑电路的设计【教学目的】
了解组合逻辑电路的设计过程和一般方法。【教学重点】
组合逻辑电路的设计方法和步骤。【教学难点】
组合逻辑电路的设计方法。【教学方法】
讲练结合 【参考教学课时】
2课时 【教学过程】
一、复习提问
简述组合逻辑电路的分析步骤。
二、新授内容
1.组合逻辑电路的设计步骤
(1)分析实际情况是否能用逻辑变量来表示。
(2)确定输入、输出逻辑变量并用逻辑变量字母表示,作出逻辑规定。(3)根据实际情况列出逻辑真值表。
(4)根据逻辑真值表写出逻辑表达式并化简。
(5)画出逻辑电路图,并标明使用的集成电路和相应的引脚。
(6)根据逻辑电路图焊接电路,调试并进一步验证逻辑关系是否与实际情况相符。2.组合逻辑电路的设计举例
三、课堂小结
1.组合逻辑电路的设计步骤。
2.组合逻辑电路的设计举例。
四、课堂思考与练习
1.设计组合逻辑电路一般要经过哪几个步骤?
2.设计一个故障显示电路:(1)两台电动机同时工作,绿灯亮:(2)其中一台电动机有故障时,黄灯亮;(3)两台电动机都有故障时,红灯亮。要求:
(1)写出真值表;(2)写出表达式;(3)画出逻辑图(学生先做,教师后讲)
五、课后练习
P180思考与练习题 2。
【课题】
编码器
【教学目的】
1.理解编码的概念。
2.理解典型集成编码电路的引脚功能并能正确使用。【教学重点】
1.编码器的基本功能、分类。
2.集成编码器的引脚功能及逻辑功能真值表。3.优先编码器的工作特点及应用。
4.根据集成编码器的输入引脚状态推导输出引脚的逻辑电平和工作状态。【教学难点】
根据集成编码器的输入引脚状态推导输出引脚的逻辑电平和工作状态。【教学方法】
讲授法、讨论法 【参考教学课时】
3课时 【教学过程】
一、复习提问
简要叙述组合逻辑电路的设计步骤。
二、新授内容 .1 编码的概念
1.编码是把输入的各种信号(如10进制数、文字、符号等)转换成若干位二进制码的过程。
2.编码器:能够完成编码功能的组合逻辑电路。3.编码器分类
(1)按编码形式可分为:二进制编码器和BCD码编码器。
(2)按编码器编码输出二进制码的位数可分为:4线-2线编码器、8线-3线编码器和16线-4线编码器等。.2 二进制编码器的门电路实现
1.二进制编码器的概念
线-3线二进制编码器的设计
(1)例1:设计抢答器中实现8位选手编码功能的8线-3线二进制编码器。(2)课堂练习:请设计一个4线-2线编码器,要求写出设计过程,画出逻辑电路,标明集成电路的型号和引脚。
讨论:哪些数字电路产品中需要用到编码器,请列出1~2个较为典型的例子。.3集成编码器
1.集成编码器的概念 2.优先编码器的概念 3.集成优先编码器
三、课堂小结
1.编码的概念 2.二进制编码器的门电路实现 3.集成编码器
四、课堂思考
1.三位二进制编码器能对几个信号进行编码?
2.试分析集成编码器MC在图所示的输入信号状态下,其输出引脚的逻辑电平各为多少?如果要设计一个实现负逻辑的按键输入电路,即按键没按下时,输入高电平,按键按下时输入低电平,按键输入电路应怎样修改?
图
五、课后练习
P187思考与练习题2。
【课题】
译码器
【教学目的】
1.理解译码的概念及典型集成译码电路的引脚功能并能正确使用。2.了解常用数码显示器件的基本结构,理解其工作原理。【教学重点】
1.译码器的基本功能和分类。
2.译码器的引脚功能及逻辑功能真值表。
3.根据集成译码器的输入引脚状态推导输出引脚的逻辑电平和工作状态。4.常用数码显示器件的基本结构、工作原理和应用。5.典型集成译码电路的应用。【教学难点】
典型集成译码电路的灵活应用。【教学方法】
讲授法、实物展示(共阴极数码管)、讨论法 【参考教学课时】
3课时 【教学过程】
一、复习提问
什么叫编码?什么叫编码器?
二、新授内容 .1 二进制译码器
1.二进制译码器的逻辑符号及功能
线-8线译码电路集成74LS138 讨论:哪些数字电路产品中需要用到译码器,请列出1~2个较为典型的例子。.2 七段数码显示译码器
1.外形封装(实物展示)2.数码管的结构和原理
3.集成显示译码器MC简介(驱动共阴极数码管)(1)引脚排列和逻辑符号
(2)显示译码器MC的主要作用(3)MC真值表(4)MC的功能说明(5)MC的应用实例
三、课堂小结
1.二进制译码器 2.七段数码显示译码器
四、课堂练习
1.画出七段数字显示器的字形。
2.用真值表的形式说明七段译码器输入与输出的关系。
五、课后练习
P192思考与练习题2、3。【课题】
实训项目
制作3人表决器
【实训目标】
1.掌握组合逻辑电路的应用和测试方法。2.进一步掌握数字实训箱的使用技能。【实训重点】
组合逻辑电路的应用和测试方法。【实训难点】
组合逻辑电路的设计过程。【实训方法】
实验实训 【参考实训课时】
2课时 【实训过程】
一、复习提问
简述组合逻辑电路的设计方法及步骤。
二、实训任务
任务一
验证3人表决器逻辑电路功能。任务二
设计组合逻辑电路
设计一个3人投票多数通过的逻辑电路,要求写出设计步骤,并在数字实训箱上实现。
三、实训总结
1.画出实训电路连接图,标明使用的集成电路型号和引脚。2.列表整理实训数据。
四、课堂思考
1.如何用2输入端的与非门搭接成3输入端的与非门? 2.如何将与非门作为非门使用?
五、课后作业
完成实训报告,写出本次实训的体会和收获。
第10章
组合逻辑电路
(1)数字电路分类:①组合逻辑电路(简称组合电路);②时序逻辑电路(简称时序电路,第10章介绍)。(2)组合逻辑电路:任何时刻电路的输出状态只取决于该时刻的输入状态,而与该时刻以前的电路状态无关。(例如:编码器、译码器、全加器等等)
(组合逻辑电路的基本单元电路是门电路,描述组合逻辑电路逻辑功能的方法主要有:逻辑表达式、真值表和工作波形图。)
组合逻辑电路的分析和设计 .1 组合逻辑电路的分析
组合电路分析:就是根据已知的组合逻辑电路,找出组合电路的输出与输入的关系,指出电路所能实现的逻辑功能。(电路图已知,求真值表。)分析步骤:
(1)由逻辑图写出输出端的逻辑表达式;
(2)运用逻辑代数将所得逻辑函数表达式化简或变换;(3)列出输入输出关系的逻辑状态表(即真值表);(4)分析电路的逻辑功能。(书上206页,例题10-1).2 组合逻辑电路的设计
组合电路设计的含义:组合电路的“设计”(或称“综合”)与组合电路的分析方法相反,它是根据要完成的逻辑功能,画出实现该功能的最简逻辑电路。
最简的含义:器件数最少,器件种类最少,连线最少。组合逻辑电路的设计步骤:
(1)根据逻辑问题的逻辑关系,确定输入变量和输出变量;(引起事件的原因定为输入变量;事件的结果定为输出变量。)(2)根据给定的因果关系写出逻辑真值表;(3)由真值表写出逻辑函数表达式;
(4)根据所用的器件类型,将函数化简,把变量变换成所需要的形式;(5)根据化简或者变化后的逻辑表达式画出电路图。
注意:在设计当中,应该根据所用门电路的类型来化简逻辑表达式。(例如:用与非门设计时,应把逻辑函数表达式变换为最简的与非表达式。)(书上208页,例题10-
3、10-
4、10-
5、10-6) 常用集成组合逻辑电路
(在数字电路中,常用的组合电路有加法器、编码器、译码器、数据分配器和多路选择器等。下面几节分别介绍这几种典型组合逻辑电路的基本结构、工作原理和使用方法。).1 编码器
在数字电路中,为了区分一系列不同的事物,将其中的每个事物用一系列逻辑“0”和逻辑“1”按一定规律编排起来,组成不同的代码来表示,这就是编码的含意。)
(1)编码:把二进制码按一定规律编排,使每组代码具有一特定的含义,称为编码。(2)编码器:完成编码功能的电路统称为编码器。
1、二进制编码器
(1)普通二进制编码器:用n位二进制代码对N?2个信号进行编码的电路称为二进制编码器。如图10-13所示,为与非门组成的3位二进制编码器的电路图。又称8线—3线编码器。
① 二进制编码器对输入信号的规定:在任何时刻只允许一路有效输入信号到达编码器的输入端,而不允许有两个或两个以上的有效输入信号同时出现在编码器的输入端。
② 由电路图可知,此编码器有8个输入Y0?Y7,3个输出可A、B、C。
n?A?I4?I5?I6?I7?③ 根据电路图可以得到各个输出的表达式:?B?I2?I3?I6?I7
?C?I?I?I?I1357?(如果我们规定,在任一时刻只能有一路输入端有信号到来,其余输入端均无信号到达。有信号用“1”表示,无信号用“0”表示。则图10-13所示的逻辑电路可完成八路输入信号的编码(全0为Y0输入有效)。)④ 表10-6给出了图10-13所示二进制编码器的的真值表。
⑤ Y0?Y7八路输入信号编码分别为000、001、010、011、100、101、110、111。
(它用3位二进制代码对8个输入信号进行编码,所以图10-13所示的逻辑电路为3位二进制普通编码器,又称为8线—3线编码器)
(当编码器的输入端输入信号不止一个时,输出为全1,编码器的输出发生混乱。这是因为普通编码器不允许两个及以上的输入信号同时有效的缘故。可在实际应用中,往往有二个输入端或者二个以上的输入端有信号同时到达编码器,因此,普通编码器缺乏实用性。解决的方法是采用优先编码。)(2)二进制优先编码器(74LS148(T4148):8线—3线)
① 优先编码:所谓优先编码,就是将所有的输入信号按优先顺序进行排队。当几个输入信号同时出现时,只对其中优先级别最高的一个进行编码。实现优先编码的电路称为优先编码器。
(也就是说,允许几个信号同时有效,但电路只对其中优先级别高的信号进行编码,而对其它优先级别低的信号不予理睬。)
② 74LS148优先编码器以低电平输入为有效信号,各输入信号按照I7?I0优 先级逐渐降低,I7的优先级最高,I0的优先级最低。③ 74LS148芯片的引脚图如图10-14所示。1)紧靠四边形的小圆圈表示“低电平为有效信号”。2)四边形内部标注为引脚功能说明。3)四边形外部标准为引脚编号。
4)ST:为选通输入端,低电平有效。当ST?0时允许编码,芯片工作; 当ST?1时输入、输出及控制引脚YEX、YS均被封锁,编码被静止。(ST?1时,输出均被锁定在高电平)
5)YS:为选通输出端,只有当所有的编码输入都为高电平,且ST?0时,YS?0表示电路工作,但无编码信号输入,级连时可以扩展优先编码功能。
6)YEX:为优先扩展输出端,级连时可作输出位的扩展端。
只要有任何一个编码输入,且ST?0时,YEX?0表示电路工作,有编码信号输入
7)级联应用时,高位片的YS端与低位片的ST端连接起来,高位片的YEX可作为高位的编码输出位。74LS148芯片的逻辑功能如表10-7所示,为二进制优先编码器的真值表
74LS148为二进制优先编码器,其输入输出都是低电平有效。所以,输出为十进制数码0?7对应的二进制码的反码。例如:数码“0”的二进制码为“000”,而74LS148编码器输出为反码“111”。也就是说,当输入为数码“0”(即I0为0)时,输出为“111”。
(要想I0有效,其它引脚I1?I7都必须接高电平,使其无效,因为I0引脚的优先级别最低。)(需要大家掌握的就是74LS148芯片的逻辑功能、真值表和它的芯片引脚。)
2、二—十进制编码器(1)常用二—十进制编码
二—十进制码(又称BCD码):用二进制码表示一位十进制码的编码称为BCD码。常用的BCD码有8421码(8421分别代表位权)如数字5的8421码为“0101”。(表10-8给出了几种常见的BCD码)
其余码制还有2421码,其权值依次为2、4、2、1;余3码,由8421BCD码每个代码加0011得到;格雷码是一种循环码,其特点是任意相邻的两个数码,仅有一位代码不同,其它位相同。(2)8421BCD编码器
① 8421BCD编码器:将十进制的十个数码0?9编成二进制代码的电路。如图10-15所示为8421BCD编码器的框图。
(8421BCD编码器的工作原理与二进制编码器类似。)
② 由框图可知,此编码器有10个输入I0?I9(对应十进制的10个数码0?9),4个输出为A、B、C、D。
8421BCD码编码器编码表如表10-9所示。
?A?I1?I3?I5?I7?I9?B?I?I?I?I ?2367③ 根据表10-9可以得到各个输出的表达式:?
?C?I4?I5?I6?I7 ??D?I8?I9 ④ I0?I9十路输入信号(数码0?9)编码分别为0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001。
(它用4位二进制代码对10个(I0?I9)输入信号进行编码,所以二—十进制编码器又称为10//4线编码器。)(实际上四位二进制代码可以表示十六种不同的状态,其中任何十种状态都可以表示0?9十个数码,最常用的是用8421码来对十进制码进行编码。)
(3)二—十进制优先编码器(74LS147:10线—4线)
① 74LS147优先编码器以低电平输入为有效信号,各输入信号按照I9?I0 优先级逐渐降低,I9的优先级最高,I0的优先级最低。② 74LS147芯片的引脚图如图10-16所示。
1)紧靠四边形的小圆圈表示“低电平为有效信号”。2)四边形内部标注为引脚功能说明。3)四边形外部标准为引脚编号。
4)芯片第16脚为电源,第8脚为地,第15脚为空脚。③ 74LS147芯片的逻辑功能如表10-10所示,为 二—十进制优先编码器的真值表。
(需要大家掌握的就是74LS147芯片的逻辑功能、真 值表和它的芯片引脚。)
74LS147为二—十进制8421BCD优先编码器,其输 入输出都是低电平有效。所以,输出为十进制数码
0?9对应的8421BCD码的反码。
例如:数码“0”的8421BCD码为“0000”,而74LS147编码器输出为反码“1111”。也就是说,当输入为数码“0”(即I0为0)时,输出为“1111”。
(要想I0有效,其它引脚I1?I9都必须接高电平,使其无效,因为I0引脚的优先级别最低。).2 译码器
(1)译码器的功能:译码是编码的逆过程,即将每个二进制代码赋予的含义翻译出来,给出相应的输出信号。实现译码操作的电路称为译码器。
(或者说,译码器是可以将输入二进制代码的状态翻译成输出信号,以表示原来含义的电路。)(2)译码器分类
① 变量译码器:表示输入变量状态的组合电路,如二进制译码器。
② 码制变化译码器:用于一个数据的不同代码之间的相互变换,如二—十进制译码器。③ 显示译码器:将数字、文字、符号的代码译成数字、文字、符号的电路。
1、二进制译码器
(1)二进制译码器:二进制译码器的输入是一组二进制代码,输出则是一组高、低电平信号。它具有n输入端,2个输出端。对应每一组输入代码,只有其中一个输出端为有效电平,其余输出端为无效电平。(表10-11给出了二进制译码器真值表,这是一个3线—8线的译码器。)
二进制译码器是常用组合逻辑芯片,应用十分广泛,相应的集成译码器产品也较多,按照输入、输出线的多少有二-四译码器、三-八译码器、四-十六译码器等。可通过74LS138来理解(2)三—八译码器74LS138(图10-18给出了74LS138芯片的引脚图)
① A2、A,Y0?Y7为译码器的输出端。
1、A0为译码器的输入端(又称为地址端)② S1、S2、S3为控制端:当S1?1,S2?S3?0时,译码器工作。③ 译码器工作时,其输出函数Y0?Y7的表达式为:Yi?mi
(Y0?Y7为A2、A1、A0三个变量的全部最小项的译码输出,所以将这种译 码器称为最小项译码器。)④74LS138的真值表
(书上215页,例题10-
7、例题10-8)例题10-7 分析:整个级联电路的控制端为S,它的取值将决定芯片的工作状态。(1)S?1时
① 片1:S?1?S2?1,因为只有当ST?1,S1?S2?0时,译码器工作,所以片1禁止工作; ② 片2:S?1?S1?S2?1,因为只有当ST?1,S1?S2?0时,译码器工作,所以片2禁止工作 结论:S?1时,级联电路被禁止(2)S?0,A3?0时
① 片1:S?0?S2?0,当高位A3?0?S1?0,此时片1工作
n② 片2:S?0?S1?S2?0,但由于A3?0?ST?0,所以片2禁止工作 结论:当S?0,A3?0时,片1工作,片2禁止工作。此时,输出Z0?Z7是。0A2A1A0的译码(即0000?0111)(3)S?0,A3?1时
① 片1:S?0?S2?0,当高位A3?1?S1?1,此时片1禁止 ② 片2:S?0?S1?S2?0,且A3?1?ST?1,所以片2工作
结论:当S?0,A3?1时,片1禁止工作,片2工作。此时,输出Z8?Z15是1A2A。1A0的译码(即1000?1111)例题10-8:用译码器实现组合逻辑电路
n位二进制译码器的输出给出了n变量的全部最小项,利用附加电路可获得任何形式输入变量数不大于n的组合逻辑函数。
注意:由于译码器输出端都是低电平有效,所以应该把得到的最小项变换为非的形式Yi?mi
2、二—十进制译码器
(1)二—十进制译码器:将十进制数的二进制编码即BCD码翻译成对应的十个输出信号,称为二—十进制译码器,也叫做4线—10线译码器。
(2)四—十译码器74LS42(图10-21给出了74LS42译码器的逻辑图。)
① A3、A2、A,Y0?Y9为译码器的输出端。
1、A0为译码器的输入端(又称为地址端)② 译码器工作时,其输出函数Y0?Y9的表达式为:Yi?mi(四—十译码器与二进制译码器基本类似,以低电平作为有效输出)
注意:74LS42的功能:只是将前十种编码(0?9)译码,对10?15的编码,译码输出全为1。(3)二—十进制译码器的输出表达式,根据逻辑图可得
Y0?A3A2A1A0 Y1?A3A2A1A0 Y2?A3A2A1A0 Y3?A3A2A1A0 Y4?A3A2A1A0 Y5?A3A2A1A0 Y6?A3A2A1A0 Y7?A3A2A1A0 Y8?A3A2A1A0 Y9?A3A2A1A0
(4)二—十进制译码器的真值表(如表10-12所示)
3、显示译码器
(在数字电路中,常常需要把运算结果用十进制 数显示出来,这就要用显示译码器)
(用来驱动各种显示器件,把用二进制代码表示的数字、文字、符号翻译成人们习惯的形式直观显示出来的电路称为显示译码器。数码显示管是常用的显示器件之一。)(1)半导体数码管
常用的数码显示管有半导体发光二极管构成的LED和液晶数码管LCD两类。(我们常见的都是LED)① 数码管:数码管是显示数码的常见器件。它是用某些特殊的半导体材料分段式封装而成。
(用磷砷化镓作成的PN结,当外加正向电压时,可以将电能转换成光能,从而发出清晰悦目的光线。)
(图10-22为数码管的管脚排列图,图,中间两个引脚为八个LED的公共端。由于二极管具有单向导电性,因此,数码管具有共阴、共阳两种类型)② 共阳数码管和共阴数码管
各个二极管的阳极相互连接组成公共端,为共阳数码管;各个二极管的阴极相互连接组成公共端,为共阴数码管。(LED数码管将十进制数码分成七段,每一段都是一个发光二极管,七个发光二极管有共阴极和共阳极两种接法。共阴极数码管某一段接高电平时发光,共阳数码管某一段接低电平时发光。)(2)七段显示译码器
① 七段显示译码器:七段显示译码器的功能是将8421BCD代码译成对应的数码管的七个字段信号,驱动数码管,显示出相应的十进制数码。
(七段显示译码驱动芯片种类较多,驱动共阳数码管的译码芯片有74LS47、74LS247等;驱动共阴数码管的译码芯片有74LS48、74LS248。我们通过74LS48来理解)
② 驱动共阴数码管的译码芯片74LS48(表给出了74LS48的功能表(真值表))
1)当BI?RBI?LT?1时,74LS48正常译码0?9
; 2)当BI?LT?1,RBI?0时,74LS48译码为1?9 ③ 74LS48与数码管的联接
将74LS48芯片的BI、RBI、LT接电源,七个输出接数码管的对应管脚,则构成了七段显示译码器。(如图所示)
74LS48真值表
74LS48与数码管的联接图
例如:当输入A3A2A1A0?0001时,74LS48将产生让共阴 数码管显示数字1的七段字型码“0”,即输出 引脚B、C为1,其余为0。
结论:七段显示译码器每个输入代码对应的输出不是某 一根输出线上的高、低电平,而是另一个七位的代码。(右图为七段显示译码器状态表,给出了显示的代码。)10. 运算电路 数字运算电路:实现算术运算和逻辑运算的电路统称为数字运算电路。
算术运算电路一般执行加、减、乘、除四则运算;逻辑运算电路实现逻辑和、逻辑乘、逻辑非等逻辑运算。
1、加法器
(1)半加器和全加器
① 一位半加器:不考虑来自低位的进位的两个一位的二进制数的加法 运算,称为一位半加运算。实现一位半加运算的电路为一位半加器。(半加器的电路图如图所示,图10-23(a)给出了一位半加器的逻辑符号)1)输入和输出
输入端Ai、Bi:Ai、Bi为两个一位的二进制加数和被加数。
输出端Si、Ci:Si为相加后的和数(即本位和);Ci为向高一位的进位数(即进位位)。2)真值表
(书上没有)
3)由真值表写出输出表达式??Si?AiBi?AiBi?Ai?Bi?
??Ci?AiBi ② 一位全加器:考虑来自低位进位数的两个一位二进制数的加法运算,称为全加运算。实现全加运算的电路称为全加器。(图10-23(b)给出了一位全加器的逻辑符号)1)输入和输出
输入端Ai、Bi、CIi?1:Ai、Bi为两个一位的二进制加数和被加数;
CIi?1为来自低位的进位数。
输出端Si、Ci:Si为相加后的和数(即本位全加和);Ci为向 高一位的进位数,(即进位位)。2)真值表
(书上没有)3)由真值表写出输出表达式
① S?ABCI?ABCI?ABCI?ABCI?(AB?AB)CI?(AB?AB)CI
设S??AB?AB?A?B为半加器的本位和,则有:S?(AB?AB)CI?(AB?AB)CI?S?CI?S?CI?S??CI(S??AB?AB?AB?AB?(A?B)(A?B)?(A?B)(A?B)?AA?AB?AB?BB?AB?AB)② CO?ABCI?ABCI?ABCI?ABCI?(AB?AB)CI?AB(CI?CI)?(A?B)CI?AB?S?CI?AB 我们也可以从另一个角度理解全加器:一位全加器由两个一位半加器加一个 或门构成,其联接方法如图所示。
即用半加器1将Ai、Bi两个数相加,其和再与CIi?1用半加器2相加所得的和 为最终的和S;半加器1的进位与半加器2的进位之和构成向高一位的进位CO。(2)集成加法器
一位全加器的加法过程为(忽略或门运算时间): 半加器1相加完成后再由半加器1的结果及低位进位由半加器2相加并最终完成全加。
可按照这种方法用全加器构成多位加法器。这种加法器高位的运算需要等待低位运算所产生的进位才可求得,我们称它为串行进位加法器
串行进位加法器电路结构比较简单。但这种电路的最大缺点是运算速度慢,仅在对运算速度要求不高的设备中采用。为提高运算速度,人们又设计了超前进位的加法器。
超前进位加法器:在做加法运算时,各位数的进位信号由输入的二进制数直接产生的加法器 .4 数据选择器
(1)数据选择器:在多路数据传送过程中,往往需要将多路数据中任意一路信号挑选出来,能实现这种逻辑功能的电路称为数据选择器(或者称为多路选择器、多路开关)。(2)四选一数据选择器
数据选择器可实现将数据源传来的数据分配到不同通道上,因此它类似于一个单刀多掷开关,如图所示。图中,D0、D1、D2、D3为4路输入信号,A1、A0为选择 控制信号,Y为输出信号,可以是4路输入数据中的任意一路,究竟是哪一路完全由地址选择控制信号A1、A0决定。① 逻辑功能:四选一
1)A1A0?00时,D0被选通,Y?D0 ;2)A1A0?01时,D1被选通,Y?D1; 3)A1A0?10时,D2被选通,Y?D2 ;4)A1A0?11时,D3被选通,Y?D3。按照上述功能设计的逻辑电路可完成四选一的逻辑功能。② 输出表达式:Y?D0A1A0?D1A1A0?D2A1A0?D3A1A0??Dm
(需要记住)
iii?03(3)74LS151八选一数据选择器
(图给出了74LS151的引脚图)① 输入和输出 输入:八个数据输入端:D0?D7;三个地址输入端:A0?A2 输出:两个互补的输出端Y和Y ② 选通控制信端S:
1)S?1时,选择器被禁止,即不工作(Y?0);(此时,输入的数据和地址信号军不起作用)2)S?0时,选择器工作,输出表达式为:Y?D0A2A1A0?D1A2A1A0?D2A2A1A0???D7A2A1A0?③ 74LS151的真值表
(如表所示)
(4)用具有n个地址端的数据选择器实现m(m?n)变量的逻辑函数 当S?0时,8选1数据选择器的输出表达式:
?Dm
iii?07Y?D0A2A1A0?D1A2A1A0?D2A2A1A0???D7A2A1A0??Dimi
i?07A、B、C,输出表达 如果我们用地址端A2、A1、A0分别代表3个变量式用卡诺图的形式表示如图所示,适当地选择D0?D7,就可以用8选1数据选择器设计任意的3变量组合电路。小结:
(1)组合逻辑电路的特点是,任意时刻电路的输出状态只取决于该时刻的输入状态,而与该时刻前的电路状态无关。
(2)对组合逻辑电路进行分析时,可以逐级地写出逻辑表达式,然后进行化简,力求得到一个最简的逻辑表达式。组合逻辑电路的设计过程与分析过程相反。在设计一些简单的组合逻辑电路时,关键是根据设计要求列出真值表。(3)组合逻辑电路形式多样,包括编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器等。