電子信息與科學技術專業(yè) 數(shù)字電路（理論）課程教學大綱

3-電子信息與科學技術專業(yè)數(shù)字電路（理論）課程教學大綱一、課程基本信息課程代碼：92205103課程中文名稱：數(shù)字電路課程英文名稱：DigitalCircuits課程性質(zhì)：必修課使用專業(yè)：電子信息與科學技術專業(yè)開課學期：第四學期總學時：72學時總學分:4學分預修課程：電路分析、模擬電路課程簡介本課程是電子信息與科學技術專業(yè)的重要主干課?！稊?shù)字電路》是繼《電路分析》《模擬電路》課程后，電子信息與科學技術、計算機、教育技術及物理學等專業(yè)學生在數(shù)字電子技術方面入門性質(zhì)的技術基礎課，是電子技術基礎的一個部分，其目的和任務是讓學生獲得數(shù)字電路的基本知識，為以后深入學習《微機原理及其應用》《單片機原理及接口技術》《數(shù)字系統(tǒng)設計》等課程的內(nèi)容打下基礎。教材建議康華光、陳大欽、張林編《電子技術基礎數(shù)字部分》第五版,高等教育出版社,時間：2006年1月參考書[1]康華光、陳大欽、張林編《電子技術基礎數(shù)字部分》（第四版）,康華光主編,高等教育出版社[2]閻石主編《數(shù)字電子技術基礎》（第四版）,高等教育出版社二、課程性質(zhì)、目的及總體教學要求課程的基本特性：《數(shù)字電路》是電子信息與科學技術專業(yè)學生一門重要的基礎課，在人才培養(yǎng)方案中列為必修課程和學位課程，是學生在數(shù)字電子技術方面入門性質(zhì)的技術基礎課。本課程教學要求學生比較系統(tǒng)地掌握數(shù)字電路基礎知識，并能較靈活地加以應用，為進一步學習后繼課程打下良好的基礎。課程的教學目的：本門課程的教學目的是讓學生獲得數(shù)字電路的基本知識，并能較靈活地加以應用，為以后深入學習《微機原理及其應用》《單片機原理及接口技術》《數(shù)字信號處理》等課程的內(nèi)容打下基礎。課程的總體教學要求通過本門課程的學習，使學生獲得數(shù)字電路的基本理論、基本知識和基本技能，培養(yǎng)學生分析和設計數(shù)字電路的能力，為數(shù)字電子技術在專業(yè)中的應用打好基礎。通過本門課程的學習，使學生獲得數(shù)字電路的基本理論、基本知識和基本技能，培養(yǎng)學生分析和設計數(shù)字電路的能力。通過對典型數(shù)字電路系統(tǒng)分析，認識其功能并了解其在實際中的應用，從而培養(yǎng)其對研究與設計數(shù)字電路的興趣。初步培養(yǎng)學生的辨證唯物主義世界觀。教師在教學中應注意本課程與電路分析、模擬電路的聯(lián)系與銜接。三、章節(jié)內(nèi)容、學時分配及教學要求（注：打*號部分課堂上不講，不作普遍要求，學生可根據(jù)自己情況選讀）第一章數(shù)字邏輯基礎（4課時）1.緒論2.數(shù)制

3.二進制碼4.基本的邏輯運算要求：(1)了解:數(shù)字信號與模擬信號；數(shù)字電路的含義；數(shù)字電路研究對象；特點與應用；除8421碼外常用二-十進制碼。(2)理解:邏輯代數(shù)中的三種基本運算；邏輯與、或、非及其含義；邏輯函數(shù)及其表示方法、基本邏輯運算、邏輯函數(shù)的相等。(3)掌握：二、十六進制及其與十進制的相互轉(zhuǎn)換；8421二-十進制碼。第二章邏輯門電路（6課時）1.晶體二/三極管開關特性2.TTL與非門3.MOS門電路要求：(1)了解:除TTL與非門電路以外的其它電路結構及工作原理；TTL門電路產(chǎn)品型號知識；CMOS電路產(chǎn)品型號知識；TTL與CMOS電路的使用知識及相互連接；OC門、TSL門的邏輯功能和應用。(2)理解:TTL與非門電路電路結構及工作原理（三態(tài)、OC）；分立元件邏輯門電路（與門、或門、非門）。TTL與非門電路的電壓傳輸特性、輸入/輸出特性、主要參數(shù)的測量方法。(3)掌握：TTL和CMOS與非門的邏輯功能、特性、參數(shù)和使用方法。第三章合邏輯電路的分析與設計（10課時）1.邏輯代數(shù)2.邏輯函數(shù)的卡若圖化簡法3.組合邏輯電路的分析4.邏輯電路的設計5.組合邏輯電路中的競爭冒險要求：(1)了解:了解卡諾圖的性質(zhì)與運算。(2)理解:組合邏輯電路的組成和輸入輸出特性；組合邏輯電路的競爭—冒險現(xiàn)象；產(chǎn)生競爭—冒險的原因，檢查與消除競爭－冒險的方法。(3)掌握：邏輯代數(shù)的基本定理，定律和運算方法。邏輯函數(shù)公式化簡和卡諾圖化簡的方法。組合邏輯電路的分析和設方法。第四章邏輯功能器件（8課時）1.編碼器2.譯碼器3.數(shù)據(jù)選擇器4.數(shù)值比較器5.算術運算電路要求：(1)了解:常用組合邏輯功能器件：全加器、編碼器、譯碼器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、奇偶產(chǎn)生/檢驗電路的應用。(2)理解:常用組合邏輯功能器件：全加器、編碼器、譯碼器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、奇偶產(chǎn)生/檢驗電路的基本概念、工作原理。(3)掌握：常用組合邏輯功能器件：全加器、編碼器、譯碼器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、奇偶產(chǎn)生/檢驗電路的分析與設計方法。第五章觸發(fā)器（8課時）1.觸發(fā)器的電路結構與工作原理2.觸發(fā)器的功能3.觸發(fā)器的工作特性及主要參數(shù)

要求：(1)了解:觸發(fā)器的特點及其分類；主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器的區(qū)別；觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換。(2)理解:基本觸發(fā)器、鐘控觸發(fā)器、主從觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器的電路結構與觸發(fā)特點；觸發(fā)器的異步置“0”、異步置“1”；觸發(fā)器邏輯功能與電路結構的區(qū)別。(3)掌握：掌握觸發(fā)器RS、JK、D、T、T’等五種邏輯功能及主從與邊沿觸發(fā)器的觸發(fā)方式；觸發(fā)器邏輯功能及其描述方法：狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表、特征方程(狀態(tài)方程)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、激勵表和時序圖。第六章時序邏輯電路的分析與設計（10課時）1.時序邏輯電路的基本概念2.時序邏輯電路的分析方法3.同步時序邏輯電路的設計方法要求：(1)了解:了解時序邏輯電路的結構、特點及和組合邏輯電路的區(qū)別。(2)理解:時序電路的分析與設計方法；時序電路驅(qū)動方程、輸入方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移表、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和時序圖。(3)掌握：掌握同步時序邏輯電路（同步、異步）的分析與設計的一般步驟、方法和原則。第七章常用時序邏輯功能器件（6課時）1.計數(shù)器2.寄存器和移位寄存器要求：(1)了解:常用時序邏輯功能器件（同步計數(shù)器、異步計數(shù)器、寄存器、移位寄存器）的組成及工作原理。(2)理解:同步計數(shù)器、異步計數(shù)器、寄存器、移位寄存器的特點、使用方法和和功能。(3)掌握：時序邏輯功能器件（同步計數(shù)器、異步計數(shù)器、寄存器、移位寄存器）的分析與設計方法。第八章半導體儲存器和可編程邏輯器件（6課時）1.隨機存儲器（RAM）2.只讀存儲器（ROM）3.可編程邏輯器件（PLD）4.復雜可編程邏輯器件（CPLD）*要求：(1)了解:軟件開發(fā)系統(tǒng)進行PLD設計的過程和方法；各種PLD器件的結構特點和工作原理；PLD器件的編程方法。(2)理解:各種可編程邏輯器件的特點、適用范圍、編程方法；只讀存儲器ROM、隨機存儲器RAM的組成及工作原理。(3)掌握：不同存儲器的存儲的特點、使用方法、擴展技術和用ROM實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法；利用PAL實現(xiàn)邏輯功能。各種PLD器件的使用。第九章脈沖波形的產(chǎn)生和整形（6課時）1.多諧振蕩器2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器*3.施密特觸發(fā)器*4.555定時器及其應用要求：(1)了解:波形參數(shù)的計算；石英晶體多諧振蕩器和壓控振蕩器。(2)理解:施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器的電路組成及其工作原理(3)掌握：脈沖波形的產(chǎn)生與整形，以及波形分析；555定時器的工作原理及應用。第十章數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（6課時）1.D/A轉(zhuǎn)換器2.A/D轉(zhuǎn)換器要求：(1)了解:常用集成采樣/保持器件的主要類型；模擬開關，取樣保持電路的結構與原理；A/D與D／A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)。(2)理解:典型的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理及其使用方法；A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的電路結構。(3)掌握：數(shù)/模相互轉(zhuǎn)換的方法；D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的精度和速度等主要參數(shù)計算。掌握采樣-保持電路的工作原理。掌握逐次漸近型、并聯(lián)比較型A／D轉(zhuǎn)換器的工作原理。掌握A/D和D/A轉(zhuǎn)換器。四、習題教學內(nèi)容與要求本課程習題選擇應結合學生實際，難易適中，保證數(shù)量，注重基本概念、基本規(guī)律、基本運算的訓練，適當拓展五、考核方式本課程考核方式采用百分制，以期末考試為主，結合平時和期中考試成績評定。題型主要有：填空題、選擇題、判斷題、簡答題、計算題、設計題六、推薦教材和教學參考書

教

材：康華光、陳大欽、張林編《電子技術基礎數(shù)字部分》第五版,高等教育出版社,時間：2006年1月參考書：[1]康華光、陳大欽、張林編《電子技術基礎數(shù)字部分》（第四版）,康華光主編,高等教育出版社[2]閻石主編《數(shù)字電子技術基礎》（第四版）,高等教育出版社七、其他可以利用的資源八、責任認定1.大綱執(zhí)筆人：李家旺2.大綱審定人：3.制定時間：2014年

3月附：數(shù)字電路教學要求細目：章節(jié)名稱了解（A）理解（B）重點掌握（C）第一章數(shù)字邏輯基礎（4課時）1．常用編碼的一些應用。2．數(shù)字電路的特點、分析方法和測試技術。1．數(shù)字信號的概念。2．數(shù)制及其轉(zhuǎn)換，編碼的概念。3．邏輯函數(shù)和邏輯問題的描述。1．數(shù)制和編碼的方法、數(shù)制間的轉(zhuǎn)換方法。2．常用的幾種基本邏輯運算（與、或、非、與非異或、同或）。第二章邏輯門電路（6課時）1．二極管與三極管的常用開關應用電路。2．其它系列TTL門電路以及ECL和I2L1．二極管和三極管的開關特性。2．不同邏輯類型TTL電路的分析。1．TTL集成邏輯門的工作原理和主要外部特性。2．OC門和三態(tài)門的特點和使用方法。3．掌握MOS邏輯門的工作原理和主要外部特性。第三章合邏輯電路的分析與設計（10課時）1．卡諾圖的性質(zhì)與運算。1．組合邏輯電路的組成和輸入輸出特性。2．組合邏輯電路的競爭—冒險現(xiàn)象。3．產(chǎn)生競爭—冒險的原因，檢查與消除競爭－冒險的方法。1．邏輯代數(shù)的基本定理，定律和運算方法。2．邏輯函數(shù)公式化簡和卡諾圖化簡的方法。3．組合邏輯電路的分析和設方法。第四章邏輯功能器件（8課時）1．常用組合邏輯功能器件：全加器、編碼器、譯碼器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、奇偶產(chǎn)生/檢驗電路的應用。1．常用組合邏輯功能器件：全加器、編碼器、譯碼器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、奇偶產(chǎn)生/檢驗電路的基本概念、工作原理1．常用組合邏輯功能器件：全加器、編碼器、譯碼器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、奇偶產(chǎn)生/檢驗電路的分析與設計方法，第五章觸發(fā)器（8課時）1．觸發(fā)器的特點及其分類。2．主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器的區(qū)別。3．觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換。1．基本觸發(fā)器、鐘控觸發(fā)器、主從觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器的電路結構與觸發(fā)特點。2．觸發(fā)器的異步置“0”、異步置“1”。3．觸發(fā)器邏輯功能與電路結構的區(qū)別。1．掌握觸發(fā)器RS、JK、D、T、T’等五種邏輯功能及主從與邊沿觸發(fā)器的觸發(fā)方式。2．觸發(fā)器邏輯功能及其描述方法：狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表、特征方程(狀態(tài)方程)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、激勵表和時序圖。第六章時序邏輯電路的分析與設計（10課時）1．了解時序邏輯電路的結構、特點及和組合邏輯電路的區(qū)別。1．時序電路的分析與設計方法。2．時序電路驅(qū)動方程、輸入方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移表、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和時序圖。1．掌握同步時序邏輯電路（同步、異步）的分析與設計的一般步驟、方法和原則。第七章常用時序邏輯功能器件（6課時）1．常用時序邏輯功能器件（同步計數(shù)器、異步計數(shù)器、寄存器、移位寄存器）的組成及工作原理。1．同步計數(shù)器、異步計數(shù)器、寄存器、移位寄存器的特點、使用方法和和功能。1．時序邏輯功能器件（同步計數(shù)器、異步計數(shù)器、寄存器、移位寄存器）的分析與設計方法。第八章半導體儲存器和可編程邏輯器件（6課時）1．軟件開發(fā)系統(tǒng)進行PLD設計的過程和方法。2．各種PLD器件的結構特點和工作原理。3．PLD器件的編程方法。1．各種可編程邏輯器件的特點、適用范圍、編程方法。2．只讀存儲器ROM、隨機存儲器RAM的組成及工作原理。1．不同存儲器的存儲的特點、使用方法、擴展技術和用ROM實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法。2．利用PAL實現(xiàn)邏輯功能。3．各種PLD器件的使用。第九章脈沖波形的產(chǎn)生和整形（6課時）1．波形參數(shù)的計算。2．石英晶體多諧振蕩器和壓控振蕩器。1．施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器的電路組成及