《脉冲与脉冲与数字电路》教学大纲

《数字电路》教学大纲

物理教育

总学时：126

一、本课程设置的目的

(一)课程性质和特点

《数字电路》是物理教育的一门专业基础课程。通过本课程的学习，使学生熟悉脉冲与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，掌握数宇逻辑电路的分析方法，并初步具备应用数字逻辑电路的基本能力，为计算机组成原理、微型计算机及其接口技术、计算机网络技术等后续课程的学习打下扎实的硬件基础。

(二)本课程的基本要求

本课程通过学习和实验，要求学员：·

熟悉和掌握数字逻辑电路有关的基本概念、理论和方法。重点掌

握典型数字逻辑电路的分析方法、理解简单数字逻辑电路的设汁方法，初步具备对一般数字逻辑电路的分析、综合能力。本课程的学习应以应用为主要目的，将注意力集中在数字逻辑电路的外特性、逻辑功能和典型应用的分析上。学习中尽可能以集成电路为起点，并熟悉微型机中常用的各种中、大规模集成电路的逻辑功能和应用。

二、课程内容与考核目标

第一章数字电路基础

(一)课程内容，

第一节数字电路概述

第二节半导体器件的开关特性

第三节数制与编码

(二)学习目的与要求

本章介绍数字逻辑电路的基本概念和基本知识，主要内容有数字信号和数字电路的基本概念、半导体器件的开关特性及计算机常用的数制及编码。

本章总的要求：理解数字信号的概念；了解数字电路的特征；理解二极管、三极管、MOS管的开关特性；掌握计算机常用的数制及编码。

本章知识点中，重点是半导体器件的开关特性、数制及编码；难点是三极管的开关特性。

第二章逻辑代数与逻辑门电路

（一）课程内容

第一节基本逻辑运算和基本逻辑门电路

第二节逻辑代数的基本定律及规则

第三节集成逻辑门电路

第四节逻辑函数的化简

(二)学习目的与要求

本章主要介绍逻辑代数、集成逻辑门电路和逻辑函数化简。逻辑代数是数字逻辑电路的理论基础，也是组合逻辑和时序逻辑电路分析、设计中要用到的基本工具；集成逻辑门电路是组成数字逻辑电路的基本单元电路，各种功能的逻辑门电路可以组成各种组合逻辑电路，与触发器配合可以组成各种时序逻辑电路；逻辑函数化简是逻辑电路分析的基础。

本章总的要求：理解“与”逻辑及“与门”、“或”逻辑及“或门”、“非”逻辑及“非门”；理解正、负逻辑的概念；掌握逻辑代数的基本定律、基本规则和常用公式；理解复合逻辑的概念；了解集成门电路的分类；理解TTL、MOS门电路；理解逻辑函数的表示方法；掌握逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法。

本章知识点中，重点是基本逻辑门电路和功能、逻辑代数的基本定律及常用公式、逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法；难点是基本定律、公式及化简法的正确与准确应用。

第三章组合逻辑电路

(一)课程内容

第—节组合逻辑电路的分析

第二节组合逻辑电路的设计

第三节组合逻辑电路中的险象及其消除

第四节中规模集成电路构成的组合逻辑部件

(二)学习目的与要求

本章主要介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法。

本章总的要求：熟练掌握组合逻辑电路的分析方法；掌握组合逻辑电路的设计方法；理解全加器、译码器、编码器、数据选择器、数据比较器概念和功能，并掌握它们的分析与实现方法；了解组合逻辑电路中的险象。

本章知识点中，重点是组合逻辑电路的分析方法和没汁方法、常用逻辑部件的功能；难点是组合逻辑电路的没计。

第四章触发器

(一)课程内容

第一节触发器概述

第二节钟控触发器的逻辑功能

第三节钟控触发器的触发方式

第四节常用集成触发器

(二)学习目的与要求

本章主要介绍触发器，它是组成时序逻辑电路的重要基本单元电路。

本章总的要求：深刻理解触发器的性质、功能和结构；理解触发器的触发方式；掌握触器的简单应用。

本章知识点中，重点是触发器的性质及触发方式；难点是触发器的触发方式。

第五章时序逻辑电路

(一)课程内容

第一节时序逻辑电路概述，．

第二节时序逻辑电路分析

第三节同步时序逻辑电路设计

第四节计算机中常用的时序逻辑电路

(二)学习目的与要求

本章主要介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法。

本章总的要求：掌握时序逻辑电路的分析方法；理解同步时序逻辑电路的设计方法；理解计数器、寄存器的概念和功能，并掌握它们的分析方法。

本章知识点中，重点是的序逻辑电路的分析方法及计数器、寄存器的功能；难点是同步时序逻辑电路的设计方法。

第六章存储器与可编程逻辑器件

(一)课程内容

第一节存储器

第二节可编程逻辑器件

(二)学习目的与要求

本章主要介绍存储器和可编程逻辑器件。

本章总的要求：了解存储器的概念；理解随机存取存储器(RAM)的功能与结构；理解只读存储器(ROM)的功能、结构与应用；理解可编程逻辑阵列(PLA)的功能与应用；了解可编程阵列逻辑(PAL)和通用阵列逻辑(GAL)。

本章知识点中，重点是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)及可编程逻辑阵列(PLA)的功能与应用。

第七章脉冲的产生和变换电路

(一)课程内容

第一节 555定时器电路及其功能

第二节施密特触发器

第三节单稳态触发器

第四节多谐振荡器

(二)学习目的与要求

本章主要介绍555定时器电路及施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等脉冲产生和变换电路。

本章总的更求：理解555定时器的电路组成和功能；掌握施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的电路构成和应用。

本章知识点中，重点是施密特触发器、单稳态触发器及多谐振荡器的功能与应用。

实验环节

(一)类型

课程实验。

(二)目的与要求

本课程是一门实践性很强的专业基础课。通过课程实验，可以进一步巩固所学的理论知识，提高独立分析问题和解决问题的能力。对于本课程的每个实验，要求在实验前必须认真预习，实验过程中仔细观察、实事求是地记录，实验结束后写出完整的实验报告。

(三)内容

本课程共安排四个实验：

1．TTL与非门电路功能测试。

2．组合逻辑电路设计。

3．触发器应用。

4，用555定时器构成脉冲发生器。、

（四）实验大纲

实验一

(一)实验名称

TTL与非门电路功能测试。

(二)实验目的与要求

掌握用示波器观察TTL与非门电路输出波形的方法，画出与非门静态电压传输特性曲线

实验二

(一)实验名称

组合逻辑电路设计。

(二)实验目的与要求

掌握组合逻辑电路设计能力和调试方法。具体题目可由指导教师在教材有关章节的设计实例中选择一个。

实验三

(一)实验名称

触发器应用。

(二)实验目的与要求

熟悉触发器的性质、功能，掌握简单时序逻辑电路的设计和调试方法。具体题目可由指导教师根据实际条件设置，例如设计一个广告流水灯，始终使四个灯一暗三明，且暗灯循环右移。