数字逻辑课程概述.
数字逻辑课程介绍和教学大纲
《数字逻辑》课程简介课程内容：《数字逻辑》是计算机科学与技术专业一门专业技术基础必修课，是计算机组成等硬件类课程的先导课程。
课程的内容包括数制与编码；逻辑代数基础；组合逻辑电路；时序逻辑电路；可编程逻辑器件；数字系统设计等。
课程的任务比较全面系统地介绍数字逻辑的基本理论、基本知识和基本技能，通过本课程的学习，使学生学习并掌握基本数字逻辑电路的工作原理和分析方法，能对主要的逻辑部件进行分析和设计，学会使用标准的集成电路，进行数字系统的EDA设计，即借助于软件工具AX+PLUSII/QuartusII完成数字系统逻辑设计，为以后进一步学习计算机组成原理及接口技术打下一个良好的基础。
Brief IntroductionCourse Description:This course is the special fundamental compulsory subject for the computer science and technology specialty students, and it is a guide course of the computer hardwares, such as computer organization.The content of this course include: number system and code order, logic algebra basis combinational logic circuit, sequential logic circuit, programmable logic device, digital system design.The mission of this course is:1st, to introduce the basic theory, the basic knowledge; and the basic skills of digital logic.2nd, to study and master the working principle and analysis method, which can to analyze and design the logical unit, learn to use standard integrated circuit (IC),3rd, to design the digital system by EDA, based on software tools MAX+PLUSII/QuartusII to fulfill logic design of the digital system, and this makes a make a good foundation for students to learn the following course in the future.《数字逻辑电路》教学大纲一、教学内容第一章逻辑理论基础1.1 数制1.2 数制转换1.3 编码教学难点：各种数制之间的关系及相互转换规律；教学重点：二、十六进制及与十进制的相互转换和8421码；常用编码。
数字逻辑课程简介
jindan@
《数字逻辑》课程是计算机专业的技术基础课。 它以数字电子技术为基础，涉及数字技术中的基本原 理、基本分析和设计方法，具有很强的工程实践性。
通过本课程学习，获得数字技术方面的基本理论、 基本知识和基本技能，掌握数字逻辑电路的基本分析 和设计方法，具有初步解决数字逻辑问题的能力，为 学习计算机组成原理等后续课程奠定基础。
数字技术的应用非常广泛
电视技术
雷达技术
航空航天
计算机、自动控制
通信技术
21世纪是信息数字化的时代，“数字逻辑”是数字技术 的基础，是电子信息类各专业的主要技术基础课程之一。
数字技术的应用
计算机 智能仪器
U盘 数码相机
数字技术的应用
• 数字城市
立体城市景观、虚拟现实（VR）、城市可 视化管理、政务可视化沟通、合
课程的基本任务
使学生掌握数字电路与系统的工作原理 和分析设计方法；了解标准的集成电路和高 密度可编程逻辑器件；掌握数字系统的基本 设计方法，为进一步学习各种超大规模数字 集成电路系统打下基础。
课程的内容与要求
➢ 掌握逻辑代数的基本定律和规则；熟悉逻辑函 数的不同表示方法及其相互转换方法；熟练地 运用公式法和卡诺图法化简逻辑函数。
➢ 白中英，杨春武主编，邝坚，冯一兵编著 《数字逻辑与数字系统题解、题库与实验》， 科学出版社
➢ 王春露 ，《数字逻辑学习辅导》，清华大学 出版社
第 0 章 绪论
数 第 1 章 逻辑代数基础
字 第 2 章 逻辑门电路
第 3 章 组合逻辑电路
逻 第 4 章 触发器
辑 第 5 章 时序逻辑电路
第 6 章 可编程逻辑器件
数字逻辑课程设计课案
信号与系统
研究信号与系统的基本概念、分析方法和 处理技术，为通信、控制等领域提供理论 支持。
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微机原理与接口技术
学习微型计算机的基本原理、接口技术和 应用，培养硬件与软件相结合的系统设计
能力。
A 计算机组成原理
深入探究计算机内部各部件的工作 原理和组成方式，以及计算机系统
的整体性能优化。
B
C
D
数字信号处理
针对数字信号的表示、变换、滤波等处理 方法进行深入学习，应用于音频、图像、 视频等多媒体处理领域。
第3-4周
组合逻辑电路（8学时）
第5-6周
时序逻辑电路（8学时）
第7-8周
课程项目与总结（12学时）
02 数字逻辑基础知识
数制与编码
数制
介绍二进制、十进制、十六进制 等数制的基本概念及相互转换方 法。
编码
讲解ASCII码、BCD码等常用编码 方式，以及它们在数字系统中的 应用。
逻辑代数基础
逻辑变量与逻辑函数
和设计计算机硬件系统具有重要意义。
人工智能与机器学习
数字逻辑为人工智能和机器学习提供了底 层算法和硬件支持，如神经网络加速器等
。
电子与通信工程
在电子与通信工程中，数字逻辑广泛应用 于信号处理、通信协议、控制系统等领域 。
物联网与嵌入式系统
物联网和嵌入式系统中大量使用数字逻辑 电路和可编程逻辑器件，以实现各种智能 化功能。
及它们之间的转换。
逻辑函数的化简
02
介绍代数法、卡诺图法等化简逻辑函数的方法，以及化简的目
的和意义。
具有无关项的逻辑函数及其化简
03
《数字逻辑电路》课程思政教学案例
《数字逻辑电路》课程思政教学案例一、课程简介数字逻辑电路是一门重要的专业课程，旨在培养学生掌握数字电路的基本原理、设计、制作和测试等方面的知识。
本课程以实际应用为背景，通过理论与实践相结合的方式，帮助学生掌握数字电路的基本概念和技能。
在课程思政教学中，我们将注重培养学生的职业素养、创新意识和团队协作精神，以适应未来数字电路领域的发展需求。
二、思政教学目标1. 培养学生的爱国情怀，增强民族自豪感，树立为中华民族伟大复兴而奋斗的信念。
2. 培养学生的职业素养，包括严谨的工作态度、精益求精的品质、勇于探索的精神等。
3. 培养学生的创新意识和创新能力，鼓励学生敢于尝试、敢于突破，不断提高自己的综合素质。
4. 培养学生的团队协作精神，学会与他人合作、沟通、协调，共同完成团队任务。
三、教学内容及方法1. 引入案例教学，通过实际数字电路应用案例，让学生了解数字电路在实际生活和工作中的应用场景，激发学生的学习热情和兴趣。
2. 注重实践操作，通过实验、课程设计等方式，让学生亲手制作数字电路，锻炼学生的动手能力和实践能力。
3. 引入小组合作，鼓励学生分组进行数字电路设计和制作，培养学生的团队协作精神和沟通能力。
4. 结合思政元素，在课程中穿插介绍数字电路领域的发展历程、重要人物和成就等，激发学生的爱国情怀和民族自豪感。
5. 注重课堂互动，鼓励学生提问、讨论、分享自己的想法和心得，营造良好的课堂氛围。
四、教学评价与反馈1. 过程性评价：通过课堂表现、实验报告、小组合作成果等方式，对学生在学习过程中的表现进行评价，及时发现和解决问题。
2. 总结性评价：通过期末考试等方式，对学生的学习成果进行总结性评价，以便了解学生的学习效果和进步情况。
3. 反馈与改进：根据评价结果，及时与学生沟通，了解学生的学习困难和需求，不断改进教学方法和内容，提高教学效果。
五、案例总结通过《数字逻辑电路》课程思政教学案例的实施，我们希望学生在掌握数字电路基本知识和技能的同时，能够培养爱国情怀、职业素养、创新意识和团队协作精神等方面的素质。
数字逻辑教学大纲
《数字逻辑》教学大纲哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院《数字逻辑》一、课程设置的有关说明1.数字逻辑课程是计算机科学与技术专业重要的必修课。
2.数字逻辑是基于数字电路相关知识的计算机硬件基础课程，是计算机硬件课程体系的一个重要知识环节。
3.设置本课程的目的和要求：由于一方面数字逻辑是一门涉及面较宽的综合性学科，另一方面也是一门正在迅速发展前沿的学科，新的思想、新的理论以及新的方法不断涌现，还有一点值得注意的是数字逻辑在计算机及其相关领域得到广泛的应用。
为此，本课在选材、内容组织等方面力求做到：科学性、新颖性、实用性，力图在阐明基本原理和方法的同时，也能反映某些最新的研究成果，使学生比较牢固地掌握本课程分支的基本理论知识及实际应用能力。
本门课程共70学时，其中理论课54学时，实验课16学时；总学分为3学分。
4.本门课程主要讲授数字逻辑的基本理论及设计原理和相关实践，全面介绍数字逻辑的基本概念、设计原理、工作原理、实际应用、技术开发和该技术的未来发展方向和趋势，通过学习该知识体系使学生基本掌握该知识体系得理论知识和该知识体系在计算机相关领域的实际应用，及该课程体系在计算机硬件知识体系的重要地位。
并为将来独立的从事基于计算机硬件知识体系的研究与开发打下更坚实的基础。
二、具体教学内容第一章基本知识（4学时）1.教学目的和教学基本要求：掌握数字量与模拟量的特点，数字电路的特点、应用；了解二进制的算术运算与逻辑运算的不同之处；掌握不同数制之间的相互转换；掌握带符号二进制数的代码表示；掌握几种常用的编码。
2.内容提要：第一节概述第二节数制及其转换第三节带符号二进制数的代码表示第四节几种常用的编码3.复习思考题：（1）二、八、十六进制数的转换（2）8421、2421、余三码的组成（3）格雷码和二进制转换第二章逻辑代数基础（12学时）1.教学目的和教学基本要求：掌握逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式；掌握逻辑函数的三种表示方法（真值表法、逻辑式法、卡诺图法）及其相互之间的转换；掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法；掌握最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的应用。
数字逻辑课程设计介绍
数字逻辑课程设计介绍一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字逻辑的基本概念、原理和分析方法，培养学生运用数字逻辑解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解数字逻辑的基本概念，如逻辑门、逻辑函数、逻辑电路等；掌握数字逻辑的表示方法，如真值表、逻辑图等；了解数字逻辑的性质和运算规律。
2.技能目标：学生能够运用逻辑门电路实现基本的逻辑运算；利用逻辑函数进行逻辑电路的设计和分析；利用逻辑图进行逻辑电路的仿真和测试。
3.情感态度价值观目标：培养学生对数字逻辑的兴趣和好奇心，提高学生运用数字逻辑解决实际问题的意识，培养学生的创新能力和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字逻辑基本概念：逻辑门、逻辑函数、逻辑电路等。
2.数字逻辑表示方法：真值表、逻辑图等。
3.数字逻辑的性质和运算规律：逻辑代数、逻辑函数的性质和运算规律等。
4.逻辑电路的设计和分析：逻辑门电路、逻辑函数、逻辑图等。
5.逻辑电路的仿真和测试：利用逻辑电路进行实际问题的分析和解决。
三、教学方法本课程的教学方法主要包括以下几种：1.讲授法：教师通过讲解、举例等方式，向学生传授数字逻辑的基本概念、原理和分析方法。
2.讨论法：学生分组讨论，共同探讨数字逻辑的问题，培养学生的团队合作精神和创新能力。
3.案例分析法：教师提供实际的数字逻辑案例，引导学生运用数字逻辑进行分析，提高学生的实际应用能力。
4.实验法：学生动手进行逻辑电路的设计和分析，培养学生的实践能力和创新意识。
四、教学资源本课程的教学资源包括以下几种：1.教材：数字逻辑教材，用于引导学生学习数字逻辑的基本概念和原理。
2.参考书：提供数字逻辑的相关知识，帮助学生深入理解数字逻辑。
3.多媒体资料：包括PPT、视频等，用于辅助教学，提高学生的学习兴趣和主动性。
4.实验设备：包括逻辑电路实验板、逻辑门电路等，用于学生动手实践，培养学生的实践能力和创新意识。
计算机专业基础课程数字逻辑(必修课)
➢ 参考书
➢《数字逻辑学习与解题指南》 （第二版） 欧阳星明 主编 (华中科技大学出版社)
计算机专业基础课程数字逻辑（必修课）
5
如何学好数字逻辑？
➢ 掌握课程特点
➢ 本课程是一门既抽象又具体的课程
➢在逻辑问题的提取和描述方面是抽象的，而在逻辑 问题的实现上是具体的。因此，学习中既要务虚， 又要务实。
例如：计算机组成原理、计算机系统结构、 微型机与接口、单片机原理及其应用、 数字系统设计自动化等。
硬件是软件运行必要环境
硬件设计是协同设计(co-design)重要手段之一
计算机专业基础课程数字逻辑（必修课）
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数字逻辑电路的种类和研究方法
➢ “数字逻辑”含义
研究数值的逻辑加工和运算的电路。
➢ 分类：
➢ 广泛阅读，拓宽知识面：通过阅读相关的参考书 籍，不仅能加深对所学知识的理解，而且能拓宽 知识面。有利于从更广度和深度加强对课程意义 的理解。
计算机专业基础课程数字逻辑（必修课）
10
如何学好数字逻辑？
➢ 注重理论联系实际
➢ 将书本知识与工程实际统一：学习中注意书本知 识与工程应用存在的差别，将理论与实际统一。
数字逻辑电路
组合逻辑 时序逻辑
研究方法
同步逻辑电路 异步逻辑电路
分析 综合或逻辑设计
计算机专业基础课程数字逻辑（必修课）
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二、数制
1、进位计数制 进位计数制的基本因素：基数和位权。
基数是指计数制中所有到的数字符号的个数。在基数 为R的计数制中，包含0、1、…、R－1共R个数字符号，进 位规律是“逢R进一、借一当R”，称为R进位计数制。
➢换而言之，逻辑电路的分析与设计具有较大的弹性 和可塑性。
数字逻辑课程知识点总结
数字逻辑课程知识点总结数字逻辑是计算机科学和电子工程中非常重要的基础知识之一。
数字逻辑课程主要介绍数字系统的基本概念和原理，包括数字信号的表示和处理、数字逻辑元件的设计和应用、数字系统的组成和设计方法等。
本文将针对数字逻辑课程的主要知识点进行总结，希望能帮助读者对这一领域有更深入的理解。
数字逻辑基本概念1. 数字系统和数制数字系统是一种用来表示和处理数字信息的系统，而数制是表示数字的一种方法。
在数字逻辑中，我们常用的数制有二进制、八进制和十进制等。
不同的数制有不同的特点和应用，例如二进制适合于数字电路的设计和计算机的处理，而十进制适合于人类的日常计数。
2. 逻辑代数逻辑代数是用来描述和分析逻辑运算的一种代数体系，其中包括逻辑运算符、逻辑表达式、逻辑函数等。
在数字逻辑中，我们经常使用的逻辑代数包括与、或、非等基本逻辑运算符，以及逻辑表达式的简化和化简方法。
数字逻辑元件1. 逻辑门逻辑门是数字电路中最基本的元件，它用来实现不同的逻辑运算。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门等，它们分别实现与运算、或运算、非运算等基本逻辑功能。
2. 组合逻辑电路组合逻辑电路由多个逻辑门和其他逻辑元件组成，用来实现复杂的逻辑运算和功能。
在数字逻辑中，我们需要学习组合逻辑电路的设计原理和实现方法，以及相关的逻辑运算和化简技巧。
3. 时序逻辑电路时序逻辑电路是在组合逻辑电路的基础上加入时钟信号和触发器等元件，用来实现时序逻辑功能和时序控制。
学习时序逻辑电路需要掌握时钟信号和触发器的基本原理，以及时序逻辑电路的设计和分析方法。
数字系统设计方法1. 进制转换进制转换是将不同数制的数值相互转换的过程，常见的转换包括二进制到十进制、十进制到二进制、二进制到八进制等。
掌握进制转换的方法和技巧对于理解数字系统和进行数字逻辑设计非常重要。
2. 逻辑函数的表示和化简逻辑函数是描述逻辑关系的代数表达式，可以通过真值表、卡诺图、奇偶检验等方法来表示和化简。
幼儿园数字逻辑课程
幼儿园数字逻辑课程幼儿园数字逻辑课程是一种旨在帮助孩子认识数字、理解数字概念以及学习数字运算的课程。
在幼儿园，数字逻辑课程通常包括数字认知和数学操作两个方面。
数字认知主要是介绍数字及数字符号，并培养幼儿对数字的敏感度，例如数字大小、数字顺序等；数学操作主要包括数学运算，例如加减乘除、比较大小、组合拆分等。
数字逻辑课程在幼儿园中的意义非常重要。
首先，它可以帮助幼儿建立起数字意识和数字思维，从而为后续的数学学习打下坚实的基础。
其次，数字逻辑课程也可以培养幼儿的逻辑思维能力，包括分类、排序、比较、推理等。
这些能力不仅对数学学习有帮助，还对幼儿在日常生活中的思维方式和解决问题的能力有着积极的影响。
数字逻辑课程在课程设置上，应该根据幼儿的认知发展阶段，采用多种多样的教学方法，如游戏、歌唱、表演等，建立丰富、有趣、生动的数字教育环境。
例如，通过歌唱和游戏来教授数字顺序和大小，可以使幼儿更加深入地理解数字概念，更加容易记忆数字的大小和顺序。
通过拼图、积木等玩具来教授数字基本运算，可以培养幼儿的动手能力和逻辑思维能力，增强对数字的理解。
此外，数字逻辑课程还可以采用小组竞赛、小组合作等方式来提高幼儿的团队合作能力和社交能力。
例如，小组比赛可以让幼儿在互相竞争的过程中，更好地理解数字大小和数字运算方式。
数字逻辑课程的教学目标应该是：培养幼儿对数字的敏感性和数字意识，理解数字概念和数字运算，熟练掌握数字的大小和顺序，能够进行简单的数字运算。
根据不同幼儿的认知水平和能力，可以将数字逻辑课程分为初级、中级和高级，分别教授不同程度的数字概念和数字运算。
例如，初级数学操作可以教授加减法以及数的拆分和组合，中级数学操作可以教授乘除法以及简单的分数概念，高级数学操作可以教授更加复杂的数学知识，如小数和分数的运算、倍数和因数等等。
总之，幼儿园数字逻辑课程在幼儿成长过程中具有重要的作用。
通过数字逻辑课程的学习，幼儿可以建立起对数字的敏感性和数字意识，理解数字概念和数字运算，并培养逻辑思维能力和团队合作能力，为将来的数学学习打下坚实的基础。
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数字逻辑电路的发展
60年代：小规模集成电路（SSI）
70年代中期：中规模集成电路（MSI）、大规模集
成电路及可编程逻辑器件 80年代：通用阵列逻辑（GAL）的研制成功 90年代：在现系统编程（ISP）用户片的应用
数字逻辑
数字逻辑电路的主要内容
可编程逻辑器件
数字系统设计的基本算法
数字系统的逻辑电路实现
用VHDL语言描述数字系统
数字逻辑电路的分析方法 数字逻辑电路的设计原理与方法
抽象（实际问题的模型化）
型）
设计（电路图）
理论（数学模 实现。
集成逻辑部件
数字系统的基本算法与实现
数字逻辑电路的主要内容
数制与编码 逻辑代数与逻辑函数
集成逻辑部件
组合逻辑电路
时序逻辑电路
中大规模组合和时序逻辑构件的设计与应
用