《数字逻辑》课程教学大纲

《数字逻辑》课程教学大纲

Digital Logic

课程编号：130301047

学时：48学分：3

适用对象：软件工程、软件工程卓越班、计算机科学与技术、网络工程、物联网工程、医学信息工程、数字媒体技术(理科）

先修课程：计算机基础；离散数学；大学物理；电路原理；模拟电子线路

一、课程的性质和任务

《数字逻辑》把数字电路和逻辑设计有机地联系起来，作为基础，较为深入地阐述了基本数字集成电路的工作原理和电气特性，着重讨论了逻辑电路的基本单元(门电路和触发器)，也讨论了中、大规模集成电路及其应用，介绍了一些近年迅速发展起来的器件和电路，同时讨论了作为数字电路与逻辑设计数学基础的逻辑代数及其化简方法。作为重点，系统地讨论了组合逻辑电路、同步时序逻辑电路、异步时序逻辑电路的分析和设计方法；并介绍了采用大规模可编程逻辑器件的数字系统设计的新方法。通过本课程的学习，为学习后继课程打下良好基础，也为学生毕业后从事电子学、通信技术、自动控制、计算机应用等方面的科学研究和技术工作打下良好的基础。

二、教学目的与要求

《数字逻辑》是计算机科学与技术专业的一门专业技术基础课，是实践性很强的课程。通过本课程的教学，让学生了解数字逻辑电路的基本内容，掌握最基本的数字逻辑分析和设计方法。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，培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后进一步深入学习计算机组成原理、可编程逻辑等打好基础。要求学生熟悉数制、码制和逻辑代数，能以逻辑代数为工具，掌握对各类组合电路、同步时序电路、异步时序电路的基本逻辑单元分析和设计。

三、教学内容

第一章：数字逻辑基础

基本内容：

1.1概述

1.1.1模拟量与数字量

1.1.2数字电路的分类

1.1.3数字电路的特点

1.1.4脉冲与脉冲参数

1.2数制与码制

1.2.1数制

1.2.2数的表示方法

1.2.3数制间的转换

1.2.4常用编码

1.3逻辑代数基础

1.3.1逻辑代数中的三种基本运算

1.3.2逻辑函数及其表示方法

1.3.3逻辑代数基本定律及常用公式

1.3.4逻辑函数的公式法化简

1.3.5逻辑函数的卡诺图化简

1.3.6具有无关项的逻辑函数及其化简

教学基本要求：

掌握：数制，数制之间的转换，码制和编码；逻辑代数基本定律和基本运算规律，逻辑函数的各种表达式，利用逻辑代数和卡诺图对逻辑函数进行化简。

教学重点难点：

重点：逻辑函数的化简方法

难点：卡诺图化简法

教学建议：

本章涉及面广，因此教学形式以讲授方式为主。

第二章：逻辑门电路

1. 基本内容

2.1 概述

2.2 分立元件门电路

2.2.1二极管开关特性

2.2.2三极管开关特性

2.2.3简单门电路

2.2.4复合门电路

2.3 TTL集成逻辑门电路

2.3.1 TTL与非门的工作原理

2.3.2 TTL与非门的电压传输特性和抗干扰能力

2.3.3 TTL与非门的输入、输出特性和带负载能力

2.3.4 TTL与非门的动态特性

2.4 其它类型的TTL门电路

2.4.1集电极开路门(OC门)

2.4.2三态输出门(TSL门)

2.5 MOS逻辑门

2.5.1 CMOS反相器

2.5.2 CMOS与非门

2.5.3 CMOS或非门

2.5.4 CMOS传输门

2. 教学要求

掌握门电路的逻辑功能和外部特性，理解简单门电路的电路结构，了解TTL门电路和MOS 门电路的电路结构、工作原理。

教学重点难点：

重点：TTL与非门典型电路及其工作原理

难点：CMOS集成电路的特点和注意事项

教学建议：

教学形式以讲授方式和讨论方式为主。

第三章：组合逻辑电路

1. 基本内容

3.1 概述

3.2 组合逻辑电路的分析

3.2.1分析步骤

3.2.2分析举例

3.3 组合逻辑电路的设计

3.3.1设计步骤

3.3.2设计举例

3.4 常用组合逻辑部件

3.4.1编码器

3.4.2译码器

3.4.3数据选择器

3.4.4加法器

3.4.5数码比较器

3.5 用中规模集成电路设计组合电路

2. 教学要求

掌握组合逻辑电路的基本分析和设计方法，理解编码器、译码器数据选择器和分配器、比较器、加法器。

教学重点难点：

重点：组合逻辑电路的分析方法和设计方法

难点：组合逻辑电路的设计方法

教学建议：

教学形式以讲授方式和讨论方式为主。

第四章：触发器

1. 基本内容

4.1概述

4.2基本RS触发器

4.3同步RS触发器

4.3.1同步RS触发器

4.3.2同步JK触发器

4.3.3同步D触发器

4.3.4同步T触发器

4.3.5同步T’触发器

4.4主从式触发器

4.4.1主从RS触发器

4.4.2主从JK触发器

4.4.3主从D触发器

4.4.4其他类型触发器

4.5边沿触发器

4.5.1维持—阻塞边沿D触发器

4.5.2集成触发器的使用及参数测试

2. 教学要求

掌握触发器的基本类型及状态描写和特性方程，了解各种触发器的简单应用。

教学重点难点：

重点：触发器的基本性质；触发器主要结构形式及其特点；触发器的各种逻辑功能及其

描述方法。

难点：掌握RS、D、T、JK等各种触发器的逻辑功能及其描述方法。

4. 教学建议

教学形式以讲授方式和讨论方式为主。

第五章：时序逻辑电路

1. 基本内容