《数字电子技术基础》课程教学大纲

《数字电子技术基础》课程教学大纲

一、课程基本信息

二、课程的性质与和教学目的

数字电子技术基础课程是计算机科学与技术专业非常重要的专业基础课，具有自身的体系和很强的实践性，在专业教学计划中具有举足轻重的地位。对于网络工程专业的新生在入学伊始全面了解计算机的专业领域知识，了解计算机在各方面最新发展及应用会有很大的帮助。本课程的任务是：通过对常用电子器件、数字电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得数字电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能，为深入学习测控技术及其在专业中的应用打下基础。通过这门课程的学习，可以使计算机科学与技术专业的学生一进入大学就能够对自己今后要学习的主要知识、专业方向有一个基本了解，为后续课程构建一个基本知识框架，使学生对以后的专业学习能够做到心中有数，为以后学习和掌握专业知识提供必要的专业指导。

三、教学内容和基本要求

主要本课程包括：逻辑代数的基础知识、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲产生与整形电路、A/D与D/A转换电路等。

第一章绪论

1）了解数字电路及其常用芯片、对电子设计自动化技术进行简介。

2）了解数字电子技术基础课程。

第二章数制和码制

1）掌握二进制、十六进制数及其与十进制数的相互转换。

2）掌握8421编码，了解其他常用编码。

第三章逻辑代数基础

1）掌握逻辑代数中的基本定律和定理。

2）掌握逻辑关系的描述方法及其相互转换。

3）掌握逻辑函数的卡诺图化简方法。

第四章门电路

1）了解半导体二极管、晶体管和MOS管的开关特性。

2）了解TTL、CMOS门电路的组成和工作原理。

3）掌握典型TTL、CMOS门电路的逻辑功能、特性、主要参数和使用方法。

4）了解ECL等其它逻辑门电路的特点。

第五章组合逻辑电路

1）掌握组合逻辑电路的特点、分析方法和设计方法。

2）掌握编码器、译码器、加法器、数据选择器和数值比较器等常用组合电路的逻辑功能及使用方法。

3）了解组合电路的竞争冒险现象及其消除方法。

第六章触发器

1）掌握触发器逻辑功能的描述方法。

2）理解基本RS触发器的电路结构、工作原理及动态特性。

3）了解典型时钟触发器的电路结构及触发方式。

第七章时序逻辑电路

1）掌握时序电路的特点、描述方法和分析方法。

2）掌握计数器、寄存器等常用时序电路的工作原理、逻辑功能及使用方法。

3）掌握同步时序电路的设计方法。

4）了解顺序脉冲发生器、三态逻辑和微型计算机总线接口

5）理解半导体存储器ROM、RAM的电路结构、工作原理和扩展存储容量的方法。

6）了解用ROM实现组合逻辑函数的方法。

*7）了解可编程逻辑器件的基本特征及编程原理。

第八章半导体存储器

1）了解ROM、RAM的电路结构、工作原理，掌握扩展存储容量的方法。

2）理解用ROM实现组合逻辑函数的方法。

第九章可编程逻辑器件及硬件描述语言基础

理解可编程逻辑器件的基本特征及编程原理。

第十章Verilog硬件描述语言实例

1）理解VHDL的基本概念

2）理解VHDL的行为描述

3）理解VHDL的结构描述

4）掌握VHDL的综合设计。

第十一章脉冲产生、整形电路

1）了解脉冲信号参数的定义。

2）理解施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理、主要参数的分析方法及其应用。

3）了解555定时器的工作原理及应用。

第十二章数-模转换器和模-数转换器

1）了解D/A、A/D转换器的功能及主要参数。

2）理解常见的D/A和A/D转换器的电路组成、工作原理、特点及应用。

第十三章实用数字电路设计

1）理解数字系统设计的一般方法

2）掌握数字系统设计举例。

四、实验内容和基本要求

1．基本要求

1）能够正确使用常用电子仪器，如示波器、信号发生器、万用表、交流毫伏表、稳压电源等。

2）掌握数字电子电路的基本测试技术，如脉冲信号主要参数的测试；数字电路逻辑功能的测试。

3）能够正确处理实验数据，并写出符合要求的实验报告。

4）能够查阅电子器件手册和在网上查询电子器件有关资料。

5）初步学会分析、寻找和排除实验电路中故障的方法。

2．实验内容

1）基本实验：门电路的测试、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲电路等。

2）综合性实验。

五、教法说明

本课程是计算机专业以及与计算机专业相关的一门专业基础课，为以后学习计算机专业的核心课程（数据结构、计算机网络、计算机组成原理、操作系统）打下良好的计算机基础。

本课程主要采用的是讲授法。教师通过口头语言向学生描绘情境、叙述事实、解释概念、论证原理和阐明规律的教学方法。讲授法有多种具体方式：①讲述。侧重在生动形象地描绘某些事物现象，叙述事件发生、发展的过程；②讲解。主要是对一些较复杂的问题、概念、定理和原则等，进行较系统而严密的解释和论证；③讲演。教师就教材中的某一专题进行有理有据首尾连贯的论说，中间不插入或很少插入其他的活动。这种方法主要用于中学的高年级和高等学校。

本课程采用的主要辅助教学手段是多媒体教学。多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。

六、其它说明

1、对理论教学采用以下两个层次：

（1）对于原理性和概念性的内容采用“理解”和“了解”两个层次；

（2）对于运算性和应用性的内容采用“掌握”和“了解”两个层次；

2、本课程不设习题课，教师根据学生课外作业中共性问题可在课内集中解答，另外每周有单独答疑时间。

3、为了培养学生的自学能力和解决内容多学时少的矛盾，可选择一些便于自学而且属于“了解”层次的内容让学生自学，不必在课堂上讲授。

4、本课程只为后续课程打下必要基础，不包括属于专业范围的成套电子设备的内容。

5、实验原则上实行1人1组。

七、考核方法

1、期末考试统一采用闭卷笔试方法。

2、课程总成绩：期末考试70％，实验10％，平时20％。

八、教材、教学参考书

杨春玲主编《数字电子技术基础》高等教育出版社