《数字电子技术》课程教学提纲
《数字电子技术》课程教学大纲课程编号:
适用专业:自动化、电气工程及其自动化、信息工程
学时数: 64 学分数: 4
一、课程的性质和目的
《数字电子技术》是电子、信息、控制和电力类等专业在数字电子技术方面入门性的必修技术基础课程,它既具有自身的理论体系,又是实践性很强的课程。
本课程的任务是使学生获得数字电子技术方面的基本理论,基本方法和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为以后深入学习电子技术其它领域的课程以及为电子技术在专业中的应用打好基础。
开设本课程的主要目的,是为了使电类各专业学生学习和掌握数字电子技术的基础知识,了解常用的数字小规模、中规模和部分大规模集成电路的特点、使用方法及基本分析方法。
二、课程教学内容及学时分配
本课程共分九章,各章教学要求与内容如下:
第一章逻辑代数基础(8学时)
教学要求:熟练掌握二、十六进制及其与十进制的相互转换;熟练掌握8421码、BCD 的编码方法;了解其它常用的编码方法;熟悉逻辑代数的基本定律与定理;熟练掌握逻辑问题的各种描述方法;熟练掌握逻辑代数的公式化简法;卡诺图化简法。
教学内容:数制和码制、二进制算术运算和逻辑运算;逻辑代数的基本公式和常用公式;逻辑代数的基本定理;逻辑函数及其表示方法;逻辑函数的公式化简法;逻辑函数的卡诺图化简法;具有无关项的逻辑函数及其化简。
第二章门电路(8学时)
教学要求:熟练掌握TTL和CMOS门的逻辑功能、特性、参数和使用方法;熟练掌握各种门电路的各种表示方法;正确理解TTL和CMOS门电路结构及工作原理;一般了解其他逻辑门电路的特点。
教学内容:半导体二极管、双极型三极管的开关特性和MOS管的开关特性;最简单的与、或、非门电路;TTL门电路;其他类型的TTL门电路;其他类型的双极型数字集成电路;CMOS门电路;其他类型的MOS集成电路。
第三章组合逻辑电路(9学时)
教学要求:熟练掌握组合逻辑电路分析与设计的基本方法;熟练掌握常用的组合功能部件的逻辑功能及其使用方法;正确理解常用组合功能部件的工作原理;一般掌握竞争与冒险产生的原因及其消除办法。
教学内容:组合逻辑电路的分析方法和设计方法;若干常用的组合逻辑电路:编码器、优先编码器、译码器(二-十进制译码器、显示译码器)、数字选择器、加法器、数据比较器;
组合逻辑电路中的竞争-冒险现象。
第四章触发器(6学时)
教学要求:熟练掌握基本RS触发器的结构、逻辑功能及描述方法;熟练掌握D触发器、JK触发器的逻辑功能、触发方式、描述方法及功能转换;理解各种触发器工作原理;了解各种触发器电路结构的特点;会画不同类型、不同结构、不同触发方式的触发器的时序波形图。
教学内容:
各种类型触发器的电路结构与工作特点:基本RS触发器、同步RS触发器、主从结构RS触发器。
触发器逻辑功能及其描述方法:触发器按逻辑功能的分类:RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。
触发器的动态特性。
第五章时序逻辑电路(11学时)
教学要求:熟练掌握同步时序逻辑电路和异步计数器的基本分析方法;掌握同步时序逻辑电路的基本设计方法;掌握任意进制计数器的构成方法;正确理解常用MSI时序逻辑器件的工作原理,熟练掌握其电路基功能及使用方法。
教学内容:
时序逻辑电路的分析方法:同步时序逻辑电路的分析方法、时序逻辑电路的状态转换表、时序逻辑电路的状态转换图和时序图;异步时序逻辑电路的分析方法;若干常用的时序逻辑电路:寄存器、移位寄存器、同步计数器(4位二进制计数器74161,十六进制加/减计数器74LS191, 十进制计数器74160)、异步计数器(二-五-十进制异步计数器74LS290);任意进制计数器的构成方法;时序逻辑电路的设计方法:同步时序逻辑电路的设计方法,异步时序逻辑电路的设计方法;时序逻辑电路中的竞争-冒险现象。
第六章脉冲波形的产生与整形(8学时)
教学要求:掌握施密特触发器的功能、描述方法;了解施密特触发器的各种结构的工作原理。
掌握单稳态触发器的功能、描述方法;计算暂稳态时间的方法,了解其各种结构工作原理。
掌握多谐震荡器的功能、描述方法;计算震荡周期、频率;了解其各种结构的工作原理。
熟练掌握555定时器的工作原理及其简单应用。
教学内容:
施密特触发器:由门电路组成的施密特触发器,集成施密特触发器,施密特触发器的应用。
单稳态触发器:用门电路组成的单稳态触发器,集成单稳态触发器。
多谐振荡器:对称式多谐振荡器,非对称式多谐振荡器,石英晶体多谐振荡器,环形振荡器。
555定时器及其应用:555定时器的电路结构与功能,用555定时器接成的施密特触发器,用555定时器接成的单稳态触发器,用555定时器接成的多谐振荡器。
第七章半导体存储器(5学时)
教学要求:掌握存储器的主要指标及存储容量的计算;掌握半导体存储器(ROM)的结构、功能,理解其工作原理;掌握随机存取存储器(RAM)的结构、功能、性能及扩展方法;掌握
用半导体存储器实现组合逻辑函数的方法,会画点阵图。
教学内容:只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);存储器容量的扩展;位扩展方式,字扩展方式;用存储器实现组合逻辑函数。
第八章可编程逻辑器件(3学时)
教学要求:了解典型可编程逻辑器件(PLD)的工作原理和使用方法。
教学内容:PLD电路中门电路的习惯画法;现场可编程逻辑阵列;可编程阵列逻辑(PAL);通用阵列逻辑(GAL)。
第九章数-模和模-数转换(6学时)
教学要求:掌握常用权电阻、倒T型电阻DAC的结构;了解权电流DAC的结构,掌握输出电压V o的计算方法;掌握并联ADC、计数式ADC、逐次—渐近ADC和双积分ADC 的结构和工作原理;了解常用的采样—保持电路;熟悉ADC和DAC的主要性能指标的表达方法。
教学内容:D/A转换器(权电阻网络D/A转换器,倒T形电阻网络D/A转换器,,权电流型D/A转换)器、A/D转换器(A/D转换器的基本原理,取样-保持电路;直接A/D转换器,间接A/D转换器)。
附:学时安排表
本课程实验单独设课。
三、课程教学的基本要求
1. 通过本课程的学习,要求学生深刻理解、牢固掌握常用的数字电路器件的基本逻辑功能、描述方法、使用方法,掌握简单数字系统的分析和设计方法,为学习电信、电力和自动控制等方面的后续课程,以及今后从事电子、电信方面的实际工作打下基础。
2. 作业要求
要求学生独立完成作业,通过作业学生能够掌握本课程的基本概念、基本分析方法。
作业量建议如下:60至70个作业题。
3. 考试方式与要求
考试主要采用闭卷形式,考试范围应涵盖主要知识点,考试内容应能客观反应出学生对本课程主要概念的记忆、掌握程度,对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。
考试题型应尽量多样化。
总评成绩:平时作业占30%,闭卷考试占70%。
4.课程设计
课堂教学之后,根据专业不同,可开设数字电路课程设计1~2周,为1学分。
四、本课程与其它课程的联系与分工
1. 本课程是在学生学习了电路基础和半导体基础知识之后开设的。
学生在学习本课程前应具备电路分析的基本知识,常用半导体器件的特性、应用及简单电子电路的分析基础。
“电路理论”、“模拟电子技术基础”为本课程的先修课程。
本课程的学习为“单片机原理及应用”、“微机原理及应用”等后修课程打下基础。
2. “第八章可编程逻辑器件”本课程只作为指导阅读的内容,详细的工作原理及应用可安排在《数字电路课程设计》中讲授。
五、建议教材与教学参考书
[1] 清华大学电子学教研组编. 阎石主编,《数字电子技术基础》4版,北京:高等教育出版社,2004.
[2] 华中理工大学电子学教研室编. 康华光主编,陈大钦副主编,《电子技术基础》数字部分5版,北京:高等教育出版社,2006.
[3] 杨志忠主编,《数字电子技术》,北京:高等教育出版社,2005.
[4] 清华大学电子学教研组编. 阎石、王红主编,《数字电子技术基础》教师手册4版,北京:高等教育出版社,2004.。
数字电子技术 课程大纲
数字电子技术课程大纲数字电子技术课程大纲第一部分:课程简介数字电子技术是现代电子工程领域的基础课程之一,旨在培养学生对数字电路的理论知识和实践技能。
本课程将介绍数字电路的基本概念、设计原理和应用技术,以及数字电子系统的组成和工作原理。
第二部分:学习目标通过学习数字电子技术课程,学生将达到以下学习目标:1. 掌握数字电路和逻辑门的基本知识和运算方法;2. 理解组合逻辑和时序逻辑电路的设计原理和实践技巧;3. 掌握常见数字电子元器件的特性和应用;4. 熟悉数字信号处理和数字系统设计的基本概念;5. 能够运用数字电子技术解决实际问题。
第三部分:课程内容1. 数字电路基础知识- 二进制数系统和逻辑代数- 基本的逻辑门和布尔逻辑- 算术运算和编码原理2. 组合逻辑电路设计- 组合逻辑电路和逻辑函数的设计方法 - Karnaugh图和卡诺模型的应用- 多路选择器和译码器的设计3. 时序逻辑电路设计- 触发器和时序逻辑电路的设计技术 - 计数器和状态机的设计方法- 存储器和寄存器的应用4. 数字信号处理- 采样和量化原理- 离散傅立叶变换和滤波器设计- 数字信号处理器的应用5. 数字系统设计- 设计流程和方法- 硬件描述语言和逻辑综合- FPGA和ASIC的设计与实现第四部分:教学方法1. 理论授课:通过课堂讲授,介绍数字电子技术的基本概念和原理。
2. 实验实践:组织学生进行数字电路的实验操作,巩固理论知识和培养动手能力。
3. 项目实践:组织学生参与数字电子系统的实际设计和开发,提升综合应用能力。
4. 讨论互动:鼓励学生积极参与课堂讨论和互动,培养合作和创新精神。
第五部分:考核评价1. 平时表现:参与课堂讨论、完成作业和实验报告等。
2. 期中考试:对课程前半部分的知识掌握进行测试。
3. 期末考试:对整个课程的知识和能力进行综合考核。
4. 实验成绩:根据实验操作和实验报告的完成情况评定。
5. 项目成绩:根据参与项目设计和实现的过程和成果评定。
数字电子技术课程教学大纲
数字电子技术课程教学大纲一、课程性质:1、数字电子技术课程是自学院建院以来就开设的重要的专业基础课程,是理工类学科的必修课程。
2、数字电子技术课程是我院运算机学院、机械学院必修的重要课程,文科类学院学生选修的重要课程,是职业教育类学生超级重要的实践技术课程。
二、课程大体要求:一、把握电路分析的大体原理和方式。
二、明白得经常使用电工电器的工作原理和特性。
3、把握数字电路和模拟电路分析的大体原理和方式。
三、课程大体内容:第一章逻辑代数基础学习目的和要求,大体内容:1)把握数制与编码。
2)明白得大体概念、公式和定理。
3)明白得逻辑函数的化简。
4)把握逻辑函数的表示方式及彼此转换。
本章重点内容:数制与编码及大体概念、公式和定理,明白得逻辑函数的化简。
把握逻辑函数的表示方式及彼此转换。
第二章集成逻辑门电路学习目的和要求,大体内容:1)把握数字电路中的二极管与三极管概念。
2)把握数字电路中的二极管与三极管概念。
3)把握TTL逻辑门电路。
4)明白得集成逻辑门电路的应用本章重点:1.数字电路中的二极管与三极管概念;2.数字电路中的二极管与三极管概念。
第三章组合逻辑电路学习目的和要求,大体内容:1)把握编码器和译码器。
2)把握加法器和数值比较器。
3)把握数据选择器。
4)把握组合逻辑电路中的竞争冒险。
学习要求:把握编码器和译码器。
明白得加法器和数值比较器的作用。
对数据选择器的计算熟练把握。
※第四章触发器学习目的和要求,大体内容:1)了解大体触发器。
2)明白得主从触发器的概念。
3)了解边沿触发器。
4)把握集成触发器。
学习要求:(1)明白得大体触发器的物理意义;(2)把握主从触发器,及边沿触发器集成触发器的分析方式。
重点与难点重点:大体触发器难点:主从触发器,及边沿触发器集成触发器第五章时序逻辑电路学习目的和要求,大体内容:1)了解时序逻辑电路的分析方式概念和要紧物理量。
2)了解计数器。
3)把握寄放器4)把握时序逻辑电路的设计方式及计算。
数字电子技术课程理论课教学大纲
《数字电子技术》课程理论课教学大纲一、课程设置目的、性质与任务《数字电子技术》是电气与电子类本科、专科专业的一门重要的专业基础课程,主要任务是讨论各种数字电路的基本概念、基本工作原理、基本分析方法和应用。
目的是:一方面使学生学会分析、研究、应用和设计各种数字电路,以便为以后学习各门专业课程打下基础,并为以后学习该课程相应的新技术和新器件提供帮助。
另一方面通过对本课程学习,加强理论分析与实际应用相结合的能手。
二、课程教学内容和教学要求1数字电路基础教学内容:数字电路的特点和分类,脉冲波形的主要参数,数制和码制的概念,不同数制间的转换,逻辑函数及其表示方法,逻辑代数的基本定律和规则,逻辑函数的公式化简法,逻辑函数的卡诺图化简法。
教学要求:了解数字电路的特点和分类;掌握脉冲波形的主要参数,数制和码制的概念;熟练掌握不同数制间的转换,了解逻辑函数及其表示方法;熟练掌握逻辑代数的基本定律和规则;熟练掌握逻辑函数的公式化简法;熟练掌握逻辑函数的卡诺图化简法。
2逻辑门电路教学内容:分立元件门电路,TTL集成逻辑门电路,CMOS集成逻辑门电路,集成逻辑门电路的应用,逻辑符号的等效变换。
教学要求:了解集成逻辑门电路的应用;了解逻辑符号的等效变换;掌握分立元件门电路的工作原理及其应用;掌握TTL集成逻辑门电路;掌握CMOS集成逻辑门电路。
3组合逻辑电路教学内容:组合逻辑电路的分析和设计,半加器、全加器、编码器、译码器的工作原理,数据选择器、数据分配器、数据比较器的分析,利用中规模组合逻辑部件实现中规模组合逻辑函数,组合逻辑电路中的竞争冒险。
教学要求:了解组合逻辑电路中的竞争冒险;掌握半加器、全加器的工作原理;掌握编码器、译码器的工作原理;掌握数据选择器、数据分配器、数据比较器的分析;熟练掌握程组合逻辑电路的分析和设计;熟练掌握利用中规模组合逻辑部件(数据选择器和译码器)实现中规模组合逻辑函数。
4集成触发器教学内容:基本RS触发器,同步RS、JK触发器,JK边沿触发器,维持阻塞结构的D触发器,主从RS、JK触发器,触发器之间的转换。
《数字电子技术》课程教学大纲
数字电子技术课程教学大纲(DIGITA1E1ECTRONICTECHNO1OGY)总学时数:56其中实验学时:0学分:3.5适用专业:电气工程与自动化专业一、课程的性质、目的和任务本课程是自动化专业的必修学科基础课程。
数字电子技术是电工、电子系列课程知识平台上的重要组成部分,是在电子技术方面入门性质的重要技术基础课。
其教学目的是使学生获得适应信息时代的电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。
培养学生分析和解决问题的能力,为以后深入学习数字电子技术领域的相关内容和专业应用打好基础。
具体包括两方面:一是正确分析设计数字电路特别是集成电路的基础;二是进一步学习设计专用集成电路芯片的基础。
二、课程教学的基本要求在本课程学习中,要求学生掌握数字电子技术中的基本概念、基本原理和基本分析方法,其中包括:数字逻辑基础知识、逻辑门电路、组合逻辑电路的分析和设计、触发器时序逻辑电路的分析和设计、存储器和可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和变换、数模和模数转换器的基本内容。
此外还应了解数字系统设计的一般方法。
三、课程的教学内容、重点和难点第一章数字逻辑概论(6学时)第一节数字逻辑电路概述(1)数字信号和数字电路的特点(2)数字电路的研究方法第二节数制(1)十进制数、二进制数、十六进制数的构成特点(2)非十进制数向十进制数转换及十六进制与二进制的相互转换的方法(3)十进制数向非十进制数转换的方法第三节二进制数的算术运算(1)无符号二进制数的算术运算(2)带符号二进制数的减法运算第四节编码(1)8421码内容及构成特点(2)2421码、5211码、循环码、余3循环码、ASC11码的构成特点及内容第五节基本逻辑运算第六节逻辑函数及其表示方法基本要求:(1)掌握数字信号与模拟信号的区别(2)掌握常用数制及其相互之间的转换(3)掌握原码、反码及补码的关系及转换(4)掌握8421码内容及构成特点;了解其它常用代码的构成特点重点难点:各种数制间相互转换,原码、反码及补码的概念及转换。
数字电子技术 课程大纲
数字电子技术课程大纲一、课程简介数字电子技术作为现代电子工程领域的基础课程之一,是培养学生掌握数字电路设计与应用的重要环节。
本课程旨在通过理论授课和实践操作相结合的方式,使学生全面掌握数字电子技术的基本原理、设计方法和应用技能。
二、教学目标本课程的教学目标主要包括:1. 掌握数字电子技术的基本理论和分析方法,并能运用此理论分析解决数字电路设计中的问题;2. 熟悉数字电子技术的各种逻辑门电路、时序电路和组合电路,能够进行数字电路的设计和验证;3. 知晓数字电子技术在计算机、通信、控制等领域的应用,并了解新兴技术领域中的数字电路设计思想和方法;4. 具备独立进行数字电路实验和项目设计的能力,并能够准确分析实验数据和结果;5. 引导学生培养系统思维和创新意识,提高解决实际问题的能力。
三、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1. 数字系统及其表示- 数字电子技术的基本概念和发展历程- 进制转换和数制运算- 逻辑代数基础2. 基本逻辑门电路- 与门、或门、非门电路设计与分析- 异或门、与非门、或非门电路设计与分析3. 组合逻辑电路设计- 简化与合取范式和析取范式- 组合逻辑电路的最小化设计与实现- 编码器、译码器和多路选择器的设计4. 时序逻辑电路设计- 触发器的概念和应用- 寄存器和计数器电路设计- 有限状态机的设计5. 接口与存储器- 数字电路与模拟电路接口技术- 存储器的基本原理和应用6. 计算机体系结构中的数字电路设计- CPU和控制器的设计- 存储器和总线的设计四、教学方法本课程采取多种教学方法相结合的方式进行教学,包括:1. 理论授课:通过教师讲解、PPT演示等方式,系统地介绍数字电子技术的基本理论和设计方法;2. 实验操作:组织学生进行数字电子技术实验,培养学生的实践动手能力和数据分析能力;3. 项目设计:引导学生参与课程项目设计,培养学生的创新意识和团队协作能力;4. 讨论与交流:组织学生进行小组讨论和展示交流,提高学生的问题分析和解决能力;5. 辅助学习资源:提供相关教材、学习资料和在线资源,帮助学生巩固知识。
《数字电子技术》教学大纲(详细)
《数字电子技术》教学大纲《数字电子技术》课程教学大纲一、课程的性质和任务1、1课程性质《数字电子技术》课程属于电子信息工程技术专业的专业基础课程。
它是微机原理与接口技术、单片机原理与应用、电子设计自动化、嵌入式系统、高频电子线路等一系列课程的先修课程;是从事数字系统、智能控制系统设计工作的必备知识;是参加电子设计大赛,设计电子产品必备的专业知识,是学生提高专业技能、专业能力的主干课程。
1、2课程任务本课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本概念和基本理论,熟悉数字电路的分析方法和设计方法。
使学生掌握数模转换和模数转换电路的工作原理及其应用。
培养学生具备测试电路的能力、实践动手和创新能力,简单数字逻辑系统的分析、设计与应用的能力,以及解决电子技术实践中遇到的数字系统问题的基本技能。
二、课程内容及要求2、1、数字电路的基础知识1、掌握数字信号、模拟信号、脉冲信号的定义。
2、掌握数制和码制的概念。
3、了解常用有权码的编制方法。
4、熟悉RC电路充放电过程。
5、熟悉晶体二极管、晶体三极管的开关特性。
2、2数字逻辑基础1、熟悉逻辑函数的表示方法。
2、掌握逻辑代数规律和公式。
3、掌握公式法化简逻辑函数。
4、掌握卡诺图法化简逻辑函数2、3逻辑门电路1、掌握三种基本逻辑关系的定义、真值表、逻辑表达式。
2、掌握分立元件门电路的分析方法3、掌握复合逻辑门电路的逻辑功能。
4、掌握TTL集成门电路的逻辑功能、使用要求。
5、掌握CMOS集成门电路的逻辑功能、使用要求。
2、4组合逻辑电路1、掌握组合逻辑电路的分析方法。
2、掌握组合逻辑电路的设计方法。
3、熟悉常用组合逻辑电路的逻辑功能、使用要求。
4、熟悉组合逻辑电路的竞争和冒险的判别及消除方法。
2、5集成触发器及其应用1、熟悉触发器的分类方法、逻辑功能的描述方法。
2、掌握各种触发器的触发特性、逻辑特性和应用。
3、熟悉D触发器、JK触发器、T触发器、T′触发器之间的相互转换方法。
