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文檔簡介

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

數(shù)室電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

第一部分說明

一、課程性質(zhì)

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)是當(dāng)前最活躍、滲透力最強(qiáng)的“第一生產(chǎn)力”,它的發(fā)展將促進(jìn)一個(gè)

國家經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展。隨著改革、開放的進(jìn)一步深入,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)將有較

大的發(fā)展空間,社會(huì)急需大量的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才,特別是本科層次的計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才。

數(shù)字電子技術(shù)是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是?

門理論性、實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí),為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程和從事專

業(yè)技術(shù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其先修課程為《高等數(shù)學(xué)》、《電路分析》、《模擬電子

技術(shù)》,后續(xù)課程為《計(jì)算機(jī)組成原理》、《微型計(jì)算機(jī)原理》、《單片機(jī)與接口技術(shù)》,

它們的硬件基礎(chǔ)就是《數(shù)字電子技術(shù)》,學(xué)完本課程后便可直接進(jìn)入專業(yè)課程的學(xué)習(xí),因

此它實(shí)際上是計(jì)算機(jī)課程的“基礎(chǔ)篇”,除運(yùn)算器、中央控制器等復(fù)雜部件外,計(jì)算機(jī)中常

用的數(shù)字部件、本課程都將涉及到。有關(guān)原碼、反碼、補(bǔ)碼、浮點(diǎn)數(shù)等內(nèi)容,由于與本課

程內(nèi)容無多大聯(lián)系,將在“計(jì)算機(jī)組成原理”中介紹,本課程不再贅述。

二、教學(xué)目的

本課程的任務(wù)目的是:使學(xué)生熟悉數(shù)字集成電路的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技

能,熟悉數(shù)字集成電路的工作原理、外特性和功能,掌握邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方

法,具備正確運(yùn)用數(shù)字集成電路的能力。

三、教學(xué)內(nèi)容

數(shù)字電子技術(shù)概述,邏輯代數(shù)基礎(chǔ),集成邏輯門電路,組合邏輯電路,觸發(fā)器,時(shí)

序邏輯電路,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件,數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器,脈沖波形的產(chǎn)生與

變換等。

四、學(xué)時(shí)

本課程總學(xué)時(shí)為72學(xué)時(shí)。其中講授54學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)18學(xué)時(shí),其中帶“*”號(hào)為選講內(nèi)

容。

五、教學(xué)方法

采用講授、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)、計(jì)算機(jī)仿真、討論、輔導(dǎo)、答疑等多種形式進(jìn)行教學(xué)。通

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數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生處理好基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本理論與眾多新電路、新

技術(shù)之間關(guān)系。盡量做到以下幾點(diǎn):

1、打好基礎(chǔ)——從半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性曲線和性能指標(biāo)入手,抓

住與分析模擬電子電路有關(guān)的基本概念、理論和方法。掌握了基礎(chǔ)內(nèi)容后,就為應(yīng)用

各種新電路、新技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2、重視方法——要以模擬電子電路的分析方法(微變等效電路法和圖解法)為主,

只有這樣,才能抓住各種模擬電子電路的共性。同時(shí)只有學(xué)會(huì)了方法,具備了分析、綜

合問題的能力,就能做到舉一反三。

3、加強(qiáng)應(yīng)用——對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè),在學(xué)習(xí)中要以應(yīng)用為目的,把注意

力集中在模擬電子電路的性能指標(biāo)和典型應(yīng)用的分析上。

4、更新知識(shí)——目前微電子技術(shù)迅猛發(fā)展,中大規(guī)模集成電路被大量生產(chǎn)與應(yīng)用,因

此在學(xué)習(xí)中應(yīng)當(dāng)適度引入模擬集成電路,例如:集成運(yùn)算放大器和集成功率放大器等。

六、基本要求

1、掌握常用門電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性曲線和主要參數(shù)。

2、熟悉組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路的組成、工作原理、性能指標(biāo)。

3、了解常見的中、小規(guī)模模擬集成電路的組成及其應(yīng)用。

4、掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法。

5、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EZM)的初步入門訓(xùn)練。

七、能力要求

1、分析能力對(duì)各種數(shù)字電路,應(yīng)具有分析電路的功能、存在的問題、輸入/輸出

波形、邏輯關(guān)

系等方面的能力。

2、設(shè)計(jì)能力

對(duì)具體的電路問題,應(yīng)能夠根據(jù)要求設(shè)計(jì)原理電路的能力。

3、自學(xué)能力具有自學(xué)和閱讀電子技術(shù)參考書、查閱電子器件

手冊(cè)的能力。4、表達(dá)能力作業(yè)要求清晰、整潔、嚴(yán)謹(jǐn),電路

設(shè)計(jì)圖要求準(zhǔn)確。

八、實(shí)驗(yàn)要求

I、本課程安排有18個(gè)學(xué)時(shí)、6個(gè)必做實(shí)驗(yàn),要求1人一組。另外安排了6個(gè)選做

實(shí)驗(yàn),雖然沒有安排學(xué)時(shí),可根據(jù)具體情況靈活處理。

2、實(shí)驗(yàn)前要認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義,實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)認(rèn)真

整理好所有儀器設(shè)備,并認(rèn)真總結(jié)、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

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3、在條件允許的情況下,上機(jī)練習(xí)PSPICE、EWB軟件的使用,并利用該軟件

畫電子電路原理圖、印刷電路板圖、電子電路的模擬仿真,簡單電子電路設(shè)計(jì)等。

4、了解PROTEL、ORC4O等ED4軟件的使用。

九、實(shí)踐要求

1、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)科學(xué)實(shí)踐方法,在理論指導(dǎo)下,大膽實(shí)驗(yàn)、積極思考、勇

于創(chuàng)新。

2、部分內(nèi)容采用多媒體數(shù)學(xué)手段,典型內(nèi)容引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),有目的、有重

點(diǎn)的介紹相關(guān)數(shù)學(xué)參考書,使學(xué)生充分利用自山時(shí)間、空間,發(fā)揮各自特長。

3、盡可能多的采用高科技手段,引導(dǎo)學(xué)生掌握?個(gè)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件并對(duì)典型

電路能夠進(jìn)行仿真、設(shè)計(jì),了解其它電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件。

4、較多地接觸周圍的各種電子設(shè)備,并能夠利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析。

十、注意

1、數(shù)字電子技術(shù)是一門技術(shù)基礎(chǔ)課,課程的任務(wù)是使學(xué)生獲得電子技術(shù)方面的基

本理論和基木知識(shí),為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

2、數(shù)字電子技術(shù)也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,應(yīng)當(dāng)大力提倡理論教學(xué)和實(shí)踐性教

學(xué)環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合,只有加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),才能鞏固和深化所學(xué)的理論知識(shí)。

3、本課程要求精講多練,建議習(xí)題課、課程設(shè)計(jì)的課時(shí)不少于18個(gè)學(xué)時(shí),并保證

習(xí)題課、課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量、數(shù)量。

4、本課程學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多,建議同學(xué)們?cè)谡J(rèn)真聽課的同時(shí),進(jìn)一步加強(qiáng)自學(xué)能力

的提高;在抓住主要內(nèi)容的同時(shí),進(jìn)一步加強(qiáng)重點(diǎn)、難點(diǎn)的突破;在做好練習(xí)、作業(yè)的

同時(shí),進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、仿真的訓(xùn)練;……。

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第二部分講授內(nèi)容

緒論(2學(xué)時(shí))

說明和要求介紹電子學(xué)發(fā)展簡史及其數(shù)字電子技術(shù)在電子學(xué)中的地位,數(shù)字電子

技術(shù)研究的對(duì)

象、特點(diǎn)和方法,數(shù)字電子技術(shù)與組成原理、微機(jī)原理等課程之間的關(guān)系以及學(xué)習(xí)數(shù)

字電子技術(shù)課程應(yīng)注意的幾個(gè)問題。

1、電子學(xué)發(fā)展簡史。

2、數(shù)字電子技術(shù)研究的對(duì)象、特點(diǎn)和方法。

3、數(shù)字電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)組成原理、接口技術(shù)等課程之間的關(guān)系。

4、學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)課程應(yīng)注意的幾個(gè)問題。

第一章數(shù)字電子技術(shù)概述(8學(xué)時(shí))

要求和說明伴隨現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展,人們正處于一個(gè)信息時(shí)代,每天要從周圍

環(huán)境獲取大量

的信息,例如:電視、廣播、印刷媒體等為人們報(bào)道世界范圍內(nèi)所發(fā)生的各種事件。這

些信息通常是通過我們的感覺器官(眼、耳等)進(jìn)入大腦,并被存儲(chǔ)下來,以作進(jìn)一步

的分析。

在電子技術(shù)領(lǐng)域里,為了便于存儲(chǔ)、分析和傳輸,常將模擬信號(hào)進(jìn)行編碼,即把它

轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),利用數(shù)字邏輯這一強(qiáng)有力的工具來分析和設(shè)計(jì)復(fù)雜的數(shù)字電路或數(shù)

字系統(tǒng),為信號(hào)的存儲(chǔ)、分析和傳輸創(chuàng)造硬件環(huán)境。

數(shù)字邏輯幾乎應(yīng)用于每一電子設(shè)備或電子系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、音響系統(tǒng)、

視頻記錄設(shè)備、光碟、長途電信及衛(wèi)星系統(tǒng)等,無一不采用數(shù)字系統(tǒng)。

本章首先介紹數(shù)字信號(hào)、數(shù)字邏輯的基本概念,數(shù)字電路的特點(diǎn)、分析方法及其

測(cè)量技術(shù),然后分析在數(shù)字電路中工作的半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性,最后討論數(shù)字電子

計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制和碼制。

本章的要求是:理解數(shù)字信號(hào)、數(shù)字邏輯的基本概念;熟悉數(shù)字電路的特點(diǎn)、分析

方法及其測(cè)量技術(shù);深刻理解二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)特性;熟練掌握數(shù)制和

碼制。

本章知識(shí)點(diǎn)中,重點(diǎn)是:二極管、三極管、MOS管的開關(guān)特性;數(shù)制和碼制。難

點(diǎn)是:三極管、場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)特性。

第一節(jié)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)

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1、模擬信號(hào)

2、數(shù)字信號(hào)(1)二值數(shù)字邏輯

和邏輯電平(2)數(shù)字波形3、模

擬量的數(shù)字表示

第二節(jié)數(shù)字電路

1、數(shù)字電路的發(fā)展與分類

2、數(shù)字電路的分析方法與測(cè)試技術(shù)

第三節(jié)半導(dǎo)體二極管的開關(guān)特性

1、二極管的伏安特性

2、二極管的開關(guān)特性

3、二極管的應(yīng)用電路舉例

第四節(jié)半導(dǎo)體三極管的開關(guān)特性

1、三極管的輸入、輸出特性曲線

2、三極管的開關(guān)特性

3、三極管的應(yīng)用電路舉例

第五節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)特性

1、場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線

2、場(chǎng)效應(yīng)管輸出特性曲線

3、場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)特性(重點(diǎn)是增強(qiáng)型NA/OS、PMOS管)

4、場(chǎng)效應(yīng)管的應(yīng)用電路舉例

第六節(jié)數(shù)制

1、二進(jìn)制

2、?卜進(jìn)制

3、八進(jìn)制

4、十六進(jìn)制

5、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換。

第七節(jié)碼制

1、自然二進(jìn)制碼

2、BCD碼

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(1)8421367)碼

(2)54218。。碼

(3)余3BC。碼

WBCD碼及其相互間的轉(zhuǎn)換

3、可靠性編碼(1)格雷碼(2)奇

偶較驗(yàn)碼

第二章邏輯代數(shù)基礎(chǔ)(6學(xué)時(shí))

要求和說明邏輯代數(shù)是數(shù)字電路的基本理論基礎(chǔ),也是組合邏輯電路、時(shí)序邏輯

電路的分析、

設(shè)計(jì)的基本工具,它貫串于本課程的始終。邏輯函數(shù)的建立和邏輯函數(shù)的化簡是邏輯

電路的分析基礎(chǔ),它的數(shù)學(xué)工具是邏輯代

數(shù)。

本章的要求是:理解“與”邏輯及“與”門、“或”邏輯及“或''門、“非”邏輯及“非”門以

及復(fù)合邏輯關(guān)系;深刻理解正邏輯和負(fù)邏輯;熟練掌握邏輯代數(shù)的基本定律、基本規(guī)則、

邏輯代數(shù)中的常用公式;理解邏輯函數(shù)的建立及其表示方法;了解邏輯函數(shù)化簡的含義;

熟練掌握邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法和卡諾圖化簡法以及具有約束的邏輯函數(shù)的化簡。

本章知識(shí)點(diǎn)中,重點(diǎn)是:邏輯代數(shù)的基本定律、基本規(guī)則、邏輯代數(shù)中的常用公式;

邏輯函數(shù)的化簡。難點(diǎn)是:正邏輯和負(fù)邏輯,邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法、卡諾圖化簡法以及

具有約束的邏輯函數(shù)的化簡。

第一節(jié)基本邏輯及其邏輯門電路

1、,,與,,邏輯及“與,,門

2、“或,邏輯及“或”門

3、“非”邏輯及“非”門

4、正邏輯和負(fù)邏輯(1)

正、負(fù)邏輯的概念(2)

正、負(fù)邏輯的轉(zhuǎn)換

第二節(jié)復(fù)合邏輯及其邏輯門電路

1、“與非”邏輯及“與非”門2、

“與或”邏輯及“與或”門3、“與

或非”邏輯及“與或非”門4、“異

或”邏輯及“異或”門

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5、“同或遭輯及“同或”門

第三節(jié)邏輯代數(shù)的基本定律

1、常量與變量之間的關(guān)系

2、交換律、結(jié)合律、分配律

3、德?摩根定律

第四節(jié)邏輯代數(shù)的基本規(guī)則

1、代入規(guī)則

2、反演規(guī)則

3、對(duì)偶規(guī)則

第五節(jié)邏輯代數(shù)中的常用公式

公式1:A8+麗=A

公式2:A+竺=A公

式3:A+A8=A+8

公式4:AB+~AC+BC=AB~+AC

公式5:AB+7。=^AB+-AC

第六節(jié)邏輯函數(shù)的建立及其表示方法

1、邏輯函數(shù)的建立(1)

假設(shè)邏輯變量(2)進(jìn)行

邏輯賦值(3)列真值表

(4)寫邏輯表達(dá)式2、邏

輯函數(shù)的表示方法(1)

真值表(2)邏輯表達(dá)式

(3)卡諾圖(4)邏輯圖

第七節(jié)邏輯函數(shù)的化簡

1、最簡的概念

2、邏輯表達(dá)式的類型

(1)與一或表達(dá)式(2)

或一與表達(dá)式

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(3)與非一與非表達(dá)式(4)或非一或

非表達(dá)式(5)與或非表達(dá)式3、不同

類型邏輯表達(dá)式之間的轉(zhuǎn)換4、邏

輯函數(shù)的代數(shù)化簡法(1)并項(xiàng)法(2)

吸收法(3)消因子法(4)消項(xiàng)法(5)

配項(xiàng)法

5、邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡

法(1)邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)

(2)最小項(xiàng)的性質(zhì)(3)卡諾圖

(4)用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)

第八節(jié)具有約束的邏輯函數(shù)的化簡

1、約束的概念和約束條件

2、具有約束的邏輯函數(shù)的化簡

第三章集成邏輯門電路(8學(xué)時(shí))

要求和說明集成邏輯門電路是組成數(shù)字邏輯電路的基本單元電路,運(yùn)用各種功能

的邏輯門電路

可以組成各種組合邏輯電路;它與另一類基本邏輯單元電路“觸發(fā)器”相配合,可以組成

各種時(shí)序邏輯電路。

本章的要求是:了解邏輯門電路的分類;深刻理解TTL與非門及其它功能的TTL

門電路;理解TTL門電路的改進(jìn);了解其它雙極型邏輯門電路(HTL、ECL、I2

L);深刻理解NMOS非門及其它類型的邏輯門電路;深刻理解CMOS反相器及其

它類型的邏輯門電路。

本章知識(shí)點(diǎn)中,重點(diǎn)是:T7Z與非門及其它類型的TTL門電路;NMOS非門及其

它類型的邏輯門電路;CMOS非門及其它邏輯門電路。難點(diǎn)是:T"與非門、NMOS

非門、CMOS非門。

第一節(jié)邏輯門電路的分類

1、分立元件邏輯門電路

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2、集成邏輯門電路

第二節(jié)分立元件邏輯門電路

1、二極管與門、或門

2、三極管非門

3、復(fù)合邏輯門電路(DTL門電路)

第三節(jié)TTL與非門電路

1、T"與非門電路的組成、工作原理

2、T"與非門電路的改進(jìn)(1)有源

泄放TTL與非門電路(2)抗飽和

T"與非門電路3、T"與非門電

路的帶負(fù)載能力4、77Z與非門電

路的電壓傳輸特性5、TTL與非門

電路的抗干擾能力6、77Z與非門

電路的主要參數(shù)7、其它類型的

方Z邏輯門電路(1)集電極開路門

(OC門電路)(2)三態(tài)門(TSL門電

路)(3)與或非門(4)異或門

8、使用TTL門電路時(shí)的幾個(gè)實(shí)際問題(1)輸入

端電阻對(duì)TTL門電路工作狀態(tài)的影響(2)多余

輸入端的處理

*9、其它雙極型邏輯門電路(“TL、ECL、/2入門電路)

*第四節(jié)NMOS門電路

1、NMOS非門

(1)工作原理(2)電

壓傳輸特性(3)抗干

擾能力(4)帶負(fù)我能

力2、NMOS與非

門3、NMOS或非

門4、NMOS與或

非門

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5、NMOS異或門

第五節(jié)CMOS門電路

1、CMOS非門

(1)工作原理(2)電壓

傳輸特性(3)抗干擾能

力(4)帶負(fù)載能力2、

其它CMOS邏輯門

(1)CMOS與非門

(2)CMOS或非門

(3)實(shí)際CMOS與非門、或非門電路

(4)CMOS與或非門

(5)CMOS異或門

(6)漏極開路CMOS門(?!辏鹃T)

(7)CMOS三態(tài)門

(8)CMOS傳輸門與模擬開關(guān)3、使用

MOS門電路時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題

*第六節(jié)電子電路C4O

1、EWB例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

2、PSP/CE例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

3、利用等軟件進(jìn)行數(shù)字電子電路的分析與設(shè)計(jì)

第四章組合邏輯電路(8學(xué)時(shí))

要求和說明隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,單片集成器件所具有的邏輯功能越來越

復(fù)雜,種類

也越來越多。從本章開始,要接觸中、大規(guī)模數(shù)字集成組合邏輯電路。組合邏輯電路

是數(shù)字電路中兩大組成部分之一,電路任一時(shí)刻的輸出僅僅決定于

該時(shí)刻電路的輸入,與電路過去的輸入狀態(tài)無關(guān)。組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法貫

穿于本章的始終。通過本章學(xué)習(xí)應(yīng)掌握常用的組合邏輯電路,并能將它們擴(kuò)展應(yīng)用,

尤其要注意小、中規(guī)模集成電路的特點(diǎn),并能靈活應(yīng)用。

本章的要求是:熟練掌握組合邏輯電路分析、組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法;了解組合邏

輯電路中的競(jìng)爭冒險(xiǎn);理解小、中規(guī)模數(shù)字集成電路的特點(diǎn);理解譯碼器、編碼器、數(shù)

據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)值比較器等電路的組成和功能,掌握他們的分析、設(shè)計(jì)方

第10頁共91頁

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

法,并予以擴(kuò)展應(yīng)用。本章知識(shí)點(diǎn)中,重點(diǎn)是:組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法;中、

大規(guī)模數(shù)字集成

電路的特點(diǎn)。難點(diǎn)是:組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)。

第一節(jié)概述

1、組合邏輯電路的分類

2、組合邏輯電路的框圖

3、組合邏輯電路的特點(diǎn)

4、組合邏輯電路功能的描

述(1)真值表(2)邏輯表達(dá)

式(3)卡諾圖(4)邏輯圖

第二節(jié)組合邏輯電路分析方法和設(shè)計(jì)方法

1、組合邏輯電路的分析方

法(1)邏輯表達(dá)式(2)化簡

或變換邏輯表達(dá)式(3)真值

表(4)邏輯功能2、組合邏

輯電路的設(shè)計(jì)方法(1)真值

表(2)邏輯表達(dá)式(3)化簡

或變換邏輯表達(dá)式(4)邏輯

第三節(jié)編碼器

1、二進(jìn)制編碼器

2、二一十進(jìn)制編碼器

3、優(yōu)先編碼器

第四節(jié)譯碼器

1、二進(jìn)制譯碼器(變量譯碼器)

2、變量譯碼器的應(yīng)用

(1)函數(shù)發(fā)生器(2)數(shù)

據(jù)分配器

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數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

3、二一十進(jìn)制譯碼器(代碼變換譯碼器)

4、顯示譯碼器(84218C。七段顯示譯碼器)

第五節(jié)加法器

1、半加器

2、全加器

3、多位加法器(1)串

行進(jìn)位加法器(2)超

前進(jìn)位加法器4、加

法器的應(yīng)用5、減法

器(1)半減器(2)全減

第六節(jié)數(shù)據(jù)選擇器

1、數(shù)據(jù)選擇器的工作原理

2、四選一數(shù)據(jù)選擇器

3、八選一數(shù)據(jù)選擇器

4、數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用(函數(shù)發(fā)生器)

第七節(jié)數(shù)值比較器

1、一位數(shù)值比較器

2、多位數(shù)值比較器

第八節(jié)組合邏輯電路中的競(jìng)爭冒險(xiǎn)

I、產(chǎn)生競(jìng)爭冒險(xiǎn)的原因

2、消除競(jìng)爭冒險(xiǎn)的方法

(1)發(fā)現(xiàn)并消掉互補(bǔ)變量

(2)增加冗余項(xiàng)(3)輸出端

并聯(lián)電容器(4)加封鎖脈

沖(5)引入選通脈沖。

*第九節(jié)電子電路C4。

1、例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

2、PSP/CE例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

第12頁共91頁

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

3、利用ISPSynario等軟件進(jìn)行數(shù)字電子電路的分析與設(shè)計(jì)

第五章觸發(fā)器(6學(xué)時(shí))

要求和說明在數(shù)字系統(tǒng)中,除了能夠進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的組合邏輯電路

外,還需要具有

記憶功能的時(shí)序邏輯電路。構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本單元是觸發(fā)器。觸發(fā)器是能夠存

儲(chǔ)1位二進(jìn)制碼的邏輯電路,它有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端,其輸出狀態(tài)不

僅與輸入有關(guān),而且還與原先的輸出狀態(tài)有關(guān)。觸發(fā)器具有不同的邏輯功能,在電路結(jié)

構(gòu)和觸發(fā)方式方面也有不同的種類。在分析觸發(fā)器的功能時(shí),一般可用狀態(tài)表、特性

方程、狀態(tài)圖和時(shí)序圖來描述其邏輯功能。研究觸發(fā)方式時(shí),主要是分析其輸入信號(hào)

的加入與觸發(fā)脈沖之間的時(shí)間關(guān)系。

本章要求是:掌握各種觸發(fā)器的工作原理、工作特點(diǎn);熟悉觸發(fā)器邏輯功能的表示

方法;掌握五種觸發(fā)器的功能及其觸發(fā)方式;理解觸發(fā)器的直接置位端和直接復(fù)位

端不,/的功能及優(yōu)先級(jí)別的關(guān)系;了解觸發(fā)器的時(shí)間參數(shù)。本章知識(shí)點(diǎn)中,重點(diǎn)是:觸

發(fā)器的工作原理和工作特點(diǎn),五種觸發(fā)器的觸發(fā)方式、

邏輯功能及其表示。難點(diǎn)是:時(shí)鐘觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和觸發(fā)方式。

第一節(jié)觸發(fā)器的特點(diǎn)及其邏輯功能的表示方法

1、觸發(fā)器的特點(diǎn)

2、觸發(fā)器的分類

3、觸發(fā)器邏輯功能的表示方法

(1)狀態(tài)表(2)特性方程(3)狀

態(tài)圖(4)時(shí)序圖

第二節(jié)基本RS觸發(fā)器

1、與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器

*2、或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器

*3、與或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器

4、基本RS觸發(fā)器的特點(diǎn)

第三節(jié)同步觸發(fā)器

1、同步RS觸發(fā)器

2、同步。觸發(fā)器

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數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

3、同步觸發(fā)器的特點(diǎn)

第四節(jié)主從觸發(fā)器

1、主從RS觸發(fā)器

2、主從JK觸發(fā)器

3、集成主從觸發(fā)器

4、T觸發(fā)器和T'觸發(fā)器

5、主從觸發(fā)器的特點(diǎn)

第五節(jié)邊沿觸發(fā)器

1、邊沿JK觸發(fā)器

2、維持阻塞。觸發(fā)器

3、邊沿觸發(fā)器的特點(diǎn)

第六節(jié)觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換

1、JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成其它邏輯功能的觸發(fā)器

2、。觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成其它邏輯功能的觸發(fā)器

第七節(jié)觸發(fā)器的主要參數(shù)

1、直流參數(shù)

2、開關(guān)參數(shù)

*第八節(jié)觸發(fā)器的脈沖工作特性

1、/K主從觸發(fā)器的脈沖工作特性

2、負(fù)邊沿觸發(fā)器的脈沖工作特性

3、D型正邊沿維持-阻塞觸發(fā)器的脈沖工作特性

*第九節(jié)電子電路C4O

1、EW8例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

2、PSP/CE例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

3、利用/SPSymm?。等軟件進(jìn)行數(shù)字電子電路的分析與設(shè)計(jì)

第六章時(shí)序邏輯電路(8學(xué)時(shí))

要求和說明前已介紹,邏輯電路可分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩大類。從

邏輯功能看,

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前面討論的組合邏輯電路在任-時(shí)刻的輸出信號(hào)僅僅與當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)有關(guān);而時(shí)序邏

輯電路在任一時(shí)刻的輸出信號(hào)不僅與當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)有關(guān),而且還與電路原來的狀態(tài)有

關(guān)。從結(jié)構(gòu)上看,組合邏輯電路僅由若干邏輯門組成,沒有存儲(chǔ)電路,因而無記憶能力;

而時(shí)序邏輯電路除包含組合電路外,還含有存儲(chǔ)電路,因而有記憶能力。

本章首先介紹時(shí)序邏輯電路的基本概念,然后討論時(shí)序邏輯的分析方法和設(shè)計(jì)方

法;最后介紹在計(jì)算機(jī)和其他數(shù)字系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的兩種時(shí)序邏輯功能器件——寄存器

和計(jì)數(shù)器。寄存器的基本功能是存儲(chǔ)或傳輸用二進(jìn)制數(shù)碼表示的數(shù)據(jù)或信息,即完成

代碼的寄存、移位、傳輸?shù)炔僮鳌S?jì)數(shù)器的基本功能是統(tǒng)計(jì)時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù),即實(shí)現(xiàn)

計(jì)數(shù)操作,也可用于分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖等。

本章要求是:理解時(shí)序邏輯電路的基本概念;熟練掌握時(shí)序邏輯電路的分析;掌握

同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì);理解計(jì)數(shù)器和移位寄存器,掌握它們的分析方法,并能擴(kuò)展

應(yīng)用。

本章知識(shí)點(diǎn)中,重點(diǎn)是:時(shí)序邏輯電路的分析、設(shè)計(jì)方法及計(jì)數(shù)器、移位寄存器。

難點(diǎn)是:時(shí)序邏輯電路的分析、設(shè)計(jì)。

第一節(jié)時(shí)序邏輯電路的基本概念

1、時(shí)序邏輯電路的基本結(jié)構(gòu)

2、時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)

3、時(shí)序邏輯電路的分類

4、時(shí)序電路邏輯功能的表示方

法(1)方程組(2)狀態(tài)表(3)狀態(tài)

圖(4)時(shí)序圖

第二節(jié)時(shí)序邏輯電路的分析方法

1、分析時(shí)序邏輯電路的一般步驟(D寫出給定時(shí)序電路的邏輯方程組(驅(qū)動(dòng)方

程、狀態(tài)方程、時(shí)鐘方程、輸出方

程)

(2)列狀態(tài)表(3)畫狀態(tài)圖

(4)忖序圖(5)分析并得出邏

輯功能2、時(shí)序邏輯電路的

分析舉例

(1)同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例

(2)異步時(shí)序邏輯電路的分析舉例

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第三節(jié)時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法

1、設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路的一般步驟

(1)列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或狀態(tài)圖

(2)進(jìn)行狀態(tài)化簡

(3)進(jìn)行狀態(tài)編碼

(4)確定觸發(fā)器的類型

(5)寫出狀態(tài)方程、輸出方程、驅(qū)動(dòng)方程

(6)畫邏輯圖

(7)檢查設(shè)計(jì)的電路能否自啟動(dòng)

2、同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)舉例

*3、異步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)舉例

第四節(jié)寄存器

1、數(shù)碼寄存器

(1)雙拍接收方式的數(shù)碼寄存器

(2)單拍工作方式的數(shù)碼寄存器

2、移位寄存器

(1)單向移位寄存器

(2)雙向移位寄存器

(3)集成移位寄存器74194

第五節(jié)異步計(jì)數(shù)器

1、異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

(1)異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

(2)異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器

(3)異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)間連接規(guī)律

^規(guī)律T'觸發(fā)器的觸發(fā)沿

類型下降沿上升沿

=c

加法計(jì)數(shù)器CPjICPi=Qi-]

cr"

減法計(jì)數(shù)器CPiiii-1

2、異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

(1)異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

(2)異步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器

3、異步N進(jìn)制計(jì)數(shù)器(反饋復(fù)位法)

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數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

4、集成異步計(jì)數(shù)器的應(yīng)用

第六節(jié)同步計(jì)數(shù)器

1、同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

(1)同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

(2)同步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器

(3)同步二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器

(4)同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)間連接規(guī)律

連接規(guī)律

類型、T觸發(fā)器

1-1

加法計(jì)數(shù)器Ti=n。,,(/-=1,2,??,/?-1)

j=0

/-I

減法計(jì)數(shù)器Ti=rie/-

;=0

i-1i-l

T.=^riQ/+Mria,?=i,2,-,〃-1)

可逆計(jì)數(shù)器;=0J=O

備注:M=0,加法運(yùn)算;M=1減法運(yùn)算。

2、同步卜進(jìn)制計(jì)數(shù)器

(1)同步卜進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

(2)同步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器

(3)同步卜進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器

3、同步N進(jìn)制計(jì)數(shù)器

(1)反饋復(fù)位法(2)反饋預(yù)

置法4、集成異步計(jì)數(shù)器

的應(yīng)用

*第七節(jié)電子電路CAO

1、EW3例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

2、PSP/CE例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

3、利用ISPSynario等軟件進(jìn)行數(shù)字電子電路的分析與設(shè)計(jì)

第七章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件(4學(xué)時(shí))

要求和說明半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是當(dāng)今數(shù)字系統(tǒng)特別是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的組成部

分,它可用來

第17頁共91頁

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

存儲(chǔ)大量的二進(jìn)制信息和數(shù)據(jù)。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按集成度分屬于大規(guī)模集成電路。另一

類功能特殊的大規(guī)模集成電路是20世紀(jì)70年代后期發(fā)展起來的可編程邏輯器

件PLD。前面各章介紹的中小規(guī)模集成器件性能好、價(jià)格低,但是如用這些器件構(gòu)

成一個(gè)大型復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng),則存在系統(tǒng)功耗高、占用空間大和系統(tǒng)可靠性差等問

題。PLD較好地解決了上述問題,并在工業(yè)控制和產(chǎn)品開發(fā)等方面得到了廣泛的應(yīng)

用。PLD是一種可以由用戶定義和設(shè)置邏輯功能的器件。該類器件具有結(jié)構(gòu)靈活、

集成度高、處理速度快和可靠性高等特點(diǎn)。本章僅介紹兒種典型的PLO的基本結(jié)構(gòu)

和簡單應(yīng)用,更進(jìn)一步的講座可參閱相關(guān)的專業(yè)書籍。

本章要求是:熟悉半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本概念;理解只讀存儲(chǔ)器(ROM)的功能、結(jié)

構(gòu)及應(yīng)用,了解隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(凡4M)和可編程邏輯器件PLDo

本章知識(shí)點(diǎn)中,重點(diǎn)是:只讀存儲(chǔ)器(ROM)和可編程序邏輯陣列(PLD)。難點(diǎn)

是:只讀存儲(chǔ)器(ROM)的應(yīng)用。

第一節(jié)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本概念

1、存儲(chǔ)器的定義

2、存儲(chǔ)器的分類

第二節(jié)只讀存儲(chǔ)器(ROM)

1、ROM的功能與結(jié)構(gòu)

2、ROM的存儲(chǔ)容量(字線數(shù)x位線數(shù))

3、R。例在組合邏輯設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

*4、ROM的編程及分類

(1)掩膜尺。"(2)可編程

ROM(PROM)

(3)可擦除可編程ROM(EPROM)

第三節(jié)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(公〃)

1、RAM的電路結(jié)構(gòu)與工作原理

(1)RAM的存儲(chǔ)單元

①靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM

②動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM

(2)RAM的基本結(jié)構(gòu)

①存儲(chǔ)矩陣

②地址譯碼③輸入/

輸出控制電路

*(3)RAW的操作與定時(shí)

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數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

2、RAM存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展

(1)位數(shù)(字長)的擴(kuò)展(2)

字?jǐn)?shù)的擴(kuò)展

3、RAM的應(yīng)用舉例

第四節(jié)可編程邏輯器件(PL0

1、PLO器件的發(fā)展概況

2、可編程邏輯器件的特點(diǎn)

3、PLO的電路簡介(1)基本門

電路的PLD表示法(2)PROM

電路的PLD表示法

*(3)PAL(可編程序陣列邏輯器件)電路*(4)

FPLA(現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列器件)電路*(5)

GAL(可編程通用陣列邏輯器件)電路*4、PLD

的開發(fā)(1)可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)過程(2)在系

統(tǒng)可編程技術(shù)和邊界掃描技術(shù)

*第五節(jié)復(fù)雜的可編程邏輯器件(CPL。)

1、CPLD的結(jié)構(gòu)(1)通用邏輯塊

(GLB)的結(jié)構(gòu)(2)//。單元結(jié)構(gòu)

⑶輸出布線區(qū)(4)時(shí)鐘分配網(wǎng)絡(luò)

2、CPL。的編程

WispLSI器件E2MOS單元的編程方法(2)

ispLSl1000及2000系列器件的編程接口

(3)ispLSI3000及3000以上系列器件的編程接口

3、PLD的電路簡介

(1)基本門電路的PLO表示法

(2)PROM電路的PLD表示法

*第六節(jié)電子電路C4O

1、EW8例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

2、PSP/CE例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

3、利用ISPSynario等軟件進(jìn)行數(shù)字電子電路的分析與設(shè)計(jì)

第19頁共91頁

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

第八章數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器(4學(xué)時(shí))

要求和說明隨著數(shù)字技術(shù),特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展與普及,在現(xiàn)代控制、

通信及檢測(cè)領(lǐng)

域中,為提高系統(tǒng)的性能指標(biāo),對(duì)信號(hào)的處理無不廣泛地采用了數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)。由于

系統(tǒng)的實(shí)際對(duì)象往往都是一些模擬量(如溫度、壓力、位移、圖像等),要使計(jì)算機(jī)或

數(shù)字儀表能識(shí)別、處理這些信號(hào),必須首先將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);而經(jīng)計(jì)算

機(jī)分析、處理后輸出的數(shù)字量也往往需要將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號(hào)才能為執(zhí)行機(jī)構(gòu)

所接收。這樣就需要一種能在模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間起橋梁作用的電路——模數(shù)轉(zhuǎn)

換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。

能將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的電路,稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器(簡稱為A/D轉(zhuǎn)換器);而

將能把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器(簡稱為D/A轉(zhuǎn)換器),A/。

轉(zhuǎn)授器初。/A轉(zhuǎn)換器已成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的接口電路。

為確保系統(tǒng)處理結(jié)果的精確度,A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器必須具有足夠的轉(zhuǎn)換精

度;如要實(shí)現(xiàn)對(duì)快速變化的信號(hào)的實(shí)時(shí)?控制與檢測(cè),4/。與。/A轉(zhuǎn)換器還要求具有較高

的轉(zhuǎn)換速度。轉(zhuǎn)換精度與轉(zhuǎn)換速度是衡量%D/A轉(zhuǎn)換器的重要技術(shù)指標(biāo)。

本章要求是:理解A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器的基本概念:掌握權(quán)電阻A/D轉(zhuǎn)換

器、倒梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的電路形式和工作原理;熟悉并行比較型A/D轉(zhuǎn)換

器、逐次比較型AID哂^瞽、雙積分型A/。轉(zhuǎn)換器的電路形式和工作原理;了解集

成A/O轉(zhuǎn)換器和A轉(zhuǎn)換器的工作原理及其應(yīng)用。

本章知識(shí)點(diǎn)中,重點(diǎn)是:權(quán)電阻A/O轉(zhuǎn)換器、倒梯形電阻網(wǎng)絡(luò)。/A轉(zhuǎn)換器。難

點(diǎn)是:并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器、逐次比較型A/。轉(zhuǎn)換器、雙積分型A/O轉(zhuǎn)換器。

第一節(jié)D/A轉(zhuǎn)換器

1、。/A轉(zhuǎn)換器的基本概念

(1)。/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換特性

①電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)

②電流轉(zhuǎn)換系數(shù)

(2)。/A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)

①分辨率

②絕對(duì)精度

③非線性度

(3)。/A轉(zhuǎn)換器的分類

2、。/A轉(zhuǎn)換器的電路形式及工作原理

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(1)權(quán)電阻。/A轉(zhuǎn)換器

(2)倒梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D!A轉(zhuǎn)換器

*3、權(quán)電流型。/A轉(zhuǎn)換器

*4、集成D/A轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用

第二節(jié)A/D轉(zhuǎn)換器

1、A/O轉(zhuǎn)換器的一般工作原理

(1)采樣與保持(2)量化與編碼

2、并行比較型加力轉(zhuǎn)換器3、

逐次比較型轉(zhuǎn)換器4、

雙積分型A〔D轉(zhuǎn)換器

5、A/。轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

(I)分辨率(2)絕對(duì)精度(3)轉(zhuǎn)換

時(shí)間

*6、集成4/。轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用

*第三節(jié)電子電路C40

1、EW8例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

2、PSP/CE例題、習(xí)題、上機(jī)練習(xí)

3、利用/SPSymm?。等軟件進(jìn)行數(shù)字電子電路的分析與設(shè)計(jì)

*第九章脈沖波形的產(chǎn)生與變換

要求和說明在數(shù)字電路或系統(tǒng)中,常常還需要各種脈沖波形,例如時(shí)鐘脈沖、控

制過程中的定

時(shí)信號(hào)等。這些脈沖波形的獲取,通常采用兩種方法:一種是利用脈沖信號(hào)產(chǎn)生器直接

產(chǎn)生;另一種則是對(duì)已有的信號(hào)進(jìn)行變換,使之滿足系統(tǒng)的要求。

本章主要討論幾種脈沖信號(hào)產(chǎn)生器以及脈沖變換的基本單元電路,如定時(shí)器、施

密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等。并對(duì)它們的功能、特點(diǎn)及其主要應(yīng)用作

簡要的介紹。

本章要求是:深刻理解555定時(shí)器的電路組成和功能,熟練掌握施密特觸發(fā)器、

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等電路的組成及其應(yīng)用。

本章知識(shí)點(diǎn)中,重點(diǎn)是:施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。難點(diǎn)是:用555

定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器的工作波形和參數(shù)計(jì)算。

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第一節(jié)555定時(shí)器

1、555定時(shí)器的組成

2、555定時(shí)器的功能

第二節(jié)施密特觸發(fā)器

1、由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)

器(D電路組成(2)工作原理(3)回差

特性

2、由CMOS門構(gòu)成的施密特觸發(fā)器

(1)電路組成(2)工作原理(3)回差特

性3、施密特觸發(fā)器的應(yīng)用(1)波形

變換(2)波形整形(3)幅度鑒別

4、施密特觸發(fā)器與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的異同

第三節(jié)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

1、由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)

器(D電路組成(2)工作原理(3)回差

特性2、微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(1)電

路組成(2)工作原理(3)回差特性3、

集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

(1)不可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

(2)可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器4、

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用

(1)整形

(2)定時(shí)

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(3)延時(shí)

第四節(jié)多諧振蕩器

1、由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩

器(D電路組成(2)工作原理(3)回

差特性

2、由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的應(yīng)用舉

例(1)模擬聲響電路(2)電壓頻率變換器3、由

兩個(gè)集成單穩(wěn)構(gòu)成的多諧振蕩器(1)電路組成

(2)工作原理4、石英晶體振蕩器

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第三部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

“數(shù)字電子技術(shù)''是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課,是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的硬

件基礎(chǔ),進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)是十分必要的。

實(shí)驗(yàn)是將理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的主要手段。學(xué)生應(yīng)給予應(yīng)有的重視,要求學(xué)生不

但能在書本上獲取理論知識(shí),還學(xué)會(huì)在實(shí)驗(yàn)中取得更為寶貴的實(shí)踐知識(shí)。因此對(duì)本課

程每個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生必須認(rèn)真地預(yù)習(xí),準(zhǔn)備,積極地思考,細(xì)心、合理地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,

實(shí)事求是地記錄,嚴(yán)格仔細(xì)地分析、總結(jié),寫出完整的報(bào)告,養(yǎng)成嚴(yán)肅、認(rèn)真、一絲不

茍的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度。并且學(xué)會(huì)查閱器件手冊(cè),找到附合要求的數(shù)字集成電路。

進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)的目的是:1、通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí),促進(jìn)學(xué)

員對(duì)思考問題及研究問題

的興趣,以提高獨(dú)立分析問題及解決問題的能力。2、培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本

技能,學(xué)會(huì)借助實(shí)驗(yàn)手段來發(fā)現(xiàn)問題和解決問題

的方法。3、學(xué)會(huì)常用電子儀器、儀表的選擇和使用方法,了解部分儀器、儀表的結(jié)

構(gòu)及工

作原理。

一、必做實(shí)驗(yàn)(6個(gè)、18學(xué)時(shí))

實(shí)驗(yàn)一TTL與非門參數(shù)的測(cè)試(3學(xué)時(shí))

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握7TL與非門電路主要參數(shù)含義及測(cè)試方法。

2、掌握用示波器觀察波形和測(cè)量波形幅度和時(shí)間的方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、畫出與非門靜態(tài)電壓傳輸特性曲線,并計(jì)算噪聲容限匕VL及

VNH。

2、求扇區(qū)數(shù)N。。

3、求平均延遲時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)器材與儀器

74LS00(若二F片)、L5KQ電位器(1個(gè))、電位器(數(shù)值變量較大)(1個(gè))、萬用

表(1只)、示波器(一臺(tái))、邏輯實(shí)驗(yàn)儀(一臺(tái))。

實(shí)驗(yàn)二TSL門和OC門電路(3學(xué)時(shí))

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、熟悉兩種在微機(jī)中常用的特殊門電路——三態(tài)門(TSL門)和集電極開路門

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(0C門)。

2、掌握總線結(jié)構(gòu)的工作原理。

3、熟悉雙蹤示波器使用方法。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、實(shí)現(xiàn)三路信號(hào)傳輸?shù)目偩€結(jié)構(gòu)(分別用0C門和TSL門實(shí)現(xiàn))。2、分別采用

AC.DC耦合,測(cè)定邏輯儀輸出波形的幅值及高低電平值,比較其

異同。

3、用0C門實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)

換。實(shí)驗(yàn)器材與儀器

74LS0K1片)、74LS244(2片)、74LS37(1片)、萬用表(1只)、示波器1

臺(tái)、邏輯測(cè)試儀(1臺(tái))。

實(shí)驗(yàn)三組合邏輯電路的設(shè)計(jì)(3學(xué)時(shí))

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握組合邏輯電路設(shè)

計(jì)能力。2、學(xué)習(xí)組合邏輯電路的

調(diào)試方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1,運(yùn)算電路

的設(shè)計(jì)2、數(shù)據(jù)選擇器的設(shè)計(jì)3、數(shù)

據(jù)分配器的設(shè)計(jì)4、數(shù)值比較器的

設(shè)計(jì)5、函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要

1、在五個(gè)組合邏輯設(shè)計(jì)題目中,由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師指定做三個(gè)項(xiàng)目,學(xué)有余力的學(xué)

生可以全做。

2、學(xué)生必須在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下完成設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試。

3、設(shè)計(jì)中全部采用與非門、并且原變量、反變量均由邏輯實(shí)驗(yàn)儀提供。

實(shí)驗(yàn)器材與儀器

74LS00(I片)、74010(2片)、74L520(2片)、萬用表(1只)、邏輯實(shí)驗(yàn)儀

(1臺(tái))0

實(shí)驗(yàn)四觸發(fā)器(3學(xué)時(shí))

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握觸發(fā)器的性質(zhì)、功能及

調(diào)試方法。2、學(xué)習(xí)簡單時(shí)序電路設(shè)計(jì)和

調(diào)試方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

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1、設(shè)計(jì)-個(gè)廣告流水燈;始終使其中一暗三亮,且暗燈循環(huán)右移。

2、設(shè)計(jì)一個(gè)三人智力競(jìng)賽搶答電

路。實(shí)驗(yàn)器材與儀器

741500(1片)、74L504(1片)、74LS73Q片)、74—574(2片)、微動(dòng)開關(guān)(4

個(gè))、電阻若干、萬用表(1只)、邏輯實(shí)驗(yàn)儀(1臺(tái))。

實(shí)驗(yàn)五計(jì)數(shù)、譯碼及顯示電路(3學(xué)時(shí))

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉計(jì)數(shù)器、譯碼器的原

理和使用。

2、學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試方法,提高使用示波器的能力。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、設(shè)計(jì)簡易數(shù)字鐘,并調(diào)試正常,用示波器觀察波形,為便于觀察其性能,是脈沖

源的信號(hào)為周期是一分鐘的時(shí)鐘脈沖。

2、要求顯示時(shí)(0~23)和分(0~59)。

實(shí)驗(yàn)器材與儀器

74LS00(1片)、74LS48(2片)、74LS90(2片)、TS547(2片)、萬用表

(1只)、邏輯實(shí)驗(yàn)儀(1臺(tái))、示波器(1臺(tái))。

實(shí)驗(yàn)六時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)

方法。2、學(xué)習(xí)時(shí)序邏輯電路的調(diào)試方

法。3、進(jìn)一步熟練掌握示波器的使用

方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、同步計(jì)數(shù)器的設(shè)

計(jì)。2、異步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)。3、節(jié)拍發(fā)

生器的設(shè)計(jì)。4、代碼發(fā)生器的設(shè)計(jì)。

實(shí)驗(yàn)器材與儀器

74LS00(2片)、74ZS04(l片)、74LS73或74LS74(2片)、萬用表(1臺(tái))、

雙蹤示波器(1臺(tái))、邏輯實(shí)驗(yàn)儀(1臺(tái))。

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二、選做實(shí)驗(yàn)(6個(gè))

實(shí)驗(yàn)一全加器

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握全加起的工作原理和電

路組成。2、學(xué)習(xí)組合邏輯電路的設(shè)計(jì)、

調(diào)試方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用不同器件設(shè)計(jì)

全加器電路。

分別用異或門和與非門,四選一數(shù)據(jù)選擇器,三線——八線譯碼器,與非門構(gòu)成全

加器電路。

2、充分利用上述實(shí)驗(yàn)構(gòu)成實(shí)現(xiàn)三位二進(jìn)制數(shù)加法電

路。實(shí)驗(yàn)器材與儀器

74Z加0(2片)、74LS20(2片)、74/86(1片)、74—5138(1片)、74LS153

(1片)、萬用表(1只)、邏輯實(shí)驗(yàn)儀(1臺(tái))。

實(shí)驗(yàn)二用555定時(shí)器構(gòu)成脈沖發(fā)生器

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握555定時(shí)器的性能,用它構(gòu)成脈

沖發(fā)生器。

2、進(jìn)一步提高用示波器觀察波形和測(cè)量時(shí)間的能力。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

設(shè)計(jì)一個(gè)矩形脈沖發(fā)生器,要求:調(diào)出頻率f=10kHz,正脈沖(高電平)寬度

(fpo=30〃s)的矩形波。

實(shí)驗(yàn)器材與儀器

555(2片)、電阻若干、電容Q01(4個(gè)),200〃/(1個(gè))、電位器(1個(gè))、

萬用表(I臺(tái))、示波器(1臺(tái))、邏輯實(shí)驗(yàn)儀(1臺(tái))。

實(shí)驗(yàn)三移位寄存器

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握移位寄存器

工作原理。

2、掌握移位寄存器的應(yīng)用,電路的調(diào)試方法。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、用集成移位寄存器(如74LS194)構(gòu)成(一明三暗)廣告流水燈。2、

用集成移位寄存器構(gòu)成七分頻電路。

實(shí)驗(yàn)器材與儀器

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數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)指南

74LS00(1片)、74LS04(1片)、74LS10(1片)、74LS19(2片)、萬用表

(1臺(tái))、邏輯實(shí)驗(yàn)儀(1臺(tái))。

實(shí)驗(yàn)四用集成門電路構(gòu)成脈沖發(fā)生器

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握晶體振蕩器的

使用方法。

2、熟悉用門電路構(gòu)成多諧振蕩器電路的工作原理。

3、學(xué)習(xí)多諧振蕩器的調(diào)試方法。

4、進(jìn)一步提高使用示波器觀察波形和測(cè)量時(shí)間的能

力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、用與非門和晶體振蕩器設(shè)計(jì)一個(gè)固定頻率,脈寬可調(diào)的矩形脈沖發(fā)生器。

2、用與非門設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)形多諧振蕩器。

實(shí)驗(yàn)器材與儀器

74/300(1片)、C400K1片)、電阻若干、電容0.01/E若干、晶體振蕩器

32768(1個(gè))、電位器15KC(1個(gè))、萬用表(1臺(tái))、雙蹤示波器(1臺(tái))、邏輯實(shí)驗(yàn)儀

(1臺(tái))。

實(shí)驗(yàn)五虛擬仿真實(shí)驗(yàn)(1)—全加器

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握EWB中的數(shù)字器件的使用方法。

2、掌握EW8中的數(shù)字型虛擬儀器的使用方法。

3、加深理解全加器的構(gòu)成及邏輯功能。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、創(chuàng)建全加器實(shí)驗(yàn)電路。

2、運(yùn)行電路,完成電路的仿真。

3、用邏輯轉(zhuǎn)換器驗(yàn)證全加器各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及邏輯表達(dá)式。

注意事項(xiàng)

1、初次調(diào)用集成電路,合理選用接線端子以使電路簡捷清楚,并注意多余接線端

子的處理。

2、當(dāng)數(shù)字信號(hào)發(fā)生器輸出的數(shù)字速率較高,不停閃動(dòng)時(shí):應(yīng)檢查時(shí)鐘的頻率是否

為IHzo

實(shí)驗(yàn)六虛擬仿真實(shí)驗(yàn)(2)——同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的工作原理及邏輯功能的

測(cè)試方法。2、學(xué)會(huì)中規(guī)模集成電路的使用方法。

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