數(shù)字電子技術理論課程教學大綱

1、數(shù)字電子技術理論課程教學大綱（參考學時：64學時）1.課程的性質和任務：課程的性質：本課程是大學本科通信、自動化、計算機、電氣工程等電類專業(yè)必修課程,屬于技術基礎課，且為主干課程。其任務是使學生掌握數(shù)字電路與系統(tǒng)的工作原理和分析設計方法；學會使用標準的集成電路和高密度可編程邏輯器件；掌握數(shù)字系統(tǒng)的基本設計方法，為進一步學習各種超大規(guī)模數(shù)字集成電路的系統(tǒng)設計打下基礎。課程培養(yǎng)學生的基本知識：課程要求學生學會以下分析和使用方法：學習邏輯代數(shù)的基本知識，用布爾代數(shù)表達式、真值表、邏輯圖、卡諾圖、波形圖描述邏輯函數(shù)的方法。學習基本邏輯門電路的構成原理，功能特點及特性參數(shù)知識，掌握組合邏輯電路的分析方法

2、。學習各類觸發(fā)器的構成原理和邏輯功能以及觸發(fā)特性知識，掌握同步時序邏輯電路的分析方法和設計方法。常用中規(guī)模組合邏輯器件和時序邏輯器件的使用方法。3課程培養(yǎng)學生的基本技能 使用常用測試儀器的能力 分析組合邏輯電路，同步時序邏輯電路，簡單數(shù)字系統(tǒng)功能的能力。 選用常用中小規(guī)模標準集成器件實現(xiàn)簡單邏輯問題的能力。 簡單電子電路的設計制作能力。2.課程的教學內(nèi)容和深廣度數(shù)字邏輯基礎1）教學內(nèi)容：數(shù)制與碼；邏輯函數(shù)；基本邏輯運算；2）重點、難點和深廣度： 重點掌握二進制數(shù)的代數(shù)規(guī)律，二進制數(shù)與十進制數(shù)之間的相互轉換方法。一般掌握數(shù)的進制的概念。八、十六、二一十進制的表示方法，它們與二進制數(shù)的相互轉換方法

3、。 重點掌握邏輯代數(shù)的三種基本運算，邏輯代數(shù)的基本公式和常用公式。一般掌握幾種常用的復合函數(shù)（與非、或非、異或、同或）的定義及表示方法。一般了解幾種常用的二進制代碼及其特點。邏輯門電路1）教學內(nèi)容：二極管開關特性，三極管開關物性，基本邏輯門電路，TTL電路，MOS邏輯門電路，邏輯門電路使用中的實際問題。2）重點、難點和深廣度重點掌握二極管與門、或門、三極管反相器的組成電路，工作原理及簡單電路的靜態(tài)估算方法。重點掌握TTL反相器的電路組成，工作原理及TTL與非門、OC門、三態(tài)門、或非門、與或非門、異或門的電路符號、邏輯功能和性能特點，一般掌握TTL反相器的電氣特性，一般了解TTL反相器參數(shù)的計算

4、，動態(tài)特性和各種改電路。重點掌握CMOS反相器的電路組成，工作原理及CMOS與非門、或非門、傳輸門、三態(tài)門、異或門的電路符號、邏輯功能與性能特點。一般掌握CMOS反相器的電氣特性，一般了解CMOS集成電路的電氣特性，帶負載能力，抗干擾能力。一般了解正負邏輯的概念。組合邏輯電路的分析與設計1）教學內(nèi)容：邏輯代數(shù)；邏輯函數(shù)卡諾圖化簡法；組合邏輯電路的分析和設計方法；2）重點、難點和深廣度 重點掌握邏輯函數(shù)的公式化簡法和卡諾圖化簡法。一般掌握邏輯函數(shù)中約束的概念，約束的表示方法和具有約束的邏輯函數(shù)的化簡方法 重點掌握組合邏輯電路的概念，它在邏輯功能和電路組成上的特點，組合邏輯電路的一般分析方法和設計

5、方法。重點掌握如何消除組合邏輯電路中的競爭冒險的方法。常用組合邏輯功能器件1）教學內(nèi)容：編碼器和譯碼器，數(shù)據(jù)選擇器，數(shù)字比較器，算術運算電路。2）重點、難點和深廣度： 重點掌握編碼和譯碼，數(shù)據(jù)分配和數(shù)據(jù)選擇的概念，常用的編碼器，譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器的種類，邏輯功能和使用方法。七段譯碼器的工作原理和使用方法。 重點掌握半加、全加和數(shù)值比較的概念，半加器，全加器和一位數(shù)值比較器的邏輯功能，電路的構成方法。一般掌握四位加法器和數(shù)值比較器的組成、工作原理、邏輯功能和簡單應用，一般了解算術邏輯單元的組成和工作原理。 觸發(fā)器1）教學內(nèi)容：基本RS觸發(fā)器、RS主從觸發(fā)器、JK主從觸發(fā)器、JK邊沿觸發(fā)器、D邊沿

6、觸發(fā)器。2）重點、難點和深廣度： 重點掌握觸發(fā)器的特點，現(xiàn)態(tài)和次態(tài)的概念，觸發(fā)器邏輯功能的表示方法、（特性表、特性方程、狀態(tài)圖和波形圖）等。一般掌握 觸發(fā)器電路結構形式和邏輯功能的關系。RS觸發(fā)器不定狀態(tài)產(chǎn)生的原因。一般了解觸發(fā)器的動態(tài)特性，輸入信號的建立時間和保持時間、傳輸延遲時間等概念。 重點掌握觸發(fā)器的四種結構形式：基本RS觸發(fā)器，時鐘RS觸發(fā)器，主從RS觸發(fā)器的組成，工作原理和狀態(tài)轉換時不同的動作特點。一般掌握主從JK觸發(fā)器的電路組成工作原理和工作特點，一般了解維持阻塞觸發(fā)器的工作原理和典型集成電路。 重點掌握觸發(fā)器在邏輯功能上的四種主要類型：RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器

7、。它們各自的功能特點和邏輯功能的表示形式。 一般掌握常用的集成電路觸發(fā)器邏輯符號，功能特點以及異步置位和復位端的作用，它們的選擇和使用。時序邏輯電路的分析和設計1）教學內(nèi)容：時序邏輯電路的基本概念、分析方法和設計方法。2）重點、難點和深廣度： 重點掌握時序邏輯電路的基本概念。 重點掌握同步時序電路的一般分析方法。 重點掌握同步計數(shù)器的一般分析方法，一般掌握異步計數(shù)器的一般分析方法。 重點掌握同步計數(shù)器的一般設計方法。 常用時序邏輯功能器件 1）教學內(nèi)容：寄存器、移位寄存器、二進制計數(shù)器、非二進制計數(shù)器。2）重點、難點和深廣度： 重點掌握寄存器、移位寄存器的作用；并理解寄存器、移位寄存器的工作原

8、理。 重點掌握二進制計數(shù)器、非二進制計數(shù)器的工作原理，并掌握如何構成各種計數(shù)器方法。存儲器1）教學內(nèi)容：隨機存取存儲器，只讀存儲器2）重點、難點和深廣度： 重點掌握半導體存儲器的種類和它們各自的特點。 重點掌握ROM電路的組成、工作原理和應用，一般掌握PROM，EPROM的工作原理以及優(yōu)缺點。一般了解典型存儲集成電路產(chǎn)品的型號，電路結構。 重點掌握RAM電路的組成，工作原理和主要控制端的功能。一般掌握六管NMOS靜態(tài)存儲單元的工作原理，RAM位擴展和字擴展的方式。一般了解RAM動態(tài)存儲單元工作原理和特點。脈沖信號的產(chǎn)生與變換1）教學內(nèi)容：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器、定時器。2）重點

9、、難點和深廣度： 重點掌握單穩(wěn)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器和多諧振蕩器的電路構成原理，工作特點和典型應用。一般掌握單穩(wěn)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器輸入電壓與輸出電壓之間的關系，多諧振蕩器振蕩周期的估算方法，電路中定時元件RC的作用。 重點掌握用555定時器構成單穩(wěn)觸發(fā)器，施密特觸發(fā)器和多諧振蕩器電路的方法。一般掌握555集成定時器的電路組成、工作原理和基本功能。 一般了解集成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器的功能和使用方法。A/D與D/A轉換器1）教學內(nèi)容：D/A轉換器、A/D轉換器、采樣一保持電路2）重點、難點和深廣度： 重點掌握D/A轉換器的轉換原理，倒置的R-2R梯形網(wǎng)絡D/A轉換器的工作原理、C

10、MOS開關D/A轉換器的工作原理，一般掌握D/A轉達換器的基本輸出電路的轉換原理。一般了解D/A轉達換器的技術參數(shù)， 重點掌握并行A/D轉換器的工作原理，一般掌握逐次比較A/D轉換器的轉換原理。一般了解A/D轉換電路的實際應用電路。 重點掌握采樣一保持的概念，一般掌握采樣、保持電路的工作過程，一般了解采樣一保持電路的特性、參數(shù)指標。3.課程教學的參考學時與學時分配：序號教學內(nèi)容學 時1數(shù)字邏輯基礎42邏輯門電路63組合邏輯電路的分析和設計64常用組合邏輯功能器件65觸發(fā)器66時序邏輯電路的分析與設計107常用時序邏輯功能器件68半導體存儲器69脈沖信號的產(chǎn)生與整形810A/D與D/A轉換器6合計6