数字电路课程教学大纲.docx

数字电路课程教学大纲.docx

《数字电路课程教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电路课程教学大纲.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

数字电路课程教学大纲

“数字电路”课程教学大纲

英文名称：

Digitalcircuit

课程编码：

20312006

课程性质：

专业主干课程

学时：

60

周学时：

4

学分：

3

适用专业：

电子信息科学与技术

开课学期：

第三学期

【课程性质、目的和要求】

“数字电路”是电子信息科学与技术专业的一门专业主干课程。

该课程是现代电子信息技术的基础，学习数字电子技术课程，对培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析和解决问题的能力，都有及其重要的作用。

本课程的任务是使学生掌握数字电子技术的基本理论、基本工作原理、分析设计数字系统的基本方法和基本的实验技能,为下一步学习综合电子系统设计和深入学习后续课程打下必要的基础。

【教学内容、要点和课时安排】

第一章逻辑代数基础（8学时）

教学目的：

通过本章的学习，使学生掌握逻辑函数的六种表示方法；掌握逻辑代数的三种基本运算及其复合运算；掌握逻辑代数的公式、基本规则；掌握逻辑函数公式和卡诺图这两种方法化简逻辑函数；熟悉三种基本的数字逻辑运算器件及其应用。

教学重点和难点：

1、逻辑代数的基本公式和常用公式

2、逻辑代数的基本定理

3、逻辑函数的各种表示方法及其相互转换

4、逻辑函数的化简方法

第一节概述

一、数字量和模拟量

一、

二、数制和码制

第二节逻辑代数中的三种基本运算

第三节逻辑代数的基本公式

一、基本公式

二、若干常用公式

第四节逻辑代数的基本定理

一、代入定理

二、反演定理

三、对偶定理

第五节逻辑函数及其表示方法

一、逻辑函数

二、逻辑函数的表示方法

三、逻辑函数的两种标准形式

第六节逻辑函数的公式化简法

一、逻辑函数的最简形式

二、常用的化简方法

第七节逻辑函数的卡诺图化简法

一、逻辑函数的卡诺图表示法

二、用卡诺图化简逻辑函数

第八节具有无关项的逻辑函数及其化简

思考题

1、逻辑函数有哪几种表示方法？

如何相互转换？

2、如何化简逻辑函数？

第二章门电路（10学时）

教学目的：

通过本章的学习，使学生掌握CMOS、TTL集成门电路的外部特性与主要参数；了解CMOS、TTL集成门电路的逻辑电路结构；掌握各种集成门电路芯片的逻辑功能与应用。

教学重点和难点：

1、半导体二极管、三极管开关状态的等效电路和外特性；

2、TTL电路的外特性及其应用；

3、CMOS电路的外特性及应用；

补充：

半导体器件

第一节半导体基础知识

一、导体、半导体和绝缘体

二、本征半导体

三、杂质半导体

四、PN结

第二节半导体二极管

一、半导体二极管的基本结构

二、伏安特性

三、主要参数

四、二极管的极间电容

第三节双极型晶体管

一、基本结构

二、电流放大原理

三、特性曲线

四、主要参数

第四节场效应管

Jiaocai

教材第二章

第一节概述

第二节管子的开关特性

一、半导体二极管的开关特性

二、半导体三极管的开关特性

第三节最简单的与、或、非门电路     

一、二极管与门

二、二极管或门

三、三极管非门

第四节TTL门电路

第五节CMOS门电路

思考题

1、三种基本逻辑关系是什么？

2、TTL电路的传输特性是什么？

3、TTL与非门的主要参数有哪些？

第三章组合逻辑电路（10学时）

教学目的：

通过本章的学习，使学生掌握组合逻辑电路的概念；掌握组合逻辑电路的分析与设计方法；掌握编码器、译码器、数据选择器、半加器，全加器等典型逻辑器件使用方法；正确理解组合逻辑部件的电路结构和工作原理；了解组合逻辑设计与组合逻辑电路中的竞争冒险问题；熟悉用中规模集成电路实现组合逻辑函数的方法。

教学重点和难点：

1.组合逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点；

2.组合逻辑电路的设计方法；

3.常用中规模集成的组合电路器件的应用；

4.组合逻辑电路的竞争冒险现象的成因及其消除方法。

　第一节概述

　　第二节组合逻辑电路的分析方法和设计方法

一、组合逻辑电路的分析方法

　　二、组合逻辑电路的设计方法

第三节若干常用的组合逻辑电路

一、编码器

　　二、译码器

三、数据选择器

四、加法器

五、数值比较器

第四节组合逻辑电路中的竞争—冒险现象

思考题

1、组合逻辑电路的特点是什么？

2、组合逻辑电路的分析和设计方法是什么？

3、什么是组合逻辑电路的竞争冒险？

第四章触发器（8学时）

教学目的：

：

通过本章的学习，使学生熟练掌握各种触发器的电路组成、逻辑功能、触发方式、特性方程；熟练画出JK、D、RS、T触发器在不同输入信号条件下，Q端的输出波形；熟悉时钟触发器的功能、分类及其转换。

教学重点和难点：

1、各种电路结构的触发器所具有的动作特点；

2、触发器逻辑功能的分类和触发器逻辑功能的描述方法。

第一节概述

　　第二节触发器的电路结构与动作特点

　　第三节触发器的逻辑功能及其描述方法

思考题

1、触发器有哪些类型？

2、各种触发器如何相互转换？

第五章时序逻辑电路（12学时）

教学目的：

通过本章的学习，使学生掌握时序逻辑电路的特点；掌握时序逻辑电路的分析与设计方法；掌握同步和异步的二—十进制计数器的构成方法和工作原理；熟练掌握中规模集成芯片，运用“反馈归零法”、“反馈置数法”、“反馈置最小数法”和“级联法”等四种方法构成“N进制计数器”；掌握计数器“同步清零”、“异步清零”两种不同清零方式，反馈状态值减1、不减1的不同。

教学重点和难点：

1.时序逻辑电路的分析与设计方法；

2.常用的中规模集成时序逻辑电路器件的应用。

第一节概述

　　第二节时序逻辑电路的分析方法

一、同步时序逻辑电路的分析方法

　　二、时序逻辑电路的逻辑功能描述方法

三、异步时序逻辑电路的分析方法

第三节若干常用的时序逻辑电路

一、寄存器和移位寄存器

　　二、计数器

第四节时序逻辑电路的设计方法

思考题

1、时序逻辑电路的特点是什么？

2、时序逻辑电路的分析和设计步骤是什么？

第六章脉冲波形的产生和整形（4学时）

教学目的：

通过本章的学习，使学生掌握555等芯片构成的多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器的工作原理及其应用。

教学重点和难点：

1、多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器的工作原理，以及电路参数和性能的定性关系；

2、555定时器的应用；

第一节概述

　　第二节施密特触发器

　　第三节单稳态触发器

　　第四节多谐振荡器

　　第五节555定时器及其应用

思考题

1、555定时器的结构特点是什么？

2、如何用555定时器构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器？

第七章半导体存储器（4学时）

教学目的：

通过本章的学习，熟悉ROM和RAM的电路结构和工作原理；掌握ROM和RAM扩展存储容量的方法。

教学重点和难点：

1、ROM和RAM的电路结构和工作原理；

2、ROM和RAM扩展存储容量的方法；

第一节概述

　　第二节只读存储器（ROM）

　　第三节随机存储器（RAM）

　　第四节存储器容量的扩展

　　第五节用存储器实现组合逻辑函数

思考题

1、ROM和RAM的区别是什么？

2、如何对存储器的容量进行扩展？

第九章数／模转换与模／数转换（4学时）

教学目的：

通过本章的学习，使学生熟悉A／D与D／A转换器的主要性能指标；掌握A／D、D／A转换器的电路结构、工作原理；了解A／D与D／A转换器的应用。

教学重点和难点：

1.D/A转换器的基本工作原理，输入与输出关系的定量计算；

2.A/D转换器的主要类型，它们基本工作原理和综合性能的比较；

3.D/A、A/D转换器的转换速度与转换精度及影响它们的主要因素；

第一节概述

　　第二节D/A转换器

　　第三节A/D转换器

思考题

1、什么是A／D与D／A转换器？

2、A／D与D／A转换器的主要性能指标有哪些？

3、A／D转换有哪些方法？

【考核方式及评价结构比例】

平时成绩和期末闭卷考试相结合的考核方式，期末闭卷考试占百分之六十，平时成绩占总成绩的百分之四十，其中平时成绩包括出勤、平时测验、作业完成情况和实验成绩。

【使用教材及主要参考书目】

1、阎石主编《数字电子技术基础》（第4版）高等教育出版社

     2、余孟尝主编《数字电子技术基础简明教程》（第2版）高等教育出版社

      3、梅开乡主编《数字逻辑电路学习与实训指导》电子工业出版社2004.8

     4、白中英主编《数字逻辑与数字系统》（第3版）科学出版社

    5、康华光主编《电子技术基础（数字部分）》（第5版）高等教育出版社

“数字电路”课程实验教学大纲

数字电路（DigitalcircuitExperiment）

课程编码：

1112004

课程总学时：

78学时[理论：

60学时；实验：

18学时]

课程总学分:

4学分

适用专业和年级：

电子信息科学与技术专业二年级

【实验的目的与任务】

该课程是学习和掌握用数字电子技术进行电路设计，从而获得实验数据和重要结论的一门课程。

通过实验可加深数字电子技术的基本原理和方法的理解，使学生掌握集成门和触发器逻辑电路的能力，熟悉常用中小规模数字集成电路逻辑功能与使用方法。

【主要仪器设备及台（套）数】：

数字电路实验箱13

示波器13

信号发生器13

晶体管毫伏表13

【主要实验教材（指导书）及参考用书】

1、数字电子技术基础  阎石主编   高等教育出版社

2、电子技术实验与制作李敏君、杨昕卉、张冰编黑龙江朝鲜民族出版社

【成绩考核方式及评分标准】

由指导教师结合实验报告质量及学习态度等评分。

实验成绩占期终总成绩的20%。

【实验项目与要求】

序号

实验项目名称

时数

项目类型

项目性质

每台（套）仪器人数

目的要求

1

TTL与非门参数测试

3

操作

验证

2

掌握“TTL”门电路参数测试，了解Von、Voff的物理意义，测试并绘制其电压传输特性。

2

门电路逻辑功能及逻辑变换

3

操作

验证

2

熟悉门电路逻辑功能及测试方法。

熟悉门电路的逻辑变换方法。

3

组合逻辑电路设计

3

操作

设计

2

掌握组合逻辑电路的设计方法，提高理论联系实验的能力，用与非门设计输入变量逻辑电路。

4

时序电路设计

3

操作

设计

2

掌握简单的时序电路设计方法及调试方法。

5

计数、译码及显示

3

操作

设计

2

掌握集成计数器7490的逻辑功能及测试方法，掌握计数、译码、显示电路的工作原理及其应用。

6

555定时器

3

操作

设计

2

掌握555时基电路的结构和工作原理，学会对此芯片的正确使用。

学会分析和测试用555时基电路构成的多谐振荡器的典型应用。

7

移位寄存器

3

操作

验证

2

熟悉移位寄存器的工作原理。

掌握移位寄存器的典型应用。

熟悉移位寄存器的调试方法。

8

中规模集成计数器的应用

3

操作

设计

2

熟悉中规模集成电路计数器的功能及应用。

掌握用集成计数器构成任意计数器的方法。

注：

1.项目类型：

演示、操作、模拟；3.项目性质：

验证、综合、设计、研究。

撰稿人：

李敏君审稿人：

年月日年月日