数字电子技术教学大纲(56学时_2010修订版)

《数字电子技术》课程教学大纲

课程英文名称：Digital Electronic Technology

课程代码：20100836 课程性质：专业基础理论课/必修课

适用专业：电子科学与技术、光信息科学与技术总学分数：3.5学分

总学时数：56学时修订年月：2010年5月

编写年月：2006年5月执笔：潘永雄

课程简介(中文)：

课程简介(英文)：

一、课程的性质和目的

本课程是电子类各专业一门重要的专业基础理论课。它是研究逻辑代数、逻辑门电路与触发器芯片应用的学科。通过本课程的学习，使学生了解包括逻辑门电路(包括单管反相器)、传输门电路、各类触发器等半导体器件的内部结构，理解其工作原理并掌握其基本应用；深刻理解逻辑函数概念、表示方法、化简规律等基本知识，理解74HC系列、CD40系列、CD45系列以及7406与7407标准TTL数字IC芯片的内部结构、输入/输出特性，掌握由这些数字IC构成的逻辑电路的分析方法与技能；进一步提高电子线路调试与读图能力，初步具备逻辑电路设计、调试能力。为后续电类专业基础课、专业课的学习，以及毕业后从事与电子技术应用相关的工作奠定坚实的理论基础。

二、课程教学内容与学时分配

第一章数制与码制（2学时）

理解二进制数特征、表示方式，二进制与十进制之间转换规则；理解十六进制数特征、表示方式，以及与二进制、十进制之间转换规则。掌握原码、反码、补码概念，以及在数字系统中引入补码的原因；掌握BCD码、ASCII表示方法。

本章知识点：二进制、十六进制；原码、反码、补码；BCD码、ASCII码。

第二章逻辑代数基础与逻辑门电路概念（8学时）

理解逻辑关系及基本运算(逻辑与、或、非)；理解基本逻辑关系表示方法——基本逻辑门电路；理解逻辑函数、逻辑变量概念；掌握逻辑函数表示方法——逻辑代数式、真值表、卡诺图、逻辑图、波形图及其相互间转换；理解逻辑代数化简意义以及化简方法——熟练掌握4变量以内卡诺图化简法；理解逻辑函数常用的表示方法——最小项及其标准式、最大项及其性质、最简“与或”式、最简“与非-与非”式、最简“或非-或非”式、最简“与或非”式；理解反函数概念。

本章知识点：逻辑关系、逻辑函数与变量、逻辑代数式、基本逻辑等式、真值表及其应用、逻辑函数化简、卡诺图及其应用、逻辑图及其绘制规则、波形图及其画法、最小项与标准式、最大项及应用、反函数及其应用、最简“与或”式、最简“与非-与非”式、最简“或非-或非”式、最简“与或非”式。

第三章常见逻辑门电路（8学时）

理解MOS场效应管结构、工作原理、主要参数及特点；掌握CMOS反相器结构、工作原理、输入/输出特性、传输特性以及电源特性；理解CMOS与非门、或非门电路结构；理解OD门、三态门结构及其特征；理解CMOS传输门结构、工作原理及其应用；理解标准TTL电路结构及OC门电路特征；理解常用的74HC系列、CD40系列、CD45系列以及7406与7407标准TTL数字IC芯片的内部结构、输入/输出特性；掌握不同种类逻辑门同一单元未用输入端、未用单元输入端的处理规则。

本章知识点：CMOS反相器、CMOS与非门、或非门、CMOS传输门、OD门、OC门、三态门、逻辑门未用单元处理、多余引脚处理。

本章涉及的数字IC芯片：74HC00(四2输入与非门)、74HC02(四2输入或非门)、74HC04(六反相器)、74HC05(OD输出六反相器)、7406(OC输出标准TTL反相器)、7407(OC 输出标准TTL缓冲器)、CD4011(四2输入与非门)、CD4001(四2输入或非门)、CD4051(八选一模拟开关)、CD4052 CD4051(双四选一模拟开关)等。

（红色说明么还要看,绿色表示看了）

第四章组合逻辑电路分析与设计（6学时）

掌握组合逻辑电路分析方法，理解组合逻辑电路设计规则；理解编码器、2-4译码器、3-8译码器、数字选择、加法器的工作原理及其应用；理解组合逻辑电路竞争冒险概念及其消除方法。

本章知识点：组合逻辑电路分析、组合逻辑电路设计、编码器、2-4译码器、3-8译码器、c数字选择器、加法器。

本章涉及的数字IC芯片：74HC139(双2-4译码器)、74HC138(3-8译码器)、74HC154(4-16译码器)、74HC151(8选1数字选择器)、74HC153(双4选1数字选择器)

第五章触发器（6学时）

理解电平触发的RS触发器电路构成、工作原理，状态转换表(图)；理解电平触发的D 型触发器(即D型锁存器)电路结构、工作原理及其应用；理解主从结构的RS触发器(边沿触发)的电路结构及其特性方程、JK触发器电路及其特性方程；理解D型、T型以及T’触发器电路结构及其特性方程；理解JK触发器与D、T、T’、RS触发器之间的关系。

本章知识点：电平触发的RS触发器、D型锁存器、主从RS触发器、JK触发器；D、T、T’触发器。

本章涉及的数字IC芯片：74HC373与74HC573锁存器；74HC273(带清除端上升沿触发器的8D型触发器)、74HC374(带输出使能上升沿触发器的8D型触发器)

第六章时序电路分析与设计（10学时）

理解时序逻辑电路种类，正确区分同步时序与异步时序电路；掌握同步时序逻辑电路分析方法、同步时序逻辑电路设计规则与流程；掌握二进制计数器电路分析与设计方法；掌握移位寄存器电路分析与设计方法。

本章知识点：时序逻辑电路种类及分析、时序逻辑电路设计、二进制计数器、寄存器、移位寄存器。

本章涉及的数字IC芯片：74HC164、74HC165、74HC595。

第七章半导体存储器（4学时）

理解半导体存储器种类，理解常见(PROM、OTP ROM、EEPROM；静态RAM)存储器单元结构、工作原理；存储器芯片接口类型(并行接口、I2C总线接口、SPI总线接口)及访问