数字电路与逻辑设计
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第一代：约1946-1957 电子真空管
换而言之，逻辑电路的分析与设计具有较大的弹 性和可塑性。
7
如何学好数字逻辑？
重视课堂学习
认真听课：听课时要紧跟教师授课思路，认真 领会每一个知识要点，抓住书本上没有的内容， 琢磨重点与难点。
做好笔记：适当地记录某些关键内容，尤其是 那些重点、难点、疑点，以便课后复习、思考
主动思考：听课时围绕教师所述内容及提出的 问题，主动思考问题，寻找自己的见解。
10
如何学好数字逻辑？
注重理论联系实际
将书本知识与工程实际统一：学习中注意书本 知识与工程应用存在的差别，将理论与实际统 一。
将理论知识与实际应用结合：学习的目的是应 用。因此，应从社会需求出发，将所学知识用 于解决实际问题。
11
第一章
基本知识
12
一、概述
什么是数字系统？ 为什么要使用数字系统？ 数字技术的由来 数字逻辑是重要的专业基础 数字逻辑电路的种类和研究方法
数字量
非连续的（离散的） 时间上的离散
变量只在某些时刻有定义
量上的离散
变量只能是有限集合的一个值
例如：数值，开关位置，数字逻辑
优点
更多的灵活性，更快，更精确的计算 容易实现存储设备 误差监测和修正 容易最小化
15
什么是数字系统？
模-数/数-模转换 (Analog & Digital)
9
如何学好数字逻辑？
培养自学能力
积极参与学习讨论：通过学习讨论，营造一个 各抒己见、取长补短、互教互学、共同提高的 学习环境，使之真正达到集思广益的效果。
广泛阅读，拓宽知识面：通过阅读相关的参考 书籍，不仅能加深对所学知识的理解，而且能 拓宽知识面。有利于从更广度和深度加强对课 程意义的理解。
13
什么是数字系统？
模拟量（连续变化的物理量）
连续的
时间上的连续
任意时刻有一个相对的值
量上的连续
变量任意时刻可以是在一定范围内的任意值
例如：水位，电压，电流，温度，亮度，颜色
缺点
很难度量 容易受噪声的干扰 难以保存
优点：用精确的值表示事物
14
什么是数字系统？
计算机专业 基础课程
数字逻辑
（必修课）
1
课程性质
“数字逻辑”是计算机各专业必修的一门重要 技术基础课。
该课程在介绍有关数字系统基本知识、基本理 论、及常用数字集成电路的基础上，重点讨论 数字逻辑电路分析与设计的基本方法。 从计算机的层次结构上讲， “数字逻辑” 是深入了解计算机“内核” 的一门最关键 的基础课程。
将逻辑表述映射到符号 采用数学的方法处理逻辑推理
开关代数（1938克劳德-向农Claude E. Shannon)
将布尔代数和开关相联系 第一次提出bit（比特）
19
数字技术的由来
计算机器件的历史发展
计算机历史仅仅只有60多年吗？
不正确！ 数字电子计算机的历史只有60多年 计算机革命发生在过去的60多年中而且还正
54学时
教学内容
基本知识、 基本理论、 基本器件； 基于小规模集成电路的逻辑电路分析与设计； 中规模通用集成电路及应用； 大规模可编程逻辑器件及应用；
4
教学安排Fra Baidu bibliotek
教材
《数字逻辑》（第四版） “十一五”国家级规划教材 ，国家精品课程 主教材，欧阳星明主编 (华中科技大学出版社)
该课程各部分知识与实际应用直接相关，学习中必 须将理论知识与实际问题联系起来。真正培养解决 实际问题的能力。
6
如何学好数字逻辑？
掌握课程特点
逻辑设计方法十分灵活
数字系统中，逻辑电路的分析与设计具有很大的 灵活性。
许多问题的处理没有固定的方法和步骤，很大程 度上取决于操作者的逻辑思维推理能力、知识广 度和深度、以及解决实际问题的能力。
参考书
《数字逻辑学习与解题指南》 （第二版） 欧阳星明 主编 (华中科技大学出版社)
5
如何学好数字逻辑？
掌握课程特点
本课程是一门既抽象又具体的课程
在逻辑问题的提取和描述方面是抽象的，而在逻辑 问题的实现上是具体的。因此，学习中既要务虚， 又要务实。
理论知识与实际应用结合十分紧密
在进行
计算和计算机的历史源远流长……
20
数字技术的由来
计算机器件的历史发展
数字的出现
数字在各个古代文明中都独立的存在 数字都采用十进制数 阿拉伯数字
早期的计算用具
最早的“计算机”-算盘 计算尺（可实现对数）
21
数字技术的由来
计算和器件的历史发展发展
数字电子计算机
2
教学目标
使学生了解组成数字计算机和其它数字系统的 各种数字电路
能熟练地运用基本知识和理论对各类电路进行 分析
并能根据客观提出的设计要求用合适的集成电 路芯片完成各种逻辑部件的设计。 通过本课程的学习，要求学生掌握对数字系 统硬件进行分析、设计和开发的基本技能。
3
教学安排
教学时数
例如：音乐（CD，MP3）、电影（MPEG，RM，DVD）、
数字电视、数字照相机、数字摄影机、手机、 数控系统、智能机器人等
17
为什么要用数字系统？
数码相机
MP3
机顶盒
智能电话
移动电话
WAP电话 电视机
数码摄像机
双向寻呼机 PDA
18
数字技术的由来
数字技术的数学基础产生
布尔代数（1849 英国乔治-布尔George Boole）
模
A/D
数字处理
拟 世 界
D/A
和 存储系统
数字系统：使用数字量来传递和加工处理信息 的实际工程系统
16
为什么要用数字系统？
数字系统完全能够满足实时系统要求 低成本、标准化、通用性和灵活性 信息化时代完成数字信息加工需要 满足数值的科学计算 数字系统在国民经济各个领域中的广泛应用
8
如何学好数字逻辑？
培养自学能力
认真阅读教材内容：通过阅读教材，理解各知 识要点，吃透难点，建立各部分知识之间的相 互联系。
善于总结、归纳：注意及时总结所学知识，归 纳出各部分的重点和难点，力求深入透彻地了 解。
加强课后练习：通过做练习，不仅可以巩固所 学知识，而且能暴露学习中存在的问题，迫使 自己做更深入的了解。
换而言之，逻辑电路的分析与设计具有较大的弹 性和可塑性。
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如何学好数字逻辑？
重视课堂学习
认真听课：听课时要紧跟教师授课思路，认真 领会每一个知识要点，抓住书本上没有的内容， 琢磨重点与难点。
做好笔记：适当地记录某些关键内容，尤其是 那些重点、难点、疑点，以便课后复习、思考
主动思考：听课时围绕教师所述内容及提出的 问题，主动思考问题，寻找自己的见解。
10
如何学好数字逻辑？
注重理论联系实际
将书本知识与工程实际统一：学习中注意书本 知识与工程应用存在的差别，将理论与实际统 一。
将理论知识与实际应用结合：学习的目的是应 用。因此，应从社会需求出发，将所学知识用 于解决实际问题。
11
第一章
基本知识
12
一、概述
什么是数字系统？ 为什么要使用数字系统？ 数字技术的由来 数字逻辑是重要的专业基础 数字逻辑电路的种类和研究方法
数字量
非连续的（离散的） 时间上的离散
变量只在某些时刻有定义
量上的离散
变量只能是有限集合的一个值
例如：数值，开关位置，数字逻辑
优点
更多的灵活性，更快，更精确的计算 容易实现存储设备 误差监测和修正 容易最小化
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什么是数字系统？
模-数/数-模转换 (Analog & Digital)
9
如何学好数字逻辑？
培养自学能力
积极参与学习讨论：通过学习讨论，营造一个 各抒己见、取长补短、互教互学、共同提高的 学习环境，使之真正达到集思广益的效果。
广泛阅读，拓宽知识面：通过阅读相关的参考 书籍，不仅能加深对所学知识的理解，而且能 拓宽知识面。有利于从更广度和深度加强对课 程意义的理解。
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什么是数字系统？
模拟量（连续变化的物理量）
连续的
时间上的连续
任意时刻有一个相对的值
量上的连续
变量任意时刻可以是在一定范围内的任意值
例如：水位，电压，电流，温度，亮度，颜色
缺点
很难度量 容易受噪声的干扰 难以保存
优点：用精确的值表示事物
14
什么是数字系统？
计算机专业 基础课程
数字逻辑
（必修课）
1
课程性质
“数字逻辑”是计算机各专业必修的一门重要 技术基础课。
该课程在介绍有关数字系统基本知识、基本理 论、及常用数字集成电路的基础上，重点讨论 数字逻辑电路分析与设计的基本方法。 从计算机的层次结构上讲， “数字逻辑” 是深入了解计算机“内核” 的一门最关键 的基础课程。
将逻辑表述映射到符号 采用数学的方法处理逻辑推理
开关代数（1938克劳德-向农Claude E. Shannon)
将布尔代数和开关相联系 第一次提出bit（比特）
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数字技术的由来
计算机器件的历史发展
计算机历史仅仅只有60多年吗？
不正确！ 数字电子计算机的历史只有60多年 计算机革命发生在过去的60多年中而且还正
54学时
教学内容
基本知识、 基本理论、 基本器件； 基于小规模集成电路的逻辑电路分析与设计； 中规模通用集成电路及应用； 大规模可编程逻辑器件及应用；
4
教学安排Fra Baidu bibliotek
教材
《数字逻辑》（第四版） “十一五”国家级规划教材 ，国家精品课程 主教材，欧阳星明主编 (华中科技大学出版社)
该课程各部分知识与实际应用直接相关，学习中必 须将理论知识与实际问题联系起来。真正培养解决 实际问题的能力。
6
如何学好数字逻辑？
掌握课程特点
逻辑设计方法十分灵活
数字系统中，逻辑电路的分析与设计具有很大的 灵活性。
许多问题的处理没有固定的方法和步骤，很大程 度上取决于操作者的逻辑思维推理能力、知识广 度和深度、以及解决实际问题的能力。
参考书
《数字逻辑学习与解题指南》 （第二版） 欧阳星明 主编 (华中科技大学出版社)
5
如何学好数字逻辑？
掌握课程特点
本课程是一门既抽象又具体的课程
在逻辑问题的提取和描述方面是抽象的，而在逻辑 问题的实现上是具体的。因此，学习中既要务虚， 又要务实。
理论知识与实际应用结合十分紧密
在进行
计算和计算机的历史源远流长……
20
数字技术的由来
计算机器件的历史发展
数字的出现
数字在各个古代文明中都独立的存在 数字都采用十进制数 阿拉伯数字
早期的计算用具
最早的“计算机”-算盘 计算尺（可实现对数）
21
数字技术的由来
计算和器件的历史发展发展
数字电子计算机
2
教学目标
使学生了解组成数字计算机和其它数字系统的 各种数字电路
能熟练地运用基本知识和理论对各类电路进行 分析
并能根据客观提出的设计要求用合适的集成电 路芯片完成各种逻辑部件的设计。 通过本课程的学习，要求学生掌握对数字系 统硬件进行分析、设计和开发的基本技能。
3
教学安排
教学时数
例如：音乐（CD，MP3）、电影（MPEG，RM，DVD）、
数字电视、数字照相机、数字摄影机、手机、 数控系统、智能机器人等
17
为什么要用数字系统？
数码相机
MP3
机顶盒
智能电话
移动电话
WAP电话 电视机
数码摄像机
双向寻呼机 PDA
18
数字技术的由来
数字技术的数学基础产生
布尔代数（1849 英国乔治-布尔George Boole）
模
A/D
数字处理
拟 世 界
D/A
和 存储系统
数字系统：使用数字量来传递和加工处理信息 的实际工程系统
16
为什么要用数字系统？
数字系统完全能够满足实时系统要求 低成本、标准化、通用性和灵活性 信息化时代完成数字信息加工需要 满足数值的科学计算 数字系统在国民经济各个领域中的广泛应用
8
如何学好数字逻辑？
培养自学能力
认真阅读教材内容：通过阅读教材，理解各知 识要点，吃透难点，建立各部分知识之间的相 互联系。
善于总结、归纳：注意及时总结所学知识，归 纳出各部分的重点和难点，力求深入透彻地了 解。
加强课后练习：通过做练习，不仅可以巩固所 学知识，而且能暴露学习中存在的问题，迫使 自己做更深入的了解。