JA_60944《数字电子技术》_王萍(教案大纲)王雅新

《数字电子技术基础》教案
学时/学分：40/2.5
学时分配：授课：40 上机：0
实验：0（实验独立授课）实践：0
实践（周数）： 0
适用专业：电类各专业
1、本课程教学目的
课程主要讲授逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器和可编程逻辑器件、脉冲产生与整形、数模与模数转换等。

通过对本课程的学习，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，培养学生的逻辑分析和设计能力，为今后深入学习电子技术及在专业领域中的应用打好基础。

2、本课程教学要求
通过该课程的学习，要求同学们重点掌握以下内容：
（1）掌握常用数制、常用编码；掌握逻辑代数的基本定理、定律和运算方法，掌握逻辑函数的几种表示方式；掌握逻辑函数的化简方法。

（2）理解典型TTL、CMOS门电路的逻辑功能、特性、主要参数和使用方法，了解TTL、CMOS门电路的组成、工作原理。

（3）掌握组合逻辑电路的分析和设计方法，掌握常用组合逻辑电路的工作原理、功能及其应用，了解组合逻辑电路中的竞争冒险。

了解可编程逻辑器件的基本结构和工作原理。

（4）掌握触发器的逻辑功能、触发方式及其描述方法，理解工作原理，了解触发器电路结构的特点。

了解半导体存储器的基本结构和工作原理。

（5）掌握时序逻辑电路的分析方法，掌握常用时序逻辑电路的工作原理、功能及使用方法，掌握同步时序逻辑电路的设计方法。

（6）理解常用脉冲单元电路的工作原理、分析方法、主要参数和应用，掌握555
定时器工作原理及其应用。

（7）熟悉DAC和ADC的工作原理以及常见的类型、特点。

3、使用的教材
王萍主编，数字电子技术基础，机械工业出版社，2019.
主要参考书目：
（1）康华光，电子技术基础数字部分(第六版)，高等教育出版社，2014.
（2）阎石，数字电子技术基础(第五版)，高等教育出版社，2014.
第一章数字逻辑基础6学时
本章的教学目标和要求：
1）了解数字量与模拟量的概念。

2）熟悉各种数制，熟练掌握数制间的相互转换方法。

3）掌握8421BCD码，了解其它常用的编码方法。

4）掌握五种基本逻辑运算（与、或、非、异或、同或）及其对应的逻辑符号。

5）掌握逻辑代数的基本定律和规则。

6）掌握逻辑函数的表示方法（真值表、表达式、逻辑图、波形图、卡诺图）以及相互间的转换。

7）熟练掌握逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体与板书结合教学）
1.1 数字信号与数字电路0.5
1.2 数制和编码0.5
1.3 逻辑代数基础 2
1.4 逻辑函数及其表示方法 1
1.5 逻辑函数的化简方法 2
本章重点：
二进制数、十六进制数及其与十进制数之间的相互转换；8421BCD码；与、或、非三种基本逻辑运算及其复合运算；逻辑代数的基本定律；逻辑函数的表示方法及其相互转换；逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法。

本章教学方式：课堂讲授
第二章逻辑门电路 4 学时
本章的教学目标和要求：
1）了解晶体管和MOS管的开关特性。

2）了解TTL和CMOS逻辑门的组成及工作原理。

3）理解典型TTL和CMOS 逻辑门的逻辑功能、特性、主要参数和使用方法。

本章总体教学内容和学时安排：（多媒体与板书结合教学）
2.1 TTL逻辑门 2
2.2 CMOS逻辑门 1.5
2.5 逻辑门的Verilog HDL描述0.5
本章重点：
晶体管和MOS管的开关特性；CMOS及TTL逻辑门的逻辑功能、主要的外特性、参数和使用方法。

本章教学方式：课堂讲授
第三章组合逻辑电路8学时
本章的教学目标和要求：
1）掌握组合逻辑电路的特点、分析与设计方法。

2）熟练掌握编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、加法器和数值比较器等常用的组合逻辑电路的工作原理、功能及其应用。

3）了解竞争-冒险产生的原因及消除方法。

本章总体教学内容和学时安排：（多媒体与板书相结合教学）
3.1组合逻辑电路的特点及逻辑功能表示方法0.5
3.2组合逻辑电路的分析和设计 1.5
3.3常用的组合逻辑电路 5
3.4组合逻辑电路中的竞争冒险 1
本章重点：
组合逻辑电路的分析方法和设计方法；常用组合逻辑电路的逻辑功能和使用方法。

本章教学方式：课堂讲授
第四章触发器4学时
本章的教学目标和要求：
1）掌握基本RS触发器的结构、逻辑功能及描述方法。

2）熟练掌握D触发器、JK触发器的逻辑功能、触发方式、描述方法，理解其工作原理，了解电路结构的特点。

3）理解触发器逻辑功能的转换。

本章总体教学内容和学时安排：（多媒体与板书相结合教学）
4.1 RS触发器 1.5
4.2 D触发器0.5
4.3 JK触发器 1
4.4触发器相互转换0.5
4.6 触发器应用举例0.5
本章重点：
触发器的工作原理；触发器的逻辑功能及其描述方法。

本章教学方式：课堂讲授
第五章时序逻辑电路8学时
本章的教学目标和要求：
1）掌握时序逻辑电路的特点、描述方法和分析方法。

2）掌握寄存器、计数器等常用时序逻辑电路的工作原理、逻辑功能及其应用。

3）熟练掌握用MSI器件设计N进制计数器的方法。

4）掌握同步时序逻辑电路的设计方法。

本章总体教学内容和学时安排：（多媒体与板书相结合教学）
5.1时序逻辑电路的基本结构与描述方法0.5
5.2时序逻辑电路的分析方法 1.5
5.3常用的时序逻辑电路 4
5.4同步时序逻辑电路的设计方法 2
本章重点：
时序逻辑电路的基本结构与描述方法；时序逻辑电路的分析方法；常用时序逻辑电路的工作原理、逻辑功能及其应用。

本章教学方式：课堂讲授
第六章半导体存储器1学时
本章的教学目标和要求：
1）理解存储器地址、字、位、存储容量等基本概念。

2）了解ROM、RAM 的电路结构、工作原理。

3）了解存储器容量扩展的方法。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）
6.2 只读存储器0.5
6.3 随机存取存储器0.5
本章重点：
半导体存储器的基本结构、工作原理和使用方法；存储器容量的扩展。

本章教学方式：课堂讲授
第七章可编程逻辑器件1学时
本章的教学目标和要求：
了解SPLD、CPLD、FPGA的结构特点及应用。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）
7.2 简单可编程逻辑器件（SPLD）0.5
7.4 现场可编程门阵列（FPGA）0.5
本章重点：
可编程逻辑器件的结构特点和工作原理。

本章教学方式：课堂讲授+EDA演示
第八章脉冲信号的产生与整形4学时
本章的教学目标和要求：
1）理解单稳态触发器、施密特触发器和多谐振荡器的工作原理、主要参数的分析方法及应用。

2）熟练掌握555定时器的工作原理及其应用。

本章的总体教学内容：（多媒体与板书相结合教学）
8.1单稳态触发器 1
8.2施密特触发器0.5
8.3 多谐振荡器0.5
8.4 555定时器 2
本章重点：
单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的工作原理、电路分析及相关参数的计算；555定时器工作原理及其应用。

本章教学方式：课堂讲授
第九章数模与模数转换器4学时
本章的教学目标和要求：
1）了解D-A和A-D 转换器的功能。

2）理解常用D-A转换器的结构、工作原理、特点及应用。

3）理解常用A-D转换器的结构、工作原理、特点及应用。

本章的总体教学内容：（多媒体与板书相结合教学）
9.1D/A 2
9.2A/D 2
本章重点：
D-A转换器的基本原理；权电阻型和倒T型电阻网络D-A转换器的工作原理、主要技术参数及应用；几种常用A-D转换器的工作原理。

本章教学方式：课堂讲授。