数字电子技术教学大纲(物联网工程专业)
《数字电子技术》课程教学大纲
《数字电子技术》课程教学大纲大纲执笔人：吴一帆大纲审核人：王创新课程编号：0809000315英文名称：Digital Electronic Technology学分：3总学时：48 。
其中，讲授48 学时适用专业: 自动化、测控技术与仪器、电子信息科学与技术、光信息科学与技术等专业本科二年级或三年级学生。
先修课程：高等数学、电路分析、大学物理、模拟电子技术一、课程性质与教学目的《数字电子技术》是自动化、测控技术与仪器等专业本科生的一门主要技术基础课，是现代新兴技术如计算机技术、信息技术等的基础，是一门必修课。
学习电子技术课程，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，具有极其重要的作用。
《数字电子技术》是电子技术基础系列课程中重要的组成部分。
通过本课程的学习，应使学生掌握数字电子技术的基本概念、基本原理和基本分析方法，以及典型电路的设计方法和基本的实验技能, 能准确设计简单数字电路，能利用所学知识进行电子综合设计，为今后的学习和解决工程实践中所遇到的数字系统问题打下坚实的基础。
二、基本要求通过本课程的学习应达到下列要求：1、掌握逻辑代数的基本定律、规则和基本公式，掌握逻辑问题的描述方法和逻辑函数的化简方法。
2、掌握常用的半导体器件的开关特性和主要参数，了解数字集成电路结构和工作原理，掌握其性能和使用方法。
掌握基本逻辑门电路的逻辑功能和特点和符号，了解逻辑门电路的结构、特性，能够根据应用正确选择数字逻辑器件。
3、掌握组合逻辑电路的一般分析和设计方法，掌握组合逻辑器件的功能极其描述方法。
了解常用组合逻辑器件的逻辑功能及其特点，能够正确使用集成组合逻辑器件实现相关应用。
4、掌握触发器的逻辑功能及时序特性、逻辑符号，了解各类触发器逻辑功能转换。
5、掌握时序逻辑电路的一般分析和同步时序逻辑电路的设计方法，掌握时序逻辑器件的功能极其描述方法。
了解常用时序逻辑器件的逻辑功能及特点，能够正确使用集成组合逻辑器件实现相关应用。
数字电子技术教学大纲
《数字电子技术》教学大纲（课程编号2932120）（学分 4 学时51 ）第一部分说明一、课程的性质与任务《数字电子技术》是物理教育专业、应用物理专业、教育技术专业的必修技术基础课，该课程不仅具有自身的理论体系而且是一门实践性很强的课程。
本课程的任务是使学生掌握数字电子电路的基本工作原理、分析方法和基本实验技能。
为深入学习后续课程和从事有关电子技术方面的实际工作打下基础。
二、课程的教学基本要求1、数字电子技术是发展很快的学科，但其基本理论已经形成了相对稳定的体系，教学上要按照基础知识储量和学科发展增量统筹考虑的原则构建教学内容体系，教学重点放在学习、掌握基本概念、基本分析和设计方法上，并及时跟踪电子技术学科前沿的进展，为学生学习、掌握现代科学技术打下坚实的基础。
2、数字电子技术是实践性很强的技术基础课，在教学安排上将实验课作为课程内实验环节，理论课和实验课同步进行，使理论实际的联系更加密切。
综合培养学生看电路图能力、电路分析计算能力、选择设计方案和器件能力、电路设计及调试能力。
三、与其它课程的关系先修课程为《电磁学》、《模拟电子技术》，本课程为学习后续课程《微机原理与应用》打下必要的基础。
四、课程的教学要求层次课程教学要求分掌握、理解、了解三个层次。
1. 掌握：要求学生能够深刻理解所学的内容并能够灵活运用。
2. 理解：要求学生能够较好地理解所学内容。
3. 了解：要求学生能够知道所学的有关内容。
五、教学环节设计方案（一）、学时分配课程总学时85学时，其中理论课51学时，实验课34学时。
学时分配如下：* 实验课学时分配，见数字电子技术实验教学大纲。
（二）、教学方法1、主讲式教学方法基础知识以教师讲授为主，采用主讲式教学方法，目的是引导学生正确认识、理解、掌握课程的基础知识，教会学生分析、研究数字电子电路的方法。
2、讨论式教学方法拓宽性后续知识、部分习题采用讨论式教学方法，目的是激励学生自主学习，培养学生知识综合、知识应用、知识迁移提高的能力，知识传授和知识能力培养并重。
教学大纲-物联网工程师
教学大纲-物联网工程师课程目标本课程旨在培养学生成为具备物联网工程师技能的专业人才，使学生具备物联网系统设计、开发和管理的能力。
课程大纲1. 物联网基础- 物联网概述- 物联网体系结构- 物联网关键技术2. 传感器技术- 传感器原理与应用- 传感器与物联网的结合- 常见传感器类型及其应用3. 无线通信技术- 无线通信原理- 物联网中的无线通信技术- 无线通信协议与标准4. 物联网系统设计与开发- 物联网系统设计方法- 物联网系统开发流程- 物联网系统测试与调试5. 数据采集与处理- 数据采集原理- 数据传输与存储- 数据处理与分析6. 物联网安全- 物联网安全需求- 物联网安全技术- 物联网安全策略与措施7. 物联网应用案例- 智能家居- 智慧城市- 工业物联网授课方法本课程将采用理论授课与实践结合的方式进行教学。
理论授课将介绍物联网的基本理论和技术知识，实践环节将通过实际案例和项目实践培养学生的实际操作能力。
评估方式学生的综合评估将包括课堂参与、实验报告、项目作业和期末考试等多个要素。
各要素的评估比例为：- 课堂参与：20%- 实验报告：20%- 项目作业：30%- 期末考试：30%参考教材1. 《物联网导论》2. 《物联网系统设计与开发》3. 《物联网技术与应用》4. 《无线传感器网络技术与应用》以上只是一个大纲，具体的教学内容将根据实际情况进行调整和完善。
课程教学将注重理论与实践相结合，培养学生的综合能力和解决问题的能力。
《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。
《数字电子技术》教学大纲
«数字电子技术»课程教学大纲72学时一、先修课程高等数学、大学物理、电路理论、模拟电子技术。
二、课程的性质目的和任务数字电路是应用电子专业和电气自动化专业的基础核心课程。
本课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论基本知识和基本技能。
目的在于培养学生分析问题解决问题的能力，为以后深入学习电子技术某些领域中的内容以及为电子技术在专业中应用打好基础。
为此，应加强各种各样形式的实践环节，培养学生的实际动手能力。
三、课程的基本要求通过本课程的学习，学生应达到下列要求：1.掌握基本概念和基本原理：半导体器件的开关作用和开关特性。
正逻辑和负逻辑，逻辑变量和逻辑函数，与或非基本逻辑，数制和编码，组合逻辑和时序逻辑，同步和异步，编码和译码，电平触发，脉冲触发和边沿触发等2.掌握基本分析方法：逻辑代数基本定律的应用;逻辑问题的描述的方法：真值表，逻辑表达式，卡诺图，逻辑图，波形图；用代数法和卡诺图法化简和变换逻辑函数；用波形图法分析数字逻辑电路等3.器件和电路方面要掌握:j集成电路的主要功能和使用方法，了解电路结构和工作原理; 基本门触发器等电路结构工作原理和性能特点；集成逻辑部件的电路组成，工作原理性能及主要应用等。
四、课程的教学内容（一）课堂讲授的教学内容1.绪论数字电路的特点，研究对象及方法，数字技术的发展及主要应用领域。
2.逻辑代数基础逻辑变量与逻辑函数概念，逻辑代数的基本公式和规则，逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法3.逻辑代数基础变量与逻辑函数概念，逻辑代数的基本公式和规则，逻辑。
4. 逻辑门电路二极管、三极管开关特性，基本逻辑门电路，TTL集成门电路的基本形式、工作原理、主要性能及主要参数等5. 组合逻辑电路基本概念，组合电路的一般分析方法和设计方法，典型电路及中规模集成电路；全加器、编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、比较器等，组合带内陆中的竞争冒险等。
6. 集成触发器触发器的基本形式，同步RS触发器，主从JK触发器等，不同功能触发器间的相互转换。
《数字电子技术》教学大纲
《数字电子技术》教学大纲一、课程的性质与任务课程性质：本课程是电子信息工程、通信工程专业本科学生的学科基础必修课。
课程任务：《数字电子技术》课程是电子信息工程、通信工程专业必修的一门学科基础课，该课程的教学目的是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。
二、课程的基本内容及要求（一）逻辑代数基础知识1．课程教学内容（1）概述（包含数制，补充码制）（2）逻辑代数的基本概念、公式和定理（3）逻辑涵数的公式化简法（4）逻辑函数的表示方法及其相互转换2．课程重点难点重点: 数制与码制的表示方法；三种基本逻辑运算和几种导出逻辑运算；真值表、逻辑式、逻辑图之间的相互转换；基本公式和基本定律；三个重要规则；常见的逻辑式；用并项法、吸收法、消去法、配项法对逻辑函数进行化简；用卡诺图表示逻辑函数；用卡诺图化简逻辑函数；难点:二、八、十六进制的转换；将真值表转换为逻辑式。
吸收律和摩根定律；代入规则；运用代数化简法对逻辑函数进行化简。
用卡诺图化简逻辑函数以及具有无关项的逻辑函数的化简。
3．课程教学要求（1）掌握二、八、十、十六进制的表示方法及相互转换；（2）熟练掌握基本逻辑运算和几种常用复合导出逻辑运算；（3）熟练运用真值表、逻辑式、逻辑图来表示逻辑函数。
（4）理解并掌握逻辑代数的基本公式、基本定律和三个重要规则。
（5）掌握代数化简的几种基本方法并能熟练运用。
（6）熟练运用卡诺图化简逻辑函数。
（二）门电路1．课程教学内容（1）二极管、三极管和MOS管的开关特性；（2）分立元件门电路。
（3）CMOS集成门电路。
（4）TTL集成门电路。
2．课程重点难点重点:二、三极管的开关特性和开关等效电路。
TTL集成逻辑门电路的结构、工作原理和外部特性。
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《数字电子技术》课程教学大纲课程名称：数字电子技术英文名称：Digital Electronic Technology 课程代码: 课程类别: 必修专业基础学分: 2 学时: 32开课单位: 计算机科学与信息工程学院适用专业: 物联网工程制订人：谭晓东审核人：黄华升审定人: 陶程仁一、课程的性质和目的（一）课程性质本课程是计算机与技术、物联网工程等本科专业的必修专业基础课。
且为主干课程。
本课程主要讲述数字逻辑的基本概念、基本定律和基本分析方法，数字逻辑电路的特性、功能，分析方法及应用。
（二）课程目的课程教学所要达到的目的是：1．能正确理解本课程的基本概念、基本理论；2．掌握数字电路的工作原理、性能和特点；3．掌握数字电路的基本分析方法和设计方法；4．能独立的应用所学的知识去分析和求解从工程中抽象出的逻辑问题以及与专业有关的某些数字电路的实际问题，并具有工程计算和分析能力，为后续专业课程的学习打下基础。
二、与相关课程的联系与分工要求学生具备高等数学、大学物理、电路理论、半导体器件等方面的知识，才能进入该课程的学习，该课程为后续电子计算机及接口技术等方面的课程及专业课程中的电子电路实际应用奠定基础。
三、教学内容及要求第一章数制与代码本章是学习数字逻辑电路及其工作原理的基础，应掌握各种数制、代码的特点及相互之间的转换规律。
1.1 进位计数制1.1.1进位计数制的基本概念1.1.2 常用进位计数制1.2 数制转化1.2.1 非十进制转化成十进制数1.2.2 十进制数转化成其它进制数1.2.3 二进制数转化成八进制数或十六进制数1.2.4 八进制数或十六进制数转化成二进制数1.3 常用代码1.3.1 二—十进制码（BCD码）1.3.2 可靠性编码1.3.3 字符代码【重点与难点】本章主要讲述简单的逻辑运算及常用的逻辑门。
重点是熟练掌握基本逻辑运算、各种门电路的图形符号及其输出函数表达式，正确处理各种门电路使用中的实际问题。
难点是复合逻辑运算。
要求学生理解“基数”、“权”的概念；掌握各种数制的计数规则、标注方法及相互间的转换；理解各种代码的特点；掌握各种代码和各种数制之间的转换。
第二章基本逻辑运算及集成逻辑门本章主要讲述简单的逻辑运算及常用的逻辑门。
2.1 基本逻辑运算2.1.1 与逻辑（与运算、逻辑乘）2.1.2 或逻辑（或运算、逻辑加）2.1.3 非逻辑（非运算、逻辑反）2.2 常用复合逻辑2.2.1 “与非”逻辑2.2.2 “或非”逻辑2.2.3 “与或非”逻辑2.2.4 “异或”逻辑及“同或”逻辑2.3 正负逻辑2.3.1正负逻辑2.3.2正负逻辑的优先级别2.3.3 逻辑运算的完备性*2.4 集成逻辑门2.4.1 TTL与非门2.4.2 OC门和三态门2.4.3 MOS集成逻辑门2.4.4 集成逻辑门使用的实际问题【重点与难点】本章主要讲述简单的逻辑运算及常用的逻辑门。
重点是熟练掌握基本逻辑运算、各种门电路的图形符号及其输出函数表达式，正确处理各种门电路使用中的实际问题。
难点是复合逻辑运算。
第三章布尔代数与逻辑函数化简本章主要介绍布尔代数基本公式和规则，至于布尔代数的公理系统及定律我们将不做详细的讨论。
3.1 基本公式和规则3.1.1 基本公式3.1.2 基本法则3.1.3 基本公式运用3.2 逻辑函数的代数法化简3.2.1 逻辑函数与逻辑图3.2.2 逻辑函数化简原则3.2.3 与或逻辑函数的化简3.3 卡诺图化简3.3.1 卡诺图化简的基本原理3.3.2 逻辑函数的标准式—最小项3.3.3 卡诺图的结构3.3.4 逻辑函数的卡诺图表示法3.3.5 相邻最小项合并规律3.3.6 与或逻辑化简3.3.7 其他逻辑形式的化简3.3.8 无关项及无关项的应用*3.3.9 输入只有原变量没有反变量的逻辑函数化简3.3.10 多输出函数的化简【重点与难点】本章是数字电子技术课程的基础，主要讲解逻辑运算的基本公式和规则，重点讲述了逻辑函数的化简。
本章重点是利用卡诺图将逻辑函数化简为与或式、与非-与非式、与或非式、或与式和或非-或非式。
难点是利用卡诺图将逻辑函数化简为非与或表达式。
第四章组合逻辑电路本章讨论组合逻辑电路，即电路的输出信号只是该时刻输入信号的函数，与该时刻以前的输入状态无关。
4.1 组合逻辑电路的分析4.2 组合逻辑电路的设计4.3 常用中规模组合逻辑部件的原理和应用4.3.1 半加器和全加器4.3.2 编码器和译码器4.3.3 数据选择器及多路分配器4.3.4 数字比较器4.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险4.4.1 竞争现象4.4.2 冒险现象4.4.3 冒险现象的排除【重点与难点】本章讲述了组合逻辑电路的分析和设计，常用中规模组合逻辑部件的应用。
重点是掌握中规模集成电路组成组合逻辑电路的分析和设计方法，特别是译码器和数剧选择器的应用和功能扩展。
难点是译码器和数据选择器的应用。
要求学生熟悉小规模集成电路组成组合逻辑电路的分析和设计方法；掌握中规模集成电路组成组合逻辑电路的分析和设计方法，特别是译码电路和数据选择器的应用及功能扩展；熟练掌握由真值表进行组合逻辑电路分析和设计；了解组合逻辑电路的竞争和冒险现象。
第五章触发器本章主要讨论时序电路。
5.1 时序电路概念5.1.1 时序电路的特点5.1.2 时序电路分类5.1.3 状态表和状态图5.2 基本触发器5.2.1 基本RS触发器5.2.2 时钟控制的RS触发器5.2.3 D触发器5.2.4 T触发器5.2.5 JK触发器5.2.6 基本触发器的空翻和振荡现象5.3 集成触发器5.3.1 维持阻塞触发器5.3.2 边沿触发器5.3.3 主从触发器5.3.4 触发器的直接置位和直接复位5.3.5 触发器的逻辑符号比较【重点与难点】本章重点及难点是正确理解现态和次态的概念，掌握各种触发器的工作原理和工作特点，以及触发器逻辑功能的表示方法，包括状态真值表、特征方程、状态图和波形图。
要求学生掌握各种触发器的工作原理和工作特点，建立现态和次态的方法。
掌握触发器逻辑功能的表示方法，包括状态真值表、特征方程、状态图和波形图；掌握四种主要触发器的功能特点及在时钟作用下翻转时刻；理解触发器的直接置位端Sd和直接复位端Rd的功能及优先级别关系。
第六章时序逻辑电路本章主要是讨论两个问题：一是根据给定的时序逻辑电路图，分析该电路的逻辑功能；二是时序逻辑电路设计。
6.1 时序电路的分析6.1.1 同步时序电路分析举例6.1.2 异步时序电路分析举例6.2 同步时序电路的设计6.3 计数器6.3.1 计数器的分类6.3.2 2n进制计数器组成规律6.3.3 集成计数器功能分析及其运用6.4 寄存器与移位寄存器6.4.1 寄存器6.4.2 集成移位寄存器功能分析及其应用*6.5 序列信号发生器6.5.1序列信号发生器的设计6.5.2 m序列码发生器【重点与难点】本章重点讲解同步、异步时序电路分析和同步时序电路设计，以及集成时序逻辑部件的原理和应用。
难点是集成时序逻辑部件的应用。
要求学生了解时序电路的分类；熟悉时序电路的分析和同步时序电路的设计；掌握集成计数器的原理和组成任意进制计数器的方法；掌握集成移位寄存器的原理及其应用；了解序列信号产生电路的组成，掌握序列信号产生电路的分析。
第七章脉冲波形的产生与变换本章讨论怎样通过脉冲信号产生电路或通过变换电路对已有的信号进行变换，来获得需要的脉冲波形。
7.1 概述7.2 555定时电路7.2.1 基本组成7.2.2 工作原理及特点7.3 单稳态电路7.3.1 电路组成7.3.2 工作原理7.4 多谐振荡器7.4.1 电路组成7.4.2 工作原理7.5 施密特原理7.5.1 电路组成7.5.2 工作原理7.5.3 主要应用【重点与难点】本章重点讲解555定时电路的工作原理和由555定时电路组成的单稳态电路、多谐振荡器、施密特电路的工作原理和应用。
难点是555定时电路工作原理的讲解。
本章重点是几种电路的组成及工作原理。
要求学生掌握555定时电路的工作原理，以及由555定时电路组成的单稳态电路、多谐振荡器、施密特电路的工作原理、主要指标计算和主要用途。
第八章数/模与模/数转换本章主要介绍数/模转换器DAC和模/数转换器ADC的工作原理。
8.1 DAC8.1.1 DAC的基本概念8.1.2 DAC的电路形成式及工作原理8.1.3 集成DAC8.2 ADC8.2.1 ADC的组成8.2.2 ADC电路8.2.3 ADC的主要技术指标8.2.4 集成ADC【重点与难点】本章重点要掌握DAC和ADC的基本工作原理。
要求学生熟悉DAC转换原理及指标；熟悉ADC转换原理及指标。
注：1. * 部分为选修内容。
2. 有关可编程逻辑器件内容，在后续可编程集成电路应用课程和EDA课程设计中介绍。
四、教学学时分配（教学内容以章为单位填写）五、各教学环节的基本要求（一）教学方法与手段由于该课程是一门主干学科基础课，因此在教学方法上，采取课堂讲授、多媒体教学、习题讲解、课后自学、课堂讨论等多种形式。
（1）课堂授课：在教学过程中，应注重加强基础教学，对电路基本单元的基本概念、基本原理、基本分析方法进行详细的讲解，并指出每章的重点和难点部分。
讲授中应尽量纳入数字电子技术的最新发展成果，注重理论联系实际，通过电子课件、实验等多种形式展示、讨论，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、内容和方法的理解，使学生理解并掌握数字电路系统的分析方法与设计方法。
（2）多媒体教学：本门课程已制作电子课件教案，可针对不同章节的特点安排合适的内容使用，加深学生对数字电路的理解。
（3）课堂讨论和课后自学：为了培养学生自学能力和处理问题的能力，对各章中的重点和难点，采用课堂讨论的形式，加深理解。
（4）练习题讲解：对部分典型练习题进行重点讲解，提高学生利用所学基本原理和方法分析、解决问题的能力。
（二）实验教学1．实验要求与独立授课的《数字电子技术实验》教学过程密切配合，按照基础实验、综合性实验和设计性实验三个层次安排，通过实验教学达到以下主要目的：1）掌握数字实验装置及常用仪器设备的正确使用方法；2）掌握常用中小规模数字电路集成器件的特性及使用方法；3）学会合理布线和正确联接线路，有效读取实验数据并会判断实验结果的合理性；4）能对实验线路进行调试和故障排除；5）能根据需要查阅各种电子手册及相关资料。
2．实验内容(详见实验教学大纲)（三）辅导与作业辅导与作业是本课程的重要教学环节，通过作业巩固讲授过的基本理论知识，培养学生自学能力和分析问题解决问题的能力。
作业以各章后的练习题为主。
学生也可以根据实际情况，自选一些本教材以外的题目进行分析或设计。