数字电子技术基础教学大纲

《数字电子技术基础》教学大纲
适用对象:本科
(学分:3 学时:54
一、课程性质和任务
本课程为高等院校电气、电子类专业的一门专业基础课,是一门实践性很强的课程。

通过本课程的学习,应使学生获得数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后深入学习电子技术某些领域中的内容,为数字电子技术在专业中的应用打好基础。

二、课程的重点和难点:
内容(理论教学部分、基本要求与课时安排
(一、数字电路基础(6~8学时
1、数制和编码
要求掌握常用的数制:十进制、八进制、二进制、十六进制等,并熟悉其相互转换。

掌握常用的编码如8421 BCD码、5421 BCD码、2421 BCD码、余三码、Gray 码等。

2、逻辑代数基础
要求掌握逻辑函数的基本定律和常用公式,能应用这些公式证明逻辑函数式子。

3、逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法
要求掌握用代数法和卡诺图法化简逻辑函数,重点掌握卡诺图化简法。

4、组合逻辑电路的分析方法
要求了解组合逻辑电路的一般分析方法。

重点和难点:
常用的数制(十进制、八进制、二进制、十六进制等及其相互转换。

卡诺图法化简逻辑函数。

组合逻辑电路的分析。

(二、集成逻辑门电路(3~4学时
1、TTL逻辑门电路:TTL与非门、OC门、三态门。

2、MOS门电路:CMOS反相器、CMOS传输门。

因在此之前没有学过二极管、三极管,所以这章讲述时略去门电路的内部结构,重点放在外部特性上,要求掌握门的符号、逻辑功能及一些外部特性。

重点和难点:
TTL与非门。

CMOS反相器。

难点:
CMOS异或门。

(三、组合逻辑电路(4~6学时
1、常用组合逻辑单元电路:加法器、数值比较器、编码器、译码器、数据选择器、数据分配器。

2、组合逻辑电路的设计
要求掌握加法器、数值比较器、编码器、译码器、数据选择器、数据分配器等常用组合逻辑电路的符号及功能,以及它们的功能扩展。

能用译码器、数据选择器等实现逻辑函数。

掌握组合逻辑电路的设计方法。

重点:
组合逻辑电路的设计方法。

编码器、译码器、加法器、数值比较器、数据选择器、数据分配器等常用组合逻辑电路的工作原理、符号及功能,以及它们的功能扩展。

难点:
常用组合逻辑电路的功能扩展。

(四、集成触发器(4~6学时
1、基本RS触发器
要求掌握基本RS触发器的结构和逻辑功能、输出波形。

2、时钟控制电平触发的触发器
要求掌握电平触发的概念,会画电平触发的触发器的输出波形。

3、边沿触发的触发器
要求掌握边沿D触发器和JK触发器的符号和逻辑功能,会画输出波形。

重点和难点:
常用触发器的工作原理。

(五、时序逻辑电路(7-9学时
1、寄存器和移位寄存器
要求能用真值表和波形图分析移位寄存器的工作原理。

2、计数器:同步和异步二进制计数器,N进制计数器,中规模集成计数器。

要求能用真值表和波形图分析计数器的工作原理,能设计同步计数器。

熟悉中规模集成计数器的功能,能应用中规模集成计数器设计任意进制的计数器。

3、时序电路的分析与设计。

重点和难点:
时序逻辑电路的分析和设计。

重点和难点:
1.移位寄存器的工作原理。

2.应用中规模集成计数器设计任意进制的计数器。

(六、数/模和模/数转换器(3~4学时
1、数/模转换
要求了解数/模转换的概念,掌握分辨率、转换精度等概念,简单了解几种数/模转换器的工作原理。

2、模/数转换
要求了解模/数转换的几个过程,简单了解几种模/数转换器的工作原理。

重点和难点:
数/模和模/数转换器的工作原理。

(七、脉冲信号的产生和整形(3~4学时
555集成定时电路及其应用。

重点:
多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的工作原理、波形图。

重点和难点:
555集成定时电路的工作原理及其应用。

因这部分内容和模电内容联系紧密,故只能根据时间略作介绍,若时间紧则省略不讲。

(八、半导体存储器和可编程器件(18~20学时
了解半导体存储器的工作原理,掌握熟悉系统设计的基本流程,学会使用ispEXPERTS软件进行PLD的应用开发。

重点和难点:
可编程逻辑器件的内部结构。

ABEL语言。

ispEXPERTS软件的使用。

难点:
半导体存储器的电路结构和工作原理。

(以上总学时为48~60学时
三、作业
根据教材后习题布置作业,一般每次4~5题。

四、推荐教材和主要参考教材
教材:“电子技术基础”数字部分(第四版
华中理工大学电子学教研室编康华光主编高教出版社
参考教材:
1、《数字电子技术基本教程》(修订版
宋樟林、陈道铎、王小海编浙江大学出版社
2、“数字电子电路”阎石主编中央广播电大出版社
3.“数字电子技术基础简明教程” 清华大学电子学教研组编高等教育出版社
4. “ CPLD/FPGA的开发与应用” 徐志军等编著电子工业出版社
推荐课件:自行开发。