《数字逻辑电路》教学大纲

（课程编号：A310002，学分：4，学时：64，上机学时：0）

 

一、        课程的性质与目的

本课程是电子信息类本科生的主要技术基础课。主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本概念和基本理论，掌握数字电路的分析方法和设计方法。目的是为今后学习有关专业课，以及为解决工程实践中所遇到的数字系统问题打下坚实的基础。

二、        课程内容与教学要求

1、  数字逻辑基础

（1） 模拟信号与数字信号：理解数字信号与模拟信号的特点。

（2） 数字电路：理解数字电路的特点与应用。

（3） 数制：掌握常用的三种进制（二进制、十进制、十六进制）及其相互转换。

（4） 二进制码：掌握三种基本的逻辑运算（与、或、非）的表达式、真值表表示方法。

2、  逻辑代数

（1） 逻辑代数：掌握逻辑代数的基本定理、基本公式和常用公式。

（2） 逻辑函数的卡诺图化简：掌握逻辑函数的表示方法（真值表、逻辑函数表达式、逻辑电路图、卡诺图）及其相互之间的转换；掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法；了解最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的应用。

3、  逻辑门电路

（1） 二极管、BJT的开关特性：二极管、三极管的开关特性，及分立元件组成的与、或、非门的工作原理。

（2）基本逻辑门电路：了解门电路的定义及分类方法。二极管、三极管的开关特性，及分立元件组成的与、或、非门的工作原理

（3） TTL逻辑门电路：掌握TTL反相器的工作原理，静态输入、输出、电压传输特性及输入端负载特性，开关特性；了解其它TTL门（与非门、或非门、异或门、三态门，OC门）的工作原理及TTL门的改进系列。

（4） CMOS逻辑门电路：熟悉CMOS反相器的工作原理及静态特性；了解CMOS反向器的动特性；其他CMOS门（与非门、或非门等）的工作原理。

4、  组合电路的分析与设计

（1） 组合逻辑电路的分析：掌握组合逻辑电路的分析方法。

（2） 组合逻辑电路的设计：掌握组合逻辑电路的设计方法。

（3）编码器、译码器、数据分配器、数据选择器：掌握常用组合逻辑电路，即编码器、译码器、数据选择器基本概念、工作原理，掌握这些器件设计基本功能数字电路，以及熟练掌握芯片的扩展设计。

（4）数值比较器、算术运算电路：掌握数值比较器和算术运算电路的基本概念和工作原理。

5、  触发器

（1）           触发器的功能：掌握触发器的定义以及基本RS触发器、同步RS触发器、主从触发器、边沿触发器的逻辑功能、描述方法与动作特点

（2）           触发器的相互转换：掌握触发器逻辑功能与电路结构的区别，掌握触发器电路波形图画法，了解各种触发器逻辑功能之间的转换

6、  时序逻辑电路的分析和设计

（1）       时序逻辑电路的分析：掌握时序逻辑电路的定义；深刻理解同步和异步时序电路各方程组（输出方程组、驱动方程组、状态方程组），状态转换表、状态转换图及时序图在分析时序电路中的重要作用。

（2）       时序逻辑电路的设计：掌握同步时序逻辑电路的设计方法，了解状态图的化简。         （3）计数器：了解计数器的组成及工作原理，熟练掌握任意进制计数器的分析与设计，掌握多片计数器的级联

（4）寄存器：了解寄存器的组成及工作原理，掌握环形计数器的分析，了解环形计数器的设计。

7、  半导体存储器和可编程逻辑器件

（1）           只读存储器：了解半导体存储器的功能及分类，了解它们在数字系统中的作用；了解只读存储器ROM组成及工作原理，掌握使用PROM组合逻辑电路的设计。

（2）       随机存取存储器：了解RAM组成及工作原理，掌握RAM容量的扩展电路设计。

（3）       可编程逻辑器件：了解PLD组成及工作原理，了解PAL基本画法。

8、  脉冲波形的产生与变换

555定时器：了解555定时器的结构与功能。掌握施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、脉宽及周期的计算方法。熟练掌握由555定时器组成三种脉冲电路（施密特触发器，单稳触发器和多谐振荡器）的工作原理，及波形参数与电路参数之间的关系。

9、数/模和模/数转换

（1）数模转换器：了解权电阻网络DAC，倒T型电阻网络DAC的工作原理，掌握转换器主要技术指标的计算。

（2）模数转换器：了解ADC的转换步骤、取样定理，逐次逼近型ADC与双重积分型ADC的工组原理，掌握转换器主要技术指标的计算。

三、        能力培养的要求

通过本课程的学习，使学生能够较好地掌握电子技术的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法。其主要任务是培养学生：

1、掌握电子技术课程的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法。了解电子技术的新发展，新技术。

2、正确掌握电子技术的课程内容，能够分析由几个单元电路组成的小电子电路系统。理论联系实际，具有创新精神。

3、具有运用计算机分析和设计简单电子电路的能力，掌握用计算机分析电子电路的新方法。

4、具有较强的实验能力，会使用常规的电子仪器，会通过实验安装调试电子电路，具有进行实验研究的初步能力。

5、具有较强的查阅电子技术资料的能力和从网络上获取有关信息的能力。

 

四、        建议学时分配

课内外学时比：1:3

 

五、        考核方式

笔试（闭卷），不需要期中考试。

总评成绩=平时成绩+ 期末考试成绩

各教学环节占总分的比例：作业、平时考勤占20%，期末考试成绩占80%

平时成绩的评定根据作业和到课情况给出；期末考试以笔试闭卷考核方式。

 

六、        教材及参考书

1、          教材：康华光主编，《数字电子技术基础》，高等教育出版社，2006年第五版 

2、          参考书：闫石主编，《数字电子技术基础》，高等教育出版社，2001年