本教材從電子技術的實用性出發，以簡單搶答器引入，學習相關的邏輯的概念及門器件的應用，拓展搶答器的功能——帶顯示的搶答器的設計，引入常用邏輯部件如編碼器、譯碼器等，再完善搶答器的功能——帶限時搶答的功能，引入計數計時的概念，學習時序邏輯器件及計數器，最後通過統一功能電路的不同設計理念開拓學生的思路。

劉鼕香，副教授，維修電工高級技師、高級考評員，廣東省“家用電子產品維修”職業技能鋻定專家。

項目一帶數顯的四路搶答器的設計與實現
任務一邏輯門電路的基本應用
1．1內在含義——邏輯的基本概念
1．1．1邏輯關繫
1．1．2電平
1．1．3正邏輯和負邏輯
1．2呈現的形態——基本邏輯關繫
1．2．1“與”邏輯關繫
1．2．2“或”邏輯關繫
1．2．3“非” 邏輯關繫
1．2．4復合邏輯關繫
1．3外化的形式——門電路
1．3．1邏輯門的分類
1．3．2TTL門電路
1．3．3CMOS門電路
1．3．4門電路的使用注意問題
1．4實例說明——門電路的應用
任務二邏輯函數及其基本理論
2．1內在含義——邏輯函數的概念
2．1．1邏輯函數的基本概念
2．1．2邏輯函數的基本公式和規則
2．2呈現的形態——邏輯函數的化簡
2．2．1邏輯函數化簡的意義
2．2．2邏輯函數的公式法化簡
2．2．3邏輯函數的圖形法化簡
2．2．4具有約束項的邏輯函數的化簡
2．3外化的形式——邏輯函數的簡單設計
2．3．1組合邏輯電路的分析方法
2．3．2組合邏輯電路的設計方法
2．3．3組合邏輯電路中的競爭冒險
2．4實例說明——邏輯功能的實現
任務三常用邏輯部件的應用
3．1內在含義——常用邏輯部件的概念
3．2外化的形式——常用邏輯部件的功能
3．2．1編碼器
3．2．2譯碼器
3．2．3加法器
3．2．4數據選擇器
3．2．5數值比較器
3．3實例說明
3．3．1常用邏輯部件的應用
3．3．2兩個1位十進制數的加法運算電路

任務四帶顯示的搶答器的制作與調試

4．1功能要求
4．2設計思路——框圖
4．3 器件選擇——器件選擇的一般方法
4．3．1搶答互鎖電路采用與非門
4．3．2編碼譯碼顯示電路
4．4實例說明——帶顯示的搶答器的制作與調試
項目二數字鐘電路的設計制作
任務五觸發器的基本應用
5．1內在含義——觸發器的基本概念
5．2呈現的形態——觸發器的分類及表示方式
5．2．1基本觸發器RS
5．2．2同步觸發器
5．2．3主從觸發器
5．2．4維持阻塞觸發器
5．3外化的形式——集成觸發器
5．3．1集成JK觸發器74LS112
5．3．2集成D觸發器74LS74
5．4實例說明——觸發器電路的應用
5．4．1分頻器
5．4．2計數器
5．4．3寄存器
5．4．4消抖電路
5．4．5各種觸發器的互換

任務六計數器的設計與實現
6．1內在含義——計數器的基本概念
6．1．1二進制異步計數器
6．1．2二進制同步計數器
6．1．3環形計數器
6．1．4扭環形計數器
6．2呈現的形態——數制與碼制
6．2．1數制
6．2．2數制間的轉換
6．2．3碼制
6．3外化的形式——集成計數器
6．3．1集成計數器74LS90芯片及應用
6．3．2集成計數器74LS161芯片及應用
6．3．3集成計數器74LS160芯片及應用
6．3．4集成計數器74LS192芯片及應用
6．3．5計數器的其他應用
6．4實例說明——彩燈的設計舉例
任務七秒信號產生電路的設計與制作
7．1內在含義——秒信號的概念
7．2呈現的形態——555定時器
7．2．1555定時器的電路結構與工作原理
7．2．2555定時器的一般應用
7．3外化的形式——信號產生電路
7．3．1采用555定時器構成秒信號發生器
7．3．2采用晶振和分頻器構成信號發生器
7．3．3采用集成運放構成方波發生器
7．4實例說明——頻率計
任務八數字鐘的制作與調試
8．1功能要求
8．2設計思路——框圖
8．3器件選擇——器件選擇的一般方法
8．4實例說明——數字鐘的制作與調試
參考文獻

任務一邏輯門電路的基本應用
在數字電路中，邏輯門電路是最基本件，它的應用極為廣泛。所謂“門”，就是一種開關，在一定條件下它能允許信號通過，條件不滿足，信號就通不過。因此，邏輯門電路的輸入信號與輸出信號之間存在一定的邏輯關繫，所以，門電路又稱為邏輯門電路，邏輯門電路是構成數字功能電路的基礎。任務一主要學習常用邏輯門電路的電特性及其應用。
1.1內在含義——邏輯的基本概念
1.1.1邏輯關繫
基本邏輯關繫是指事物的因果關繫，即輸入和輸出之間變化的因果關繫，有與、或、非三種基本的邏輯關繫和與非、或非、與或非、異或、同或等復合邏輯關繫。
1.1.2電平
在邏輯門電路中，通常用高、低電平來表示，電平是一種相對的概念。
高電平：用符號1表示，在TTL電路中，2V~5V屬於高電平的範圍；高電平的典型值是3.6V；
低電平：用符號0表示，在TTL電路中，0V~ 0.8V屬於低電平的範圍;低電平的典型值是0.3V。
1.1.3正邏輯和負邏輯
正邏輯：指用“1”表示高電平，用“0”表示低電平；負邏輯：指用高電平表示邏輯0，低電平表示邏輯1。正邏輯和負邏輯是相對的，兩者存在著對偶的關繫，所以在後面設計邏輯門電路時，為邏輯賦值就顯得非常重要了。一般地，常采用正邏輯關繫。
1.2呈現的形態——基本邏輯關繫
1.2.1“與”邏輯關繫
“與”邏輯指的是：決定事件（L）發生的所有條件（A，B，C，…）均滿足時，事件（L）纔能發生，如圖1—1（a）所示電路，當開關A、B都閉合（條件都滿足）時，燈纔能亮（結果纔發生）。條件與結果的對應關繫如圖1—1（b）所示。
“與”邏輯通常有五種表示方式，即邏輯表達式、邏輯符號、真值表和時序圖、卡諾圖（在後面介紹）。
(1)“與”邏輯表達式為：L＝ＡＢ，讀作“A與B”，是邏輯乘的關繫。
(2)“與”邏輯符號如圖1—1（d）所示。
（3）真值表。
把電路中條件和結果的兩種對立的情況用符號“0”和“1”表示，並在一張表中列出所有條件的所有可能組合及其對應結果叫做真值表。
如圖1—1（a）所示，將開關接通記作1，斷開記作0；燈亮記作1，燈滅記作0。那麼可以用圖1—1（c）表格來描述，該表格就是真值表。