《数字电路》教学大纲

一、总则

1．本课程的教学目的和要求：

本课程是我院计算机科学与技术专业的一门专业基础课程。通过本课程的学习，使学生熟悉数字电路的基础理论知识，理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路，初步解决数字逻辑问题的能力，为以后学习计算机组成原理、微机原理、单片机原理等后续课程的学习以及从事数字电子技术领域的工作打下扎实的基础。

2．本课程的主要内容：

逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的化简方法。半导体二极管、三极管、MOS管的开关特性。CMOS、TTL集成逻辑门。组合电路的基本分析和设计方法。加法器、比较器、编码器和译码器、数据选择器和分配器，只读存储器。基本、同步、主从、边沿触发器，时钟触发器功能分类及转换。时序电路的基本分析和设计方法。计数器、寄存器、读/写存储器、顺序脉冲发生器。多谐振荡器、施密特触发器。数模、模数转换器。

3．教学重点与难点：

教学重点是：逻辑代数的基本概念、公式、定理，逻辑函数的化简方法。各种门电路的逻辑功能，两种集成逻辑门的电气特性。各类触发器的逻辑功能及触发方式。组合、时序电路的分析、设计方法。常用典型组合、时序电路的功能、特点和应用。典型中、大规模集成电路器件的功能和应用。多谐、施密特、单稳的特点、功能、参数及应用。数模、模数转换器的典型电路原理、输出量与输入量间的定量关系，特点、参数。

教学难点：

逻辑代数的公式、定理的正确应用，逻辑函数化简的准确性。集成逻辑门的电气特性。组合、时序电路的设计。触发器的触发方式以及脉冲产生，整形电路、数模、模数转换电路的工作原理。

4．本课程的知识范围及与相关课程的关系

本课程是计算机科学与技术专业的硬件基础课程，其先修课为高等数学、普通物理、电路基础、模拟电路，后读课程为计算机组成原理、微机原理、单片机原理、计算机接口技术、计算机网络技术等。

5．教材的选用：

数字电子技术基础简明教程（第二版）

清华大学电子学教研组编

余孟尝主编

高等教育出版社1999年10月第2版

二、课程内容及学时分配：

第一章逻辑代数基础

1．教学内容：

概述

逻辑代数、数制及其转换、BCD码。

1.1 基本概念、公式和定理

1.2 逻辑函数的化简方法

1.3 逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换

2．教学目的及要求：

逻辑代数是分析和设计数字电路的数学工具，本章主要介绍逻辑代数的公式、定理及逻辑函数的化简方法。要求掌握常用数制及其转换，基本和常用逻辑运算，逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的公式、图形化简法，逻辑函数的五种表示方法及相互之间的转换。

3.教学重点：

逻辑代数的公式、定理、逻辑函数的的公式、图形化简法。

公式、定理、规则的正确应用，逻辑函数化简的准确性。

5．本章教学时间分配及进度安排：

本章共10 学时。进度安排：概述（绪论、数制）1.5学时，1.1节2学时，1.2节5学时，1.3节1学时，习题课0.5学时。

6.主要教学环节的组织

课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导相结合。

第二章门电路

1.教学内容：

概述

门电路，逻辑变量与两状态开关，高、低电平与正、负逻辑，分立元件门电路和集成门电路等概念。

2.1 半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性

2.2 分立元件门电路

2.3 CMOS集成门电路

2.4 TTL集成门电路

2.教学目的及要求：

集成逻辑门是构成数字逻辑电路的基本单元。本章主要介绍CMOS和TTL集成逻辑门的逻辑功能和电气特性。要求掌握高、低电平与正、负逻辑的概念，二极管、三极管、MOS管的开关特性，熟悉二极管与门和或门，三极管非门的电路结构及工作原理；熟悉CMOS和TTL反相器的电路结构工作原理，掌握其电气特性和功能。掌握与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、三态门、OD门、OC门、CMOS 传输门的逻辑符号、逻辑功能。熟悉各种门电路的特点使用方法。

CMOS和TTL集成门电路，重点是外部特性，即逻辑功能和电气特性。

4．教学难点；

CMOS和TTL集成门电路的电气特性。

5．本章教学时间分配及进度安排：

本章共12学时。进度安排：2.1节2，2.2节0.5，2.3节4.5，2.4节4.5，习题课0.5。

6．主要教学环节的组织

课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导、实验相结合，并逐步采用CAI、网络教学、EDA 技术等先进教学手段。

第三章组合逻辑电路

1.教学内容：

概述

组合电路的特点，功能表示方法及分类

3.1 组合电路的基本分析方法和设计方法

3.2 加法器和数值比较器

3.3 编码器和译码器

3.4 数据选择器和分配器

3.5 用中规模集成电路实现组合逻辑函数

3.6 只读存储器（ROM）

3.7 组合电路中的竞争冒险

2.教学目的及要求：

本章主要介绍组合逻辑电路的分析和设计方法以及常用典型组合电路的功能、应用。

要求：掌握组合电路的特点、基本分析和设计方法，掌握加法器、比较器、编码器和译码器、数据选择器和分配器、只读存储器等常用组合电路的功能、应用及实现方法。熟悉典型中规模集成组合逻辑器件的功能、应用及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法。了解组合电路中的竞争冒险。

3.教学重点：

组合电路的分析和设计方法，常用中规模集成器件的功能和应用。

4.教学难点：

组合电路的设计

5.本章教学时间分配及进度安排：

本章共15学时。进度安排：概述、3.1节2.5，3.2节2，3.3节4.5，3.4节1.5，3.5节1，3.6节2，3.7节0.5，习题课1。

6．主要教学环节的组织

同第二章6

第四章触发器

1.教学内容：

概述

对触发器的基本要求，触发器的现态、次态，触发器的分类。

4.1基本触发器