小蜜蜂笔记教学内容与重难点
【内容01】了解模拟电路与数字电路的概念与特点。
【内容02】掌握数制与编码。
【内容03】掌握算术运算与逻辑运行。
【内容04】了解示波器与信号发生器。
【内容04】完成实训项目：用示波器测量信号源的信号 。
——–学生实践实操，老师讲解演示。
【内容05】完成实训项目：用示波器测量信号发生器的信号 。
——–学生实践实操，老师讲解演示。
【内容07】课程思政专题。
【重点】数值与编码。
【重点】示波器与信号发生器的基本使用。
【难点】数制之间的相互转换 。
教学单元核心内容与学习资源
模拟信号与数字信号
【1】在自然界存在着许多物理量，它们在时间上和数值上是连续的，这类物理量称为模拟量。用来表示模拟量的信号称为模拟信号。
【2】在自然界中存在许多物理量，它们在时间上和数值上是离散的，也就是说，它们的变化在时间上是不连续的，总是发生在一系列离散的瞬间，这类物理量称为数字量，用来表示数字量的信号称为数字信号。
【3】数字信号通常用数字波形表示，数字波形表示的是逻辑电平与时间的关系。
【4】模拟信号：定量的（多少），连续的。
【5】数字信号：定性的（是否），离散的。
模拟电路
【1】由于模拟信号的幅度大小直接代表着信号本身的特性，所以在对模拟信号进行放大的过程中要进行线性放大。
【2】电路中的干扰信号绝大多数也是模拟信号，干扰信号与模拟信号有着相似的特性，这就使得模拟信号在放大和处理过程中更容易受它干扰，而且一旦干扰就很难再将它们区分来，这就对模拟电路抗干扰技术提出很高的要求。
【3】由于模拟信号的连续性，在对这种信号进行比较复杂的处理时，就不能破坏模拟信号的特性，因此使得模拟电路变得十分复杂。
【4】对不同的模拟信号进行不同目的的处理时，就必须有一套与之相对应的模拟电路，这使得模拟电路变得庞大而复杂。所以，模拟电路不便对信号进行“深层次”的复杂处理。
数字电路
【1】数字电路，是用于传递、加工和处理数字信号的电路。
【2】数字电路由几种最基本的单元电路组成，这些单元电路对元件的精度要求不高，允许有较大的误差范围。因为数字信号只需要有0和1两种状态表达就可以了。
【3】数字电路主要处理的输入信号状态和输出信号状态之间的逻辑关系，以反映电路的逻辑功能。
【4】数字电路能够对数字信号进行各种逻辑运算和算数运算，数字电路不仅有运算能力，还有逻辑思维和判断能力。
【5】数字电路的基本单元是逻辑门电路，模拟电路的基本单元是晶体管。数字电路的分析工具是逻辑代数，在功能上强调电路输入和输出之间的因果关系。
数制与编码
【1】数制，是人们用一组统一规定的符号和规则来表示的方法。在计算机科学中使用的数制有二进制、八进制、十进制和十六进制。
【2】在计算机和微处理器内部，不管什么类型的数据都是采用二进制的形式进行存储、运算、处理和传输的。
【3】位，bit，二进制中的一个位数，是计算机中数据的最小单位。
【4】字节，Byte，是计算机中数据的最基本单位。8个二进制位组成1个字节。
【5】掌握数制之间的换算。
算术运算和逻辑运算
【1】算术运算：数的加、减、乘、除以及乘方开方等数学运算 。
【2】逻辑运算：逻辑运算主要包括三种基本运算，与、或、非。
【3】与运算 ：只有当一件事情的几个条件全部具备之后，这件事情才会发生。
【4】或运算：当一件事情的几个条件中，只要有一个条件得到满足，这个事情就会发生。
【5】非运算：一件事情的发生是以其相反的条件为依据。
示波器与信号发生器
【1】示波器，是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。
【2】数字示波器，是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。
【3】信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线以用三角函数方程式来表示，能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路，故又被称为函数信号发生器。
【4】Protues中的示波器与信号发生器的使用。
实训案例：用示波器测量信号源的信号
在Protues中，选择一个4路的数字示波器。
取2个数字时钟信号源，频率分布设置为50Hz和100Hz，分别接到示波器的A通道和B通道。
选择一个与门74LS08，两个时钟信号源作为输入信号，其输出接到示波器的D通道。运行观察波形的变化。
实训案例：用示波器测量信号发生器的信号
在Protues中，选择一个4路的数字示波器。
取3个信号发生器，第1个产生方波，接到A通道，第2个产生三角波接到B通道，第3个产生正弦波，接到C通道。
选择一个非门74LS14，将第3个信号发生器产生的正弦波作为输入信号，其输出信号接到示波器的D通道。
调整示波器的参数，正确的观察四个通道的信号波形。
本课习题
【1】在时间和数值上都连续的信号，称为_________。
【2】数字信号通常用___________表示。
【3】二进制数1011011001011001的十六进制表示是_______________。
【4】逻辑表达式10010111 && 11010011 的结果是__________________。
【5】将时间上连续变化的模拟量转化为脉冲有无的数字量的过程，称为__________。
【6】A/D转换一般要经过__________、__________、_________和_________4个过程。
【7】单极性的8位ADC的参考电压为3.3V，其分辨率为____________。
【8】数字电路的基本单元是（ ）。
A.二极管
B. 门电路
C. 处理器
D. 放大器
【9】下面关系表示正确的是（ ）。
A. 2KB = 2000bit
B. 2KB = 2000 * 8bit
C. 2KB = 2048bit
D. 2KB = 2048 * 8bit
【10】下列选项中，属于逻辑运算符的是（ ）。
A. 加
B. 或
C. 减
D. 乘
【11】有一个温度测控系统，已知温度传感器在0到100度之间为线性输出，参考电压为5V，采用8位的A/D转换器，0度的时候，测的电压为1.8伏，100度的时候，测的电压为4.3伏。
问：
温度与电压的关系表达式，系统的电压分辨率是多少？
采集到数据10010101，表示多大电压？温度是多少？
