《数字电子技术》课程教学大纲

《数字电子技术》课程教学大纲
一、课程总述
本课程大纲是以2006年电子信息类本科专业人才培养方案为依据编制的。

二、教学时数分配
三、单元教学目的、教学重难点和内容设置
第一章数字逻辑基础
【教学目的】
掌握数制及其转换，编码的概念，了解常用码的一些应用。

【重点难点】
建立数字信号的概念，掌握数制和编码的概念和数制间的转换方法。

【教学内容】
第一节数字信号与数制
一、模拟信号与数字信号二、数字数字电路三、数制
第二节二-十进制代码与基本逻辑运算
一、二-十进制代码（BCD代码）二、基本逻辑运算三、逻辑函数与逻辑问题的描述
第二章逻辑门电路
【教学目的】
重点是掌握TTL门和COMS门的工作原理及主要外特性。

了解ECL门及COMS电路的正确使用方法。

【重点难点】
掌握二极管和三极管的开关特性以及二极管与三极管的常用开关应用电路。

掌握TTL 集成逻辑门的工作原理和主要外部特性，如电压传输特性、典型的TTL电平、开门电平、关门电平、阈值电压的含义、抗干扰能力的计算输入/输出负载特性和电源特性等。

掌握不同逻辑类型TTL电路的分析，掌握OC门和三态门的特点和使用方法，了解其它系列TTL
门电路以及ECL和I2L电路的特点。

掌握MOS逻辑门尤其是CMOS门电路的工作原理和主要外部特性。

【教学内容】
第一节开关特性与基本逻辑门电路
一、二极管的开关特性二、BJT的开关特性三、基本逻辑门电路
第二节TTL逻辑门电路
一、TTL逻辑门电路
第三节MOS逻辑门电路
一、CMOS逻辑门电路二、NMOC逻辑门电路三、正负逻辑问题四、逻辑门电路的接口问题
第三章组合逻辑电路的分析与设计
【教学目的】
掌握逻辑代数的基本定理，定律和运算方法。

掌握逻辑函数公式化简和卡诺图化简的方法。

了解卡诺图的性质与运算。

组合逻辑电路的竞争—冒险现象：产生竞争—冒险的原因，检查与消除竞争－冒险的方法
【重点难点】
熟练掌握逻辑代数的各种表达形式、逻辑代数的三个规则和常用公式，掌握逻辑代数的化简方法尤其是卡诺图法。

【教学内容】
第一节逻辑代数
一、逻辑代数的基本定律和恒等式二、逻辑代数的基本规则三、逻辑代数的代数变换与化简
第二节逻辑函数的卡诺图化简法
一、最小项的定义及其性质二、逻辑函数的最小项表达式三、用卡诺图表示逻辑函数
四、用卡诺图化简逻辑函数
第三节组合逻辑电路的分析与设计
一、组合逻辑电路的分析二、组合逻辑电路的设计三、组合逻辑电路中的竟争冒险
第四章常用组合逻辑功能器件
【教学目的】
重点掌握组合逻辑电路的分析和设方法。

熟悉MSI器件的功能与应用。

了解组合逻辑电路中的冒险—现象。

【重点难点】
组合逻辑概念、组合逻辑电路的分析与设计方法，常用组合逻辑功能器件：全加器、编码器、译码器、数值比较器、数据选择器、奇偶产生/检验电路，组合逻辑电路设计：常用SSI、MSI器件实现组合逻辑函数
【教学内容】
第一节编码器
一、编码器的定义与功能二、集成电路编码器
第二节译码器/数据分配器
一、译码器的定义与功能二、集成电路译码器三、数据分配器
第三节数据选择器与数值比较器
一、数据选择器的定义与功能二、集成电路数据选择器三、数值比较器的定义与功能
四、集成电数值比较器
第四节算术运算电路
一、半加器和全加器二、多位数加法器三、减法运算四、集成算术/逻辑单元举例
第五章触发器
【教学目的】
重点是掌握触发器RS、JK、D、T、T’等五种逻辑功能及主从与边沿触发器的触发方式。

了解触发器之间的相互转换。

【重点难点】
基本触发器、钟控触发器、主从触发器、边沿触发器的电路结构与触发特点，触发器的异步置“0”、异步置“1”，触发器逻辑功能及其描述方法：状态转移真值表、特征方程(状态方程)、状态转移图、激励表和时序图，触发器类型转换。

【教学内容】
第一节RS触发器
一、基本RS触发器二、同步RS触发器
第二节主从触发器和边缘触发器
一、主从触发器二、边缘触发器
第三节触发器的功能
一、RS触发器二、JK触发器三、T触发器四、D触发器
第四节触发器的脉冲工作特性及主要参数
一、集成触发器的脉冲工作特性二、集成触发器的主要参数
第六章时序逻辑电路的分析与设计
【教学目的】
重点是掌握时序电路的分析方法和设计方法。

熟悉常用典型时序逻辑电路的特点和功能，序列信号发生器为选学内容。

【重点难点】
时序电路的分析方法：驱动方程、输入方程、状态转移方程、状态转移表、状态转移图和时序图，常用时序电路：寄存器、移位寄存器、同步计数器、异步计数器、序列信号发生器，时序电路的设计方法：设计原则和一般步骤，采用小规模集成器件设计同步计数器、异步计数器。

采用中规模集成器件设计任意模值计数(分频)器。

【教学内容】
第一节时序逻辑电路的分析方法
一、时序逻辑电路的基本概念二、时序逻辑电路的分析方法
第二节时序逻辑电路的设计方法
一、同步时序逻辑电路设计的一般步骤二、同步时序逻辑电路设计举例
第七章常用时序逻辑功能器件
【教学目的】
重点是掌握不同计数器的特点、使用方法。

熟悉寄存器和移位寄存器的特点和功能。

【重点难点】
同步计数器、异步计数器、寄存器、移位寄存器
【教学内容】
第一节计数器
一、二进制计数器二、非二进制计数器
第二节寄存器和移位寄存器
一、寄存器二、移位寄存器三、集成移位寄存器74194
第八章半导体存储器和可编程逻辑器件
【教学目的】
重点是掌握不同存储器的存储的特点、使用方法、扩展技术和用ROM实现组合逻辑函数的方法。

重点是正确理解各种可编程逻辑器件的特点、适用范围、编程方法，熟悉软件开发系统进行PLD设计的过程和方法。

【重点难点】
半导体存储器：SAM、RAM、ROM、EPROM、EEPROM、FIFO、FILO，存储器的扩展，用ROM 实现组合逻辑函数。

现场可编程阵列逻辑FPLA、可编程阵列逻辑器件PAL、通用逻辑阵列器件GAL、复杂可编程逻辑器件CPLD、现场可编程门列阵FPGA的可编程技术、FPGA的装载、PLD软件开发系统。

【教学内容】
第一节存储器
一、随机存取存储器（RAM）二、只读存储器（ROM）
第二节可编程逻辑器件（PLD）
一、PLD的电路表示二、可编程阵列逻辑器件（PAL）简介三、可编程通用阵列逻辑
器件（GAL）
第三节复杂的可编程逻辑器件（CPLD）
一、CPLD的结构二、CPLD的编程
第九章脉冲波形的产生与变换
【教学目的】
重点是掌握脉冲波形的产生与整形，以及波形分析。

了解波形参数的计算。

【重点难点】
集成门构成的脉冲单元电路：集成门构成的施密特触发器、集成施密特电路。

集成门构成的单稳态触发器、集成单稳态电路。

集成门构成的多谐振荡器，555定时器及其应用：555定时器的电路结构、原理，用555定时器构成施密特电路、单稳态电路和多谐振荡器。

【教学内容】
第一节多谐振荡器
一、门电路组成的多谐振荡器二、石英晶体振荡器
第二节单稳态触发器
一、门电路组成的微分型单稳态触发器二、集成单稳态触发器三、单稳态触发器的应
用
第三节施密特触发器
一、门电路组成的施密特触发器二、集成施密特触发器三、施密特触发器的应用
第四节555定时器及其应用
一、555定时器二、定时器应用举例
第十章数模与模数转化器
【教学目的】
重点是掌握数字器、模拟器相互转换的方法，D/A、A/D转换器的精度和速度。

了解其中必要的模拟开关，取样保持电路的结构与原理。

【重点难点】
模/数转换器与数/模转换器在转换系统中的应用与地位。

数/模转换器的原理及其电路，D/A转换的速度和转换精度，模/数(A/D)转换过程中的取样、保持、量化、编码。

V-T变换型、双积分式A/D、并联比较式A/D、串并型A/D转换器。

【教学内容】
第一节D/A转换器
一、倒T形电阻网络D/A转换器二、权电流型D/A转换器三、D/A转换器的输出方式四、D/A转换器主要技术指标五、集成D/A转换器及其应用
第二节A/D转换器
一、A/D转换器一般工作过程二、并行比较型A/D转换器三、逐次比较型A/D转换
器四、A/D转换主要技术指标及应用
第十一章数字系统设计基础
【教学目的】
重点是掌握数字系统的组成、数字系统的设计方法和用可编程逻辑器件实现数字系统【重点难点】
数字系统自上而下的设计方法、自下而上的设计方法、可编程逻辑器件实现数字系统图形输入和硬件描述语言输入法。

【教学内容】
第一节数字系统设计基础
一、数字系统的组成二、自上而下的设计方法三、自下而上的设计方法四、可编程逻辑器件实现数字系统。