第一篇：《计算机电路基础》电子教案

《计算机电路基础（1）》电子教案

第一章

电路分析的基础知识 第二章

半导体的基本器件 第三章

开关理论基础 第四章

门电路 第五章

组合逻辑电路 第六章

时序逻辑电路 第七章

存储器和可编程逻辑器件 第八章

数字系统基础

第一章电路分析的基础知识

教学目标：

1． 掌握电流的参考方向，电压的参考极性；关联参考方向等概念 2． 掌握电阻，电容，电感的伏安关系式 3． 掌握电压源，电流源的伏安关系式 4． 掌握列写KCL，KVL的方法

5． 掌握用等效变换，串，并联和分压，分流公式计算简单直流电路的方法 6． 熟悉戴维南定理及叠加定理 7． 熟悉简单RC电路的过渡过程

8． 了解受控源的四种形式 教学重点、难点：

1． 掌握电流的参考方向，电压的参考极性；关联参考方向等概念 2． 掌握电阻，电容，电感的伏安关系式 3． 掌握电压源，电流源的伏安关系式 4． 掌握列写KCL，KVL的方法 5． 掌握列写KCL，KVL的方法 6． 熟悉戴维南定理及叠加定理 教学内容：

一、电路的组成及电路分析的概念

1．电路：是由若干电路元件按一定的方式相互连接而成的联结体，其主要作用是产生或处理信号及功率。电路中一般所涉及的元件有：电压源、电流源、受控源、电阻、电感和电容等。

2．电路分析：在已知电路结构及参数的条件下，求解电路中待求电量的过程。

3．电路设计：在设定输入信号或功率（能量）的条件下，欲在输出端口产生给定的信号或功率（能量），而求解电路应有的结构及参数的过程。对于一个实际电路，电路分析的结果具有唯一性，而电路设计的答案一般具有多样性。

二、电路中的主要物理量及参考方向

1．电流：电路中一个具有大小和方向的基本物理量，其定义为在单位时间内通过导体截面的电通量或电荷量。电流的大小即电流的强度，简称电流，其单位为安培（A）

在物理学中，规定电流的方向是正电荷运动的方向，即电流的真实方向。对任意假定的电流方向称为电流的参考方向。

2．电压：电路中一个具有大小和方向（极性）的重要物理量。电压又叫做电压差或电压降，与电路中两点有关。与电流的表示方式相似，用大写字母U表示恒定的电压（直流电压），用小写字母u表示电压的瞬时值。

电压大小规定：在电路中，单位正电荷经任意路径由节点A运动到节点B电场力所做的功。电压的单位为（V），做功的单位为焦耳（J）。电压的方向称为电压极性，其定义为：如果该电场力做功的数值为正，则A，B两节点之间电压为正，在电路中，可以把任意一个节点选定为参考节点。

3．功率定义为单位时间内，电路元件上能量的变化量，是具有大小及正负值的物理量。单位为瓦特（W）在一个电路中，电源所产生的功率一定消耗在该电路的其他一些元件上，这就是电路中的功率平衡原理。

三、电路的基本元件 1． 电阻元件 2． 电容元件

3． 电感元件：实际电感器的理想化模型，它具有储存磁场能量的功能 4． 电压源：实际电源的一种抽象 5． 电流源：实际电源的一种抽象

实际的电压源是由理想电压源与一个内阻串联构成的 实际的电流源是由理想电流源与一个内阻并联构成的

6． 受控源：一种四端元件，由控制支路和受控支路两部分组成

四、基尔霍夫定律

将元件的伏安关系用于电路分析，是电路分析方法中的一个着重点。在另一方面，电路元件只有通过某种连接方式相互连接时，才能组成一个完整的电路，基尔霍夫定律正是涉及这方面的内容。基尔霍夫定律仅与电路结构（即组成电路的节点数，支路数及各支路的关系）有关，而与具体电路元件本身具有何种伏安关系无关

电路分析方法的根本依据就在于：将元件的伏安关系与基尔霍夫定律这两方面的约束巧妙地结合起来，形成对各种复杂电路的一般分析方法。

1． KCL指出：在电路中的任何一个节点，在任何时刻，流入（或流出）该节点的电流代数和为零。

2． KVL指出：在电路中的任何一个回路，在任何时刻，沿该回路绕行一周，该回路上所有支路的电压降的代数和为零 KCL和KVL均只与电路结构有关，而与元件的伏安关系无关。对于基尔霍夫定律的应用还应注意以下问题：

（1）对于一个由n个节点组成的实际电路，电路分析理论指出：对于n个节点列写KCL方程，其中只有一个由n-1个方程是独立的。

（2）对由n个节点，b条支路组成的实际电路，电路理论指出，由KVL对电路中的所有回路可以列出b-(n-1)个独立的方程式。

（3）基尔霍夫定律仅是电磁场理论中麦克斯韦方程的近似，如同经典力学中的牛顿定律乃是相对论力学定律的近似。在某些条件下，例如对微波电路中的空腔谐振器，就不能很好地应用基尔霍夫定律。

五、简单电阻电路的分析方法

将电路元件的伏安关系与基乐霍夫定律相结合，就形成各种对电路分析的方法。1．二端网络的等效概念

当电路中的某个部分，由一个或多个元件组成，但只有两个端点（钮）与电路中的其他电路部分（外电路）相连接时，则称该电路部分为一个二端网络

2．简单电阻电路的等效变换计算方法

3．戴维南定理指出：一个由电压源、电流源（本节仅包括受控源的情形）及电阻构成的二端网络，可以用一个电压源和一个电阻的串联等效电路来等效

4．叠加定理：当电路由电阻、多个电压源或电流源组成时，任何一个支路上的电压或电流是各电源单独作用时，在该支路上产生的电压或电流之和。

六、简单RC电路的过渡过程 本章小结：

一、电路是由电路元件按一定的连接方式组成的

元件的伏安关系（VAR）所约束的；基尔霍夫定律（KCL、KVL）是由电路结构所约束的。电路分析方法的实质是：将描述电路中具体元件特性的VAR和描述电路结构的KCL、KVL紧密地相结合，并形成各种具体的电路分析方法

二、电路中的主要物理量有电压、电流及功率等

电压及电流都是具有大小及方向的物理量，其参考方向的假设是进行电路分析的必要条件，但假设的任意性并不影响计算结果的正确性。

三、电路中的基本元件电阻R、电感L和电容C的伏安关系为uR=U·iR，uL=L·(diL/dt)和ic=C·(duc/dt)电容上的电压及电感上的电流一般不会发生突变，在直流电路中，电容相当于开路，电感相当于短路

四、基尔霍夫定律

KVL(∑U=0)和KCL(∑i=0)应注意在列写方程时有两套正负符号的应用

五、对简单电路的分析方法 1.等效变换的方法

（1）两个二端网络等效是指它们对于外电路进行分析时的作用是相同的（2）实际电压源与实际电流源等效变换的关系为Rs=R’s，Us=IsRs（3）数个电流源并联电路，按KCL可简化为一个等效的电流源。数个电压源串联电路，按KVL可简化为一个等效的电压源（4）n个电阻串联，等效电阻为R=R1+R2+R3+···+Rn；n个电阻并联，等效电阻为R=R1//R2//R3//﹒﹒﹒//Rn（5）电压源Us在串联电阻R1，﹒﹒﹒，Ri,﹒﹒﹒,Rn中Ri上的分压Ui为Us╳Ri/(R1+﹒﹒﹒Rn)2.戴维南定理，一个由线性元件构成的二端网络可以等效为一个由电压源Uoc和内阻Ro串联的等效电路。求Uoc的方法是：将二端网络对负载电路（外电路）开路，其所求出的开路电压值即为Uoc。求Ro时，应该将二端网络中的独立电压源等效为短路、独立电流源等效为开路

3.叠加定理：一个由线性元件构成的电路中含有多个独立电源时，在求解某个支路电压、电流的过程中，可以让这些电源分别单独作用，再将每次作用的结果叠加。当电路中某些电压源（或电流源）不作用时，应将其等效为短路（或开路）

六、简单RC电路过渡过程

当RC电路中的电容C上储存的电场能量开始累积或释放时，电容处于充、放电状态，因而电路也处于过渡过程（暂态）。电容C上的电压不能突变，而是按指数规律变化的。

第二章半导体的基本器件

教学目标：

1． 了解PN结的单向导电原理 2． 熟悉二极管的伏安特性

3． 了解开关二极管，整流二极管，稳压二极管的基本用途

4． 掌握三极管输出特性曲线中的截止区，放大区和饱和区等概念 5． 熟悉熟悉对三极管开关电路工作状态的分析方法 6． 熟悉三极管的主要参数

7． 熟悉MOS场效应管的分类及符号 8． 熟悉增强型NMOS管的特性曲线 9． 了解MOS场效应管的主要参数 教学重点及难点：

1． PN结的单向导电原理 2． 二极管的伏安特性

3． 三极管输出特性曲线中的截止区，放大区和饱和区等概念 4． 三极管的主要参数 教学内容：

一、半导体二级管 1．半导体基本知识

（1）半导体的载流子------电子与空穴（2）N型和P型半导体（3）PN结的形成

（4）PN结的单向导电性 2．二极管符号及其主要参数（1）最大正向电流（2）反向击穿电压（3）反向电流

（4）最高工作频率和反向恢复时间（5）温度影响

3．二极管应用举例：根据情况可把它视为一个理想开关：在导通时，视为“短路”或一个低值电阻，截止时，视为“开路” 4．稳压管及其应用

稳压管是一种特殊的二极管，是模拟电路中常用的一种元件。稳压管正常工作在反向穿击穿状态

二、半导体三极管

1． 三极管的符号及其特性曲线：通常认为三极管是一种电流控制电流源型器件 2． 三极管的主要参数及应用举例（1）共发射极电流放大系数（2）集电极----发射极击穿电压（3）集电极最大电流（4）最大功率（5）特征频率

（6）集电极---发射极饱和压降 3． 三极管的开关时间和极间电容 4． 三极管的共基极和共集电极电路

三、MOS场效应管 1． MOS管的分类

2． 增强型MOS管的特性曲线

3． MOS场效应管的主要参数和应用举例（1）直流参数（2）交流参数（3）极限参数 本章小结：

一、半导体二级管是由P型和N型半导体组成的，其PN结具有单向导电性。二极管为硅管和锗管两种类型。硅管的导通电压为0.5V，管子导通后管压降约为0.6~0.8V；锗管的导通电压约为0.1V，管子导通后管压降约为0.1~0.3V。二极管在模拟电路中常作为整流元件或非线性元件使用在数字电路中，常作为开关元件使用。

二、晶体三极管是一种电流控制电流源器件，其工作状态分为截止区、放大区和饱和区。

三、MOS场效应管是一种电压控制的电流源型器件。控制量取自G、S极电压而不是电流 对于二极管、三极管及场效应管，都应掌握它们的特性曲线及主要参数

第三章开关理论基础

教学目标

1． 掌握用二进制数和十六进制数表示任意整数和带小数的数值 2． 熟悉二进制数与十进制数的转换 3． 掌握编码规则

4． 了解在二进制中，用原码表示法和补码表示法表示有符号的数 5． 掌握逻辑代数的与或非三种基本运算及其对应的三种门电路 6． 熟悉与非或非与或非异或和异或非等常用运算及其对应的门电路 7． 掌握逻辑代数的基本定律和规则

8． 掌握由真值表写出标准与或表达式的熟悉逻辑代数法简化逻辑函数的方法 9． 熟悉逻辑代数法简化逻辑函数的方法 10． 掌握卡诺图简化逻辑函数的方法 教学重点及难点：

1．掌握用二进制数和十六进制数表示任意整数和带小数的数值 2．掌握逻辑代数的与或非三种基本运算及其对应的三种门电路 3．熟悉与非或非与或非异或和异或非等常用运算及其对应的门电路

4．掌握由真值表写出标准与或表达式的熟悉逻辑代数法简化逻辑函数的方法 5．熟悉逻辑代数法简化逻辑函数的方法 6．掌握卡诺图简化逻辑函数的方法

教学内容：

一、数制与编码 1．数制

（1）二进制数（2）十六进制数

2．十进制数向二进制数的转换（1）整数的数制转换（2）纯小数的数制转换（3）带小数的数制转换

3．二-十进制码：以四位二进制数表示一位十进制数的数制称二-十进制。最常用的二-十进制是自然二-十进制

二、逻辑变量和逻辑代数的三种基本运算 1． 逻辑变量：逻辑代数的变量称为逻辑变量 2． 基本的逻辑运算

（1）逻辑加（或运算）（2）逻辑乘（与运算）（3）逻辑反（非运算）

三、常见的逻辑门电路

1． 与非门：仅当所有输入都为1时，输出才为0，输出便是1 与非门可以由一个与门后接一个非门构成

2．或非门：只要有一个输入为1，输出就为0；仅当所有输入都为0时，输出才为1 或非门可以由一个或门后接一个非门构成 3．与或非门

4．异或门：输入信号不相同时，输出为1；当两路输入信号相同时，输出为0 5．异或非门：输入信号相同时，输出为1； 当两路输入信号不相同时，输出为0

四、逻辑代数的基本定律和规则 1．基本定律（1）交换律（2）结合律（3）分配律（4）吸收律（5）0-----1律（6）互补律（7）重叠律（8）对合律（9）反演律 2．基本规则（1）代入规则（2）对偶规则（3）反演规则

五、常用公式

六、逻辑函数的标准形式 1．由真值表写出逻辑表达式

逻辑表达式是用逻辑代数中的函数表示式描述了逻辑函数 2．最小项

最小项具有如下性质：（1）全体最小项之和1（2）任意两个最小项之积为0（3）若两个最小项之间只有一个变量不同（在一个最小项中是原变量，在另一个最小项中是反变量），其余各变量均相同，则称这两个最小项是相邻项。

七、逻辑函数的代数化简方法

八、逻辑函数的卡诺图化简方法 1． 卡诺图

2． 利用卡诺图进行逻辑化简 3． 随意项

4． 卡诺图化简法求最简或---与表达式 本章小结：

一、本章首先介绍了常见的数制与编码，讨论了二进制数与十进制数的相互转换，以及有符号二进制数的表示方法

二、逻辑代数是按一定逻辑规律进行运算的代数，它是分析和设计数字电路的数学工具。逻辑代数中的0和1不是表示数量的0和1，而是表示事物的两个对立面。两个具有同样输入变量的函数，只有对应任何一组输入组合，两个函数的值都相同，才称这两个函数相等的。逻辑代数和普通代数的运算规律是不同的。逻辑函数相等的概念也不同于普通代数的相等概念，其含义是完全不同的。

逻辑代数有三种基本运算（与、或、非），并可由相应的逻辑电路实现。应熟记逻辑代数的运算规则和常用公式

三、常用的手工逻辑函有选举权化简方法是代数法和卡诺图法。对于四个和四个以下变量的函数用卡诺图法可较快地得到最简的逻辑表达式。化简的目的是寻找用最少的硬件实现同样功能的逻辑表达式。

第四章门电路

教学目标：

1． 了解TTL与非门，集电极开路门和三态门的工作原理，熟悉它们的功能及特点 2． 了解CMOS门电路的工作原理和主要特性参数

3． 熟悉各种逻辑系统在速度，功耗和抗干扰能力等方面的主要特点 4． 熟悉各种逻辑系统的主要参数的物理意义和数值的量级 教学重点及难点：

1． TTL与非门，集电极开路门和三态门的工作原理，熟悉它们的功能及特点 2． CMOS门电路的工作原理和主要特性参数

3． 熟悉各种逻辑系统在速度，功耗和抗干扰能力等方面的主要特点 4． 熟悉各种逻辑系统的主要参数的物理意义和数值的量级 教学内容：

一、数字集成电路的特点及分类 数字集成电路的特点与分类

数字集成电路目前的主要制作材料是硅，按其内部有源器件的不同可分为两类，一类为双极型晶体管集成电路；另一类为绝缘栅场效应管集成电路，或称金属---氧化物---半导体集成电路

数字集成电路按其集成度可分为：小规模集成；中规模集成；大规模集成和超大规模集成等

具体到数字电路中，常把逻辑0对应着低电位；逻辑1对应着高电位，并将这种约定称为正逻辑。若把逻辑0对应高电位；逻辑1对应着低电位，则称为负逻辑约定。

二、晶体管-晶体管逻辑电路

1．最简单的与门、非门和与非门电路（1）二极管与门（2）三极管非门

（3）晶体管与非门：利用二极管与门可构成一个与非门电路 2．TTL与非门

3．TTL门的主要参数（1）空载功耗（2）传输特性

（3）传输延时和速度---功耗积

（4）扇出系数：一个门能够驱动同类型门的个数 4．肖特基TTL电路

5．可以线或的TTL门：两个TTL门的输出端是不可并联使用的，应注意普通TTL门的输出端也不可短接到地或者电源上（1）集电极开路门（2）三态TTL门

三、CMOS逻辑电路 1． CMOS反相器 2． CMOS传输门 3． CMOS逻辑门 4． CMOS三态门

四、数字集成电路的正确使用 1． 不同逻辑系列的配合问题（1）逻辑电位的配合

（2）驱动能力的配合

2．闲置输入端的处理：不使用的闲置输入端，应按逻辑关系连接适当的逻辑电位（电源或地电位）本章小结：

一、本章介绍了TTL和CMOS两种数字电路。逻辑电路在选用时，应注意的主要参数有：逻辑电平UH和UL、阈值电压UTH、噪声容限UNL和UNH、传输延时Tpd、功耗P和扇出系数No

二、本章介绍了三态门和数据总线的概念，这在数字系统中是经常会遇到的，应学会使用三态门。

第五章组合逻辑电路

教学目标

1． 掌握组合逻辑电路的特点和分析方法

2． 学会根据文字描述的设计要求列出相应组合逻辑电路的真值表 3． 熟悉组合逻辑电路的设计方法 4． 了解竞争和冒险问题

5． 熟悉编码器的逻辑功能，工作原理和应用 6． 熟悉译码器的逻辑功能，工作原理和应用 7． 熟悉多路选择器的逻辑功能，工作原理和应用 8． 熟悉数值比较器的逻辑功能，工作原理和应用 9． 掌握全加器的设计 10． 掌握逐位进位加法器的设计 11． 了解超前进位加法器的工作原理 教学难点及重点：

1． 组合逻辑电路的特点和分析方法

2． 根据文字描述的设计要求列出相应组合逻辑电路的真值表 3． 组合逻辑电路的设计方法

4． 数值比较器的逻辑功能，工作原理和应用 5． 全加器的设计 教学内容：

一、组合逻辑电路的特点

数字逻辑电路可分为两类。一类是逻辑电路的输出只与当时输入的逻辑值有关，而与输入的历史情况无关，迷类逻辑电路叫做组合逻辑电路。另一类逻辑电路的输出不仅和当时的输入逻辑值有关，而与电路以前曾输入过的逻辑值有关，这类逻辑电路叫做时序逻辑电路

二、组合逻辑电路的分析

分析组合逻辑电路的步骤如下：

1． 电路中每个门的输出标以不同的符号 2． 先求每个门输出的逻辑表达式

3． 选代各逻辑表达式，并进行化简，直到求出电路输出的逻辑表达式，使其仅是电路输入变量的函数 4． 填写真值表

三、组合逻辑电路的设计

设计电路的过程恰好与分析电路的过程相反

四、组合逻辑电路中的竞争和险象

1．竞争和险象：这种时差引起的现象称为竞争。竞争的结果若导致险象发生，并造成错误的后果，则这种竞争称为临界竞争；若竞争的结果不导致险象发生，或虽有险象发生，但不影响系统的工作，则称这种竞争为非临界竞争。组合逻辑电路的险象从波形上可分为静态险象和动态险象。

五、常见的组合逻辑电路 1．编码器和优先编码器（1）互斥输入的编码器（2）优先编码器

2．译码器的功能：将给定的输入码组进行翻译，变换成对应的输入信号，对每一种可能的输入组合，一个且仅一个输出信号为有效电位，有时将一种输入代码变换成另外一种形式的输出，也称为译码（1）二进制译码器（2）数字显示译码器

3．多路选择器：又叫数据选择器 4．数值比较器

（1）一位二进制数的比较（2）两位二进制数的比较

5．加法器（1）全加器

（2）逐位进位加法器（3）超前进位加法器

六、中规模集成组合逻辑电路及应用 1． 中规模集成译码器 2． 中规模集成多相选择器（1）中规模集成多路选择器

（2）用多路选择器实现逻辑函数 本章小结：

一、组合逻辑电路是最常见的逻辑电路，其特点是电路的输出仅与该时刻逻辑值有关，而与电路曾输入过什么逻辑值无关。组合逻辑电路中没有反馈回路

二、组合逻辑电路的分析是较简单，目的是由逻辑图求出对应的真值表。组合逻辑电路的设计是分析的逆过程，目的是由给定的任务列出真值表，直至画出逻辑图

三、竞争和险象是实际工作中经常遇到的重要问题，它们是由器件的延时造成的。组合逻辑电路的险象是过渡性的，不会影响稳定值的正确性

四、本章着重讨论了几种常见的组合逻辑电路：编码器、译码器、多路选择器、数值比较器和加法器。介绍了这些电路的功能、工作原理和应用。并给出了一些典型、中规模集成的组合逻辑电路。通过上述电路的讨论，进一步学习组合逻辑电路的分析和设计方法

第六章时序逻辑电路

教学目标：

1． 掌握RS触发器，D解发器，JK触发器的逻辑功能和描述方法

2． 掌握常用的标准中规模寄存器，移位寄存器和计数器的逻辑功能及使用方法 3． 熟悉异步置位，复位端的作用 4． 熟悉寄存器的并行送数方式 5． 熟悉移位寄存器的工作原理

6． 熟悉同步二进制及任意进制计数器的分析方法 7． 熟悉同步时序逻辑电路的特点和分析方法 8． 了解各种触发器的工作原理

9． 了解不同结构的触发器在使用时，对激励信号在时间上的限制 10． 了解多谐振荡器，单稳态触发器，施密特触发器的工作原理，主要参数和用途 教学重点及难点：

1． RS触发器，D解发器，JK触发器的逻辑功能和描述方法 2． 异步置位，复位端的作用

3． 同步二进制及任意进制计数器的分析方法 4． 同步时序逻辑电路的特点和分析方法 教学内容：

一、时序逻辑电路的特点

1． 时序逻辑电路的特点：其任意时刻的输出状态不仅取决于该时刻的输入状态，而且还与信号作用前的电路状态有关 2． 时序电路逻辑功能描述方法

二、触发器：是具有记忆功能的基本单元电路，它能存储一位二进制代码，是组成时序电路必不可少的重要组成部分 触发器具有以下基本特点：

（1）具有两个稳定的状态，能存储一位二进制信息（2）根据不同的输入，可以置成0或1状态

（3）当输入信号消失后，被置成的状态能保存下来 1．基本RS触发器

（1）电路结构及逻辑符号（2）工作原理

（3）基本RS触发器的动作特点 2．门控RS触发器和D锁存器（1）门控RS触发器（2）D锁存器 3．主从型触发器

（1）主从型RS触发器

（2）主从型JK触发器

（3）主从型触发器的动作特点 4．边沿触发型触发器（1）电路结构（2）工作原理

（3）具有异步复位、置位功能和多输入端的维持阻塞D触发器（4）边没触发型触发器的动作特点 6．触发器的逻辑功能及其描述方法（1）触发器的逻辑功能及其描述方法（2）触发器电路结构和逻辑功能的关系 7．触发器的选择与使用

三、时序逻辑电路的一般分析方法

根据组成时序电路的各个触发器的动作是否受同一个CP信号控制而同时动作，将时序电路分为同步和异步两种类型：同步时序电路是指组成时序电路的各个触发器在同一CP信号作用下同时动作，而异步时序电路是指组成时序电路的各个触发器并不在同一个时钟信号控制下同时动作。

1．同步时序电路的一般分析方法：时序电路的分析就是从逻辑图求出给定时序电路的功能，一般用状态表（又称状态转换表）或状态图来表示。

已经介绍了描述时序电路逻辑功能需用驱动方程、输出方程和状态方程。驱动方程就是存储电路（触发器）输入函数的表达式，输出方程就是时序电路输出函数的表达式，状态方程就是反映触发器次态同现态和输入之间关系的表达式，它是将触发器的驱动方程代入特性方程得到的。（1）分析方法

 根据给定逻辑图

 将各个触发器的驱动方程代入触发器的特性方程得到所分析电路中各触发器的状态方程组

 假设现态和输入，依次代入各个触发器的状态方程组和输出方程进行计算，求出次态和现在的输出，列出状态表  画出状态图  说明功能（2）说明功能

2．用触发器构成的异步时序电路的一般分析方法

四、常见的时序逻辑电路

1． 寄存器：是一个重要的数字部件，可以用来存放数据、信息等。一个触发器可以存储一位二进制代码，n个触发器组成的寄存器可以存放n位的二进制代码

2． 移位寄存器：除了具有存储代码的功能外，还能在移位脉冲的作用下将数码左移（使寄存器中数据的各位依次向左移一位）或右移（使寄存器中数据的各位依次向右移动一位）。移位寄存器不仅可以用来存储代码，而且还可以用来实现数据的串行---并行转换、并行---串行转换、数据的处理等。（1）单向移位寄存器（2）双向移位寄存器 3． 计数器

（1）计数器的特点和分类（2）同步二进制加法计数器

（3）中规模集成二进制计数器简介（4）同步十进制加法计数器

（5）中规模集成十进制计数器简介（6）中规模集成计数器的应用（7）移位寄存器型计数器

五、脉冲波形的产生和整形 1． 概述

（1）矩形脉冲的性能参数（2）施密特触发器（3）单稳态触发器（4）多谐振荡器

2．555定时器及其组成的脉冲产生和整形电路（1）555定时器及其功能

（2）用555定时器构成施密特触发器（3）施密特触发器的特点和应用（4）用555定时器构成单稳态触发器

（5）单稳态触发器的特点及其应用（6）用555定时器构成多谐振荡器 3．由门电路构成的脉冲产生和整形电路（1）施密特触发器（2）单稳态触发器（3）多谐振荡器

4．集成施密特触发器和单稳态触发器 本章小结：

一、触发器是时序逻辑电路的基本单元电路，它和门电路结合可构成具有各种功能的时序逻辑电路。触发器按结构可分成基本（RS）触发器、门控（RS、D）触发器、主从结构（RS、JK）触发器和边沿（D、JK）触发器。由于结构不同，它们状态转换的特点也不同

同一电路结构类型的触发器可以有不同逻辑功能的触发器，同一逻辑功能的触发器可以用不同结构的触发器来实现。不同结构的触发器具有不同的触发条件及动作特点，在选用触发器时，不仅需要知道它的逻辑功能，还必须了解它的结构类型

二、常见的时序逻辑电路有寄存器、移位寄存器、计数器和顺序脉冲发生器等。根据组成时序电路中各个触发器动作时刻与CP在时间上的关系，可分为同步时序电路和异步时序电路

寄存器属较简单的时序电路，有送数控制端和数据输入端，用于寄存二进制代码；移位寄存器有串行输入、输出端、并行输出端和移位脉冲端，可实现数据的移位等功能；计数器的主要用途一是对输入脉冲个数进行累计计数，二是对周期性输入脉冲信号进行分频等。计数器按计数方式可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器，按计数长度（循环模数）可分为二进制计数器，十进制计数器和N进制计数器；常用的集成计数器芯片多为二进制计数器和十进制计数器，用它可方便地组成任意进制计数器。级联法可扩展计数器的位数，置数法适用于从任意数开始计数的任意进制计数器

寄存器、移位寄存器、计数器和顺序脉冲发生器等时序电路部件可由触发器和门电路组成，也有专用TTL型和CMOS型中规模集成电路芯片。

三、在数字系统中，常需要一定幅度和宽度的矩形脉冲。获得矩形脉冲的方法通常有两种，一是由脉冲振荡器直接产生，二是用脉冲整形电路将非矩形脉冲变换成符合要求的矩形脉冲。

施密特触发器是一种脉冲整形电路，它的电压传输特性是一条具有滞回特性的曲线，即触发器输出由低电位变为高电位和由高电位变为低电位所对应的阈值电压是不同的。施密特触发器可对输入波形进行变换和整形。回差电压、阈值电压是其主要参数。单稳态触发器是一种脉冲整形回路，多用于脉冲波形的整形、延时和定时。它有一个稳态和一个暂稳态，稳态到暂稳态的转换靠外触发脉冲的作用，暂稳态维持一段时间后自动返回稳态，暂稳态维持时间的长短由定时元件R、C决定，与触发脉冲无关。脉冲宽度和恢复时间是单稳态触发器的主要参数

多谐振荡器是一种脉冲产生电路，它不需要外加输入信号，而使电路能够周而复始地振荡，电路必须接成正反馈；多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态，暂稳态时间的长短取决于定时元件RC的充放电时间。振荡周期T是多谐振荡器的主要参数 555定时器是一种多用途的单片集成电路，利用它可以方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等。脉冲产生和整形电路也可由门电路外接电阻、电容等元器件组成。

第七章存储器和可编程逻辑器件

教学目标

1． 了解RAM存储器的整体结构

2． 了解MOS型SRAM和DRAM存储单元的工作原理，SRAM和DRAM的优缺点 3． 掌握存储器容量扩展的方法 4． 掌握ROM的编程方法 5． 掌握PAL的编程方法

6． 了解大容量可编程逻辑器件及其使 教学重点及难点：

1． 存储器容量扩展的方法 2． ROM的编程方法 教学内容：

一、随机存取存储器

随机存储器：是电子计算机中的重要部件，它能够存储数据、指令和中间运算结果等。随机存取存储器的“存取”系指RAM具有将信息写入存储器，也具有从RAM中将其所存的信息读出来的功能。RAM只具有记忆作用的，属于时序逻辑电路。1．RAM的结构和参数（1）静态RAM（2）动态RAM 2．RAM的容量扩展（1）位扩展（2）字扩展

（3）字位扩展

二、只读存储器

只读存储器：在工作时，只能进行读出操作，而不能进行写入操作。当只读存储器的地址码输入端给定一个地址码后，便可在它的数据输出端得到一个事先在其内部存入的确定数据。主要是由地址译码器、存储单元矩阵和输出电路。根据编程方式的不同，可将ROM分为三类：内容固定的、一次性编程的和可多次编辑的ROM 1． 或门和或非门电路 2． 内容固定的只读存储器 3． 可编程只读存储器 4． 可抹可编程只读存储器 5． 电抹可编程只读存储器

三、可编程逻辑器件 1． 可编程阵列逻辑 2． 通用阵列逻辑 本章小结：

一、本章首先介绍了RAM的结构、SRAM和DSAM存储单元，以及RAM的容量扩展方法，继而讨论了ROM，介绍了掩模编程的ROM、PROM、EPROM EEPROM和Flash存储器。

二、在数字系统中，目前常采用PLD器件，特别是可由用户自行编程的PLD器件。PAL、PLA和ROM适于实现

第八章数字系统基础

教学目标

1． 了解数字系统的一般结构及描述方法 2． 了解VHDL语言 教学重点及难点：

1． 数字系统的一般结构及描述方法 教学内容：

一、数字系统的特点

二、数字系统的表示方法和硬件描述语言

三、有限状态机举例 本章小结：

一、本章介绍了数字系统设计的一些基本问题，尽管设计工作有一定的规律可循，但是数字系统的设计仍需要设计者的经验和创造性的工作

二、本章首先介绍了数字系统的特点、设计的表示方法，以及VHDL是如何对一个电路进行描述的。最后介绍了一个交通灯控制器的实例

三、本章是本书的最后一章，它是全书的一个小结，它说明了前面各章的地位、相互之间的关系，并使读者对数字系统有一个基本的了解，为进一步学习通用或专用数字系统打下基础。

第二篇：计算机基础电子教案

《计算机应用基础》教案

2008-08-28

第一讲：计算机系统概述

教学目的：

知识目标：掌握计算机的产生和发展，了解计算机的应用领域。

能力目标：培养学生学习计算机的意识，培养学生的讨论、发言意识和能力。德育目标：激发学生学习兴趣，渗透爱国主义教育。教学重点：计算机的产生和发展 教学难点：无

教学方法：讨论法、讲授法 教学用具：无 教学过程：

复习旧课：自我介绍，以建立良好师生关系。询问了解学生学习计算机的各种情况。导入新课：结合了解到的情况（猜测：参次不齐）给学生以必要的说明：（计算机基础好的，应谦逊，差的，不要气馁，大家要互帮互助，共同前进！）

讲授新课：

一、计算机的产生和发展

第一台计算机：ENIAC 产生于1946年，美国。再简单介绍一下它的基本情况。发展：以构成计算机电子元器件来划分，历经四代。第一代（1946——1957）电子管

第二代（1958——1964）晶体管

第三代（1965——1971）中小规模集成电路

第四代（1972至今）大规模和超大规模集成电路

二、计算机的特点

速度快、精度高、容量大、具有逻辑判断能力、自动化程度高、可靠性高。

三、计算机的应用领域

先让学生讨论5分钟，再请学生发言总结（你所了解到的计算机用途有哪些？畅所欲言，彰显学生个性）

最后教师再做总结。注意渗透一些我国计算机发展情况，以激发学生兴趣，培养爱国主义热情。

反馈与巩固：根据本节所学和你本人以前的计算机知识，说一下你对计算机的发展、特点、应用知道有多少？找三个学生发言。

课堂小结：本节课要掌握计算机的产生和发展，了解计算机的应用领域，树立起学习计算机的兴趣，为今后的学习打下良好基础。

布置作业：

1、请你搜集有关资料，来说明计算机的具体应用属于哪些领域。

2、介绍一下计算机的发展情况

第二讲：计算机系统组成

教学目的：

知识目标：了解计算机的组成和工作原理。

能力目标：培养学生计算机意识。德育目标：培养学生树立全面发展的观念 教学重点：计算机的系统组成 教学难点：计算机的工作原理 教学方法：讲授法、演示法

教学用具：CPU、内存条、鼠标、键盘各一个 教学过程：

复习旧课：提问：计算机的产生和发展情况？

导入新课：计算机的应用，已深入我们生活的各个领域，为了更好地使用它，我们这节课来了解一下计算机的组成。

讲授新课：

一、计算机的基本结构

一台计算机要处理和解决人们给予的问题，必须具备两个最基本的条件：

1、要有计算机的硬件{主机输入设备输出设备}

2、要有计算机的软件（系统软件、应用软件）

计算机系统是由这两部分组成的，即硬件系统和软件系统。

二、计算机的硬件系统

由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部件组成的。出示CPU让学生观察

1中央处理器（简称CPU）是计算机的核心部件，它由运算器和控制器两大部件组成，也有人称它为微处理器。

2存储器是计算机用来存放程序和数据的存储装置。根据功能不同，存储器分为内存和外存。

出示内存条、软盘和硬盘让学生观察并讲解。

内存用于存放当前执行的数据和程序，按工作方式分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。前者可读可写，断电后信息全部消失；而后者只能读取，不能写入，断电后信息不会丢失。

外存储器用于存放计算机暂时不用的或需要长期保存的各种程序、数据等信息。例如：软盘、硬盘、磁带、光盘都属于外存。

3输入设备：键盘和鼠标（最常见），还有图形扫描仪、条形码阅读器等也属于输入设备。

4输出设备

主要有显示器、打印机，再让学生了解下显示器、打印机的分类

三、计算机的软件系统

1系统软件

是计算机必须具备的，用以实现计算机系统的管理、控制、运行、维护，并且完成应用程序的装入、编译等任务。

如操作系统、编译程序、数据库管理程序等都属于系统软件。2应用软件

是为了解决各种计算机应用中的实际问题而编制的程序。例如：WORD、WPS、记事本等都属于应用软件。

四、计算机的工作原理

冯*诺依曼原理（也就是“存储程序”的思想）：

程序装入计算机并启动该程序后，计算机便能自动按编写的程序一步一步地取出指令，根据指令的要求控制机器各个部分运行。

最后教师再做总结，注意渗透协调一致的思想教育，以培养学生的集体主义精神。反馈与巩固：提问计算机系统的组成是什么？

课堂小结：本节课要掌握计算机系统的软硬件组成，了解计算机的工作原理，树立起学习计算机的兴趣，为今后的学习打下良好基础。

布置作业：

1、计算机的软件系统由什么组成？

2、计算机的硬件系统由什么组成？

第三讲：微型计算机硬件系统及主要性能指标

教学目的：

知识目标：了解计算机的配置及性能指标。

能力目标：培养学生观察、思考、想象能力，培养学生的动手意识。德育目标：激发学生学习兴趣，培养学生全面发展的意识。教学重点：计算机的配置及性能指标 教学难点：对计算机配置的理解 教学方法：讲授法、实物演示法

教学用具：CPU、软驱、内存条、主板、显卡、U盘 教学过程：

复习旧课：提问计算机系统构成。导入新课：今天我们来了解一下微机系统的配置和性能指标，以使大家对微机有更多的了解，对我们今后的计算机操作有更大的帮助。

讲授新课：出示一个主机箱，分别指出主板、电源、磁盘驱动器、有关功能卡等，并讲述它们的有关作用。

一、主机

是微型计算机最主要的部件，一般由机箱、主板、电源、磁盘驱动器、有关功能卡组成。

1、中央处理器 是微机的心脏，它决定计算机的性能和档次。另外对学生介绍一下有关CPU的发展概况，以及中国的目前CPU研发情况。

2、内存

提问学生内存的分类及区别是什么？

3、磁盘驱动器

是微机的外存储器，功能是实现对磁盘上数据的读写操作，分为软驱和硬驱。

4、光盘驱动器

目前用于计算机系统的光盘驱动器有三大类：只读型、一次性写入型和可擦写型。

5、显示卡

又叫图形加速卡，也叫显示适配器，简称显卡。介绍显卡的分类情况。介绍以上几种部件，都要出示实物，对照讲解。

二、微机的外设

1、U盘

它是一种新型的移动存储交换产品，可用于存储任何数据文件和在电脑间方便地交换文件。

特点：采用闪存存储介质和USB接口，具有轻巧精致、使用方便、便于携带、容量大、安全可靠、时尚潮流等特点。

同时出示U盘让学生进一步理解和观察。

2、显示器

分为LCD显示器、CRT显示器和等离子显示器（按工作原理分）

3、键盘和打印机

键盘有101、104、107键盘，打印机有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。

4、鼠标

目前常见有机械式和光电式两种。

三、微型计算机系统的主要性能指标

1、字长

是计算机内部一次可以处理的二进制数码的位数。

2、存储容量

是衡量计算机存储二进制信息量大小的一个重要指标。它指的是存储设备可容纳二进制信息的最大字节数。

1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB

3、运算速度

一般用每秒所能执行的指令条数来表示。

4、外部设备扩展能力

指微机系统配接各种外部设备的可能性、灵活性和适应性。反馈与巩固：（让学生做答。）

1、主机箱内有什么部件？

2、CPU的中文名字叫什么？

3、存储器的分类及特点是什么？

4、计算机的性能指标有哪些？

课堂小结：通过本节课了解计算机的配置和性能指标，使大家对微机有更多的了解，对我们今后的计算机操作及学习有更大的帮助。

布置作业：

1、存储器的分类及特点是什么？

2、计算机的性能指标有哪些？

第四讲：计算机安全维护及多媒体技术应用

教学目的：

知识目标：了解计算机的安全维护，掌握计算机病毒的概念，了解多媒体技术的应用。能力目标：培养学生正确操作计算机、维护计算机的能力。德育目标：使学生养成良好习惯，培养学生的道德观念。教学重点：计算机的系统维护，计算机病毒及其预防 教学难点：对计算机病毒的预防 教学方法：讲授法、讨论法 教学用具：无

教学过程：

复习旧课：提问计算机系统主要性能指标是什么？

导入新课：为了使我们今后能正常使用计算机，使它能安全健康地为我们服务，今天我们来，学习计算机系统的维护、病毒及其预防等有关知识。

讲授新课：

一、计算机系统维护 引导学生分析：

计算机及其外部设备，其核心部件主要是由大规模集成电路组成，这些电路由半导体材料经特殊工艺加工而成，具有功耗小、耐压低等特点，故对供电电源、静电、接地、温度、湿度及抗干扰均具有一定的要求。

正确的安装、操作、维护和使用，不仅能大大地提高计算机的使用寿命，也有利于充分发挥它的使用效率。

1、要有稳定的50/60Hz、220V的交流电源

2、工作环境温度一般为5—45摄氏度

3、湿度为20%—85%

4、搬运主机时先关闭电源

这几点是计算机一般操作、维护所应注意的事项。除了硬件方面外，正确选用合法的软件，也是计算机安全操作的重要内容。

二、计算机病毒及预防

病毒的概念：是一种人为制造的入侵计算机系统的有害程序。病毒的特点：破坏性、传染性、寄生性、隐蔽性和欺骗性。

（再简单扼要地介绍病毒的起源等问题，渗透计算机道德教育。）

病毒的预防：要经常查毒，一旦发现计算机染上病毒要用杀毒软件进行杀毒处理。让学生讨论：如何具体地预防病毒？（5分钟）

请学生发言，教师总结并介绍几种常用的杀毒软件。

三、多媒体技术应用介绍

1、多媒体系统的定义：是指能够同时获取、编辑、处理和输出多种不同类型媒体信息的系统。

2、多媒体的基本元素：这些媒体信息包括文本、图形、图像、动画、音频、视频等。

3、多媒体系统的组成：硬件系统和软件系统

反馈与巩固：让学生做答，老师提醒并完善。

1、使用计算机应注意哪些事项？

2、计算机病毒的特点是什么？

课堂小结：通过本节课了解计算机系统维护、计算机病毒的有关知识，使大家对正确使用微机有更多的帮助，对我们今后的计算机操作及学习有更大的帮助。

布置作业：

1、什么是计算机病毒？它有哪些特点？

2、课下讨论：如何正确使用计算机？

第五讲：数制及其转换

教学目的：

知识目标：了解计算机中的计数制，掌握数制之间的转换。

能力目标：培养学生逻辑思维能力与自学能力。德育目标：对学生进行养成良好习惯的教育。教学重点：数制之间的转换 教学难点：数制之间的转换 教学方法：讲授法 教学用具：无 教学过程：

复习旧课：无

导入新课：日常生活中，人们使用了多种计数制，其中最常用的是十进制；此外还有十二进制、六进制、六十进制等。采用什么进制，完全取决于人们的实际需要。本节主要介绍计算机中常用的二进制、十六进制等计数制与十进制数的转换。

讲授新课：

一、数制的概念

1、又称计数制，是指用一组固定的数字和统一的规则来表示数值的方法。举例说明：以十进制为例子，引入数制的三要素。

2、数制的三要素：数码、权重、进制

让学生分析二进制的数码有哪些？权重是什么？进制是多少？“

二、数制的转换

1、十进制整数转换为二进制整数的规则

让学生看书预习三分钟，然后找学生叙述如何转换。师生共同做一道例题：（21）10=（）2 老师总结：除2倒取余

学生练习：把25、16、7转换为二进制数 找三个学生演板

2、二进制数整数转换为十进制整数的规则 将二进制整数按位权公式展开求和既可。例：（1011）2=1Í23+0Í22+1Í21+1Í20=（11）10 学生做练习：

（10101）2=（）10（110101）2=（）10 3十六进制与二进制数的转换规则

由学生自学，老师辅导留下课下作业：

（1B5A）16=（）2（101011100101）2=（）16 反馈与巩固：提问数制之间如何转换？做两道习题。

1、（29）10=（）2

2、（1101010）2=（）10 课堂小结：通过本节学习掌握数制之间的转换。布置作业：

1、（29）10=（）2

2、（1101010）2=（）10

3、（1001010）2=（）10

4、（19）10=（）2

第六讲：计算机中字符表示

教学目的：

知识目标：掌握计算机中的字符表示，了解汉字的编码。能力目标：培养学生的理解能力。德育目标：对学生渗透爱国主义教育。教学重点：ASCⅡ码

教学难点：对汉字编码的理解 教学方法：讲授法 教学用具：无 教学过程：

复习旧课：数制之间如何转换？处理作业问题。

导入新课：电子计算机不仅用于数值计算，还要处理大量文字信息，这些住信息在计算机内部也要用二进制编码表示。

讲授新课： 一 ASCⅡ码

ASCⅡ码是美国标准信息交换码的英文缩写，它用７位二进制数表示一个字符的编码，因此共有128个字符，是最常用的表示英文字母和数字等符号的二进制编码。

让学生看16页图表，分别指出０、１、Ａ等字符对应的二进制数

二 汉字编码

ASCⅡ码只能表示英文字母和数字等符号，要用计算机处理汉字，还必须对汉字进行编码。

１、汉字输入码

按照事先规定的编码规则，对每个汉字或词组用键盘上的符号进行编码，这种编码称为汉字输入码。又称外码

２、汉字机内码

是计算机内部存储、加工、处理汉字时所使用的编码。也称内码。３、汉字字型码

是指汉字字形点阵的数字代码。

所有汉字字形点阵信息的集合称为汉字字库。

反馈与巩固：提问：汉字在输入、存储、输出过程中分别使用什么编码？

课堂小结：通过本节学习掌握ASCⅡ码的有关概念，了解汉字的编码，丰富自己的计算机知识。

布置作业：

1、何为ASCⅡ码？

2、汉字的编码有哪几种？

第七讲：文字输入方法

教学目的：

知识目标：掌握计算机中的英文输入，掌握汉字的智能ABC输入法。能力目标：培养学生的中英文录入操作能力。德育目标：对学生渗透习惯养成教育。

教学重点：英文输入法和智能ABC输入法 教学难点：键盘操作的基本指法 教学方法：讲授法、演示法 教学用具：键盘一个 教学过程：

复习旧课：ASCⅡ码有何用处？什么是汉字输入码？

导入新课：为了在计算机上快速输入各种数据，必须掌握正确的键盘操作指法。键盘操作指法将键盘上主键盘区的各个键位合理地分配给双手各手指，使每个手指分工明确，有条不紊。

讲授新课：

一、英文输入法

1、键盘操作的正确姿势

录入数据时，应保持正确的姿势，姿势不对，不易提高输入速度，而且易疲劳。

正确姿势要求：身坐正，腰挺直，脚放平；身重心置于椅子上，稍偏键盘左方，双肩放松，上臂与肘尽量靠近身体，大小臂约成90度角，手指自然弯曲，四指轻放于基准键“ASDFJKL；”上，拇指放在空格键上，击键时，应保持相同的击键节拍，不可用力过大。

2、键盘操作的基本指法

不击键时，手指放在基准键上，其中F和J为中心键，其键面上有凸起的小横杠或小点为标志，用手指可感触到；击键时手指从基准键位伸出，击键后应迅速回到基准键上。教师拿出键盘，分别指出各个手指的负责键位，并演示正确的操作指法，让学生观看，并在课桌上模拟练习。

3、数字键盘指法

使用数字键盘输入数据时，左手翻资料，右手击键，4、5、6为基本键位，0键可用食指，也可用拇指。

注意提醒学生：初学者总想看着键盘输入，这利于提高速度，应该一开始就培养良好的习惯，即盲打。从基本键位开始，依次训练每个手指，直到熟练为止。

二、智能ABC输入法

智能ABC输入法是中文WINDOWS3.2以上版本中自带的一种汉字输入方法，简单易学、快速灵活，受到用户青睐。

智能ABC输入法的特点：

1、内容丰富的词库

2、允许输入长词或短句

3、自动记忆功能

4、强制记忆

5、中文输入中输入英文

6、以词定字输入功能

对以上功能，进行必要的说明和解释。

反馈与巩固：师生共同回顾键盘指法和智能ABC输入法的有关知识。课堂小结：通过本节学习要掌握正确的键盘操作和智能ABC输入法，以便于我们今后能熟练地进行中英文录入 布置作业：

1、熟记键盘手指分工。

2、上机时练习指法。

第三篇：计算机基础电子教案

计算机基础电子教案

计算机基础电子教案

第1章 计算机基础知识

第2章 PC系列计算机 第3章 中文Windows 98基础

第4章 文件管理和资源管理器

第5章 中文 Windows 98附件工具

第6章 深入中文Windows98 第7章 WORD基本操作

第8章 文档排版

第9章 创建和编辑表格

第10章 图文混排

第11章 EXCEL概论

第12章 Excel的基本操作

第13章 怎样用好公式

第14章 图表创建与编辑

[教学标题] 第一章 计算机基础知识

[教学目的与要求]掌握计算机的发展历史、分类、应用方面；计算机的基本结构和组成原理；计算机硬件系统的组成、软件系统的组成；计算机数制与编码及其转换

[教学重点]计算机的基本结构和组成原理；计算机硬件系统的组成、软件系统的组成；计算机数制与编码及其转换

[教学难点]计算机硬件系统的组成；计算机数制与编码及其转换

[教学方法]讲授法、启发式、实物演示（或投影演示）等直观教学法

[教学过程]

第一节 计算机基本概念

一、计算机的概念

计算机 是一种自动、快速进行大量算术运算和逻辑运算的现代化电子设备。

二、计算机的发展简史

1.电子管阶段（1946-1955）世界上第一台计算机：ENIAC 2.晶体管阶段（1955-1964）

3.中小规模集成电路阶段（1964-1971）4.规模、超大规模集成电路阶段（1971-现在）

三、计算机的分类

1.按性能分类：微机，小型机，中型机，大型机，巨型机

2.按使用方法分类：掌上电脑，笔记本电脑，台式机，网络计算机

3.按职务分类：工作站（两种意义），服务器，主机

四、计算机的应用

1.科学计算 天气预报、地震分析、导弹拦截等

2.数据处理（信息处理）数据库、企业管理、办公自动化

3.计算机控制（实时控制）飞行控制、加工控制、VCD播放控制等

4.辅助工程 辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）、辅助教学（CAI）、辅助测试（CAT）等 5.嵌入式应用 6.人工智能（AI）

第二节 计算机的基本结构和原理

一、硬件和软件

硬件 构成计算机的实际物理装置集合

软件 为了运行、维护和管理计算机而编制的各种程序和文挡的总称

二、计算机的硬件组成和基本工作原理 简单了解控制器、运算器、存储器和输入输出设备

1、CPU 计算机的核心部件，功能是执行算术和逻辑运算，运行存储器中的程序。

2、存储器 存储数据和程序，相当于计算机中的记忆细胞。

3、I/O设备 计算机和外界进行交互的设备。

4、总线 CPU和内存及I/O设备之间进行数据传输的信号线。

（1）数据线 CPU与内存和I/O设备间传输数据（2）地址线 用来确定存储单元的地址

（3）控制线 用来控制外设的动作，比如读、写和时钟信号等

第三节 计算机软件基础

一、操作系统

定义： 是自动管理计算机中硬件资源和软件资源的一组大型程序

1.目的：（1）使系统资源得到高效利用，增强计算机处理能力

（2）为用户创造良好的工作环境

2.分类：（1）单用户、单任务操作系统 如：DOS（2）单用户、多任务操作系统 如：WINDOWS

（3）多用户、多任务操作系统 如： UNIX、LINUX（4）网络操作系统 如：Netware, Windows NT ,LINUX 3.三大功能：

（1）硬件管理 CPU管理、存储器管理、I/O设备管理

（2）软件资源管理 程序和数据管理

（3）组织协调计算机运行 控制用户的作业排序及运行、作业及外设等的调度、主机与外设的并行操作等等

二、程序设计和语言

定义 把各种计算机语言编写的源程序翻译成计算机能直接执行的目的程 序的软件

1.翻译方式 编译、解释。

2.低级语言 机器语言程序、汇编语言程序。

特点：不容易理解和编写，执行速度快，常用来编写系统软件和实时性要求较高的程序，例如：驱动程序、过程控制程序等。

3.高级语言 比较接近于人类语言的一种计算机语言。

特点 容易理解和编写但是执行速度比较慢，常用来编写应用软件。

常用高级语言有：Basic、C语言、Fortran和可视化编程语言VisualBasic（VB）、VisualC（VC）等

4.程序设计 用各种编程语言设计制作程序的过程。

三、数据库管理系统和工具软件

1.常用数据库管理系统（FoxBASE、Foxpro、Access和 Oracle等）

2.工具软件：为了方便软件开发，系统维护而提供的各种软件。

（如压缩软件、加密软件和反病毒软件）

四、应用软件

常用应用软件：文字处理、管理信息系统、办公室自动化、实时控制、计算机辅助设计和游戏软件等。

第四节 数制与编码

一、数制 日常生活中最常用的数制是十进制，逢X进一就是X进制。

二、计算机中的常用数制（二进制、八进制和十六进制）

注：二进制数、八进制数和十六进制数分别以B、O和H结尾

三、数制之间的转换

1.二进制和十进制之间的转换 位权相加法

2.十进制和二进制之间的转换 除二取余，自下而上

四、逻辑运算 非NOT、与AND（逻辑乘）、或OR（逻辑加）

五、编码 用来表示特定信息的0、1符号的组合称为编码

1.ASCII码（美国标准信息交换码）

七位二进制编码，可表示27即128个字符，分为控制代码和可打印代码，ASCII码字符用一个字节来表示，最高位置零。

2.BCD玛

3.汉字编码

（1）汉字基本字符型6763，一级汉字3755，二级汉字3008；

（2）区位码 为汉字和国际上其他文字间交换信息而编制的国际标准 代码，由区号和位号两个字节组成；

（3）汉字内码 带有汉字标识符的国标码(每个字节最高位为1)，称为机器内部汉字代码，简称汉字内码；

六、计算机中的数与数据

[教学标题] 第二章 PC系列计算机

[教学目的与要求]掌握计算机的发展历史、分类、应用方面；计算机的基本结构和组成原理；计算机硬件系统的组成、软件系统的组成；计算机数制与编码及其转换

[教学重点]计算机的基本结构和组成原理；计算机硬件系统的组成、软件系统的组成；计算机数制与编码及其转换 [教学难点]计算机硬件系统的组成；计算机数制与编码及其转换 [教学方法]讲授法、启发式、实物演示（或投影演示）等直观教学法

[教学过程]

第一节 PC机发展简史

一、PC（Personal Computer）机的定义：即个人计算机，是为个人单独使用设计的。

二、PC机的发展简史（即INTEL公司的芯片发展史）

兼容机 不是由IBM生产但却和IBM所生产的微型计算机具有相同特性的计算机；

第二节 微机组成PC机组成：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备

一、认识PC机（了解主机箱的按钮Reset和Power等）

二、PC机的内部结构（实物演示）

1.主板：计算机的核心部件

2.软盘驱动器

（1）分类：3.5“英寸（容量1.44MB）和5.25”英寸(容量1.2M)（2）软盘的构造 磁道、扇区、写保护

注：软盘一旦格式化，盘中存储的信息将全部丢失

3.硬盘驱动器(