数字电子技术教学大纲

《数字电子技术》课程教学大纲

课程代码：030031105

课程英文名称：Digital Electronic Technology

课程总学时：56 讲课：48 实验：8上机：0

适用专业：电子信息科学与技术

大纲编写（修订）时间：2017.5

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

1. 本课程是电子信息科学与技术专业的专业基础课，是必修课。

2.通过本课程的学习，使学生熟悉数字电路的基本原理及特性并且在此基础之上能够掌握其分析方法和设计方法。学习数字电子技术课程，对培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析和解决问题的能力，都有及其重要的作用。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

1.通过本课程的学习使学生掌握数字电路的基本原理。

2.掌握逻辑代数分析的理论方法，使学生掌握组合逻辑电路，时序逻辑电路分析与设计的基本方法。

3. 使学生了解数字系统设计方法。

（三）实施说明

课程各章节内容在重点、深度和广度方面的说明：

1.用真值表、逻辑表达式、逻辑图、波形图、卡诺图、状态图等描述逻辑问题的方法。

2.化简或变换逻辑函数的公式法和卡诺图法。

3.TTL和CMOS门电路的特性及特点。

4.掌握组合逻辑电路的分析方法与设计方法。

5.掌握使用MSI实现简单数字系统的一般方法。

6.掌握各种基本、同步以及边沿触发器使用方法和基本原理。

7.掌握时序逻辑电路的分析和设计方法。

8.掌握集成计数器的设计和使用方法。

8.掌握产生脉冲信号电路的设计方法及其参数的分析计算。

（四）对先修课的要求

本课程的先修课为：《电路》及《模拟电子技术》（可与模拟电子技术并行）。

（五）对习题课、实践环节的要求

1．对重点、难点章节应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。

2．课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及设计方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。

（六）课程考核方式

1.考核方式：考试。

2.考试目标：重点考核本课程的基本概念、基本知识、基本技能和知识应用能力。

3．成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况、小测验、课堂提问等）占20%，期末考试成绩占80%。

（七）参考书目

1.《数字电子技术基础简明教程》（第三版）.余孟尝编.北京：高等教育出版社.

2.《数字电子技术基础》.杨颂华等.西安：西安电子科技大学出版社.

3.《数字电子技术基础》（第四版）.阎石编.北京：高等教育出版社.

4.《数字电子技术基础》.周良权.北京：高等教育出版社.

二、中文摘要

本课程主要是使学生掌握数字电子技术的基本理论、基本工作原理、分析设计数字系统的基本方法和基本的实验技能, 为下一步学习综合电子系统设计和深入学习后续课程打下必要的基础。培养学生解决和处理实际问题的思维方法与独立动手能力。

三、课程学时分配表

四、教学内容及基本要求

第1部分逻辑代数基础

总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0

第1.1部分数制和码制

具体内容：

1. 理解有关数字电路基础的概念。

2. 数制和码制。

3. 二进制、八进制、十六进制的计数规律及其相互转换方法。

第1.2部分逻辑代数基本运算

具体内容：

1. 8421BCD码、5421BCD码、余3码、BCDGray码的编码规则和特点。

2. 逻辑代数的三种基本运算、基本公式和常用公式。

重点：

1. 逻辑代数的基本运算、常用公式。

难点：

1. 逻辑代数的基本运算、常用公式。

习题内容：

1. 逻辑代数的基本运算、常用公式练习。

第1.3部分公式法和卡诺图法化简逻辑函数（

具体内容：

1. 运用公式法和卡诺图法，化简逻辑函数。

2. 逻辑函数中的五种表示方法：真值表、逻辑式、逻辑图、卡诺图和波形图，表达方

法之间的转换。

重点：

1.用真值表、逻辑表达式、逻辑图、波形图、卡诺图、状态图等描述逻辑问题的方法。

2.化简或变换逻辑函数的公式法和卡诺图法。

难点：

1.用真值表、逻辑表达式、逻辑图、波形图、卡诺图、状态图等描述逻辑问题的方法。

2.化简或变换逻辑函数的公式法和卡诺图法。

习题内容：

1. 逻辑函数的化简,画逻辑图。

第2部分门电路

总学时(单位：学时):8讲课:6 实验:2 上机:0

具体内容：

1. 半导体二极管和三极管开关特性。

2. 特殊逻辑门：三态门、OC门、OD门和传输门的符号、逻辑功能及其使用。

3. 分立元件门电路。

4. TTL和CMOS门电路的电气特性与参数：速度、功耗、抗干扰、驱动能力和噪声容限等。

5. 常用集成逻辑门的逻辑功能及其使用。

6. 74系列和4000系列门电路器件特点。

重点：

1.特殊逻辑门：三态门、OC门、OD门和传输门的符号、逻辑功能及电气特性。

难点：

1.特殊逻辑门：三态门、OC门、OD门和传输门的符号、逻辑功能及电气特性。

习题内容：

1.门电路的逻辑表达式练习。

第3部分组合逻辑电路

总学时(单位：学时):12 讲课:10 实验:2 上机:0

第3.1部分组合电路分析和设计方法

具体内容：

1. 组合逻辑电路的特点。

2. 组合逻辑电路的一般分析和设计方法。

重点：

1. 组合逻辑电路的一般分析和设计方法。

难点：

1. 组合逻辑电路的一般分析和设计方法。

第3.2部分加法器、数值比较器

具体内容：

1. 半加器、全加器、加法器的逻辑功能。

2. 比较器的逻辑功能。

重点：

1. 半加器、全加器、加法器、比较器的逻辑功能。

难点：

1. 半加器、全加器、加法器、比较器的逻辑功能。

习题内容：

1. 加法器、比较器的逻辑功能练习。

第3.3部分编码器、译码器、数据选择器及分配器、RAM。

具体内容：

1. 编码器、译码器的逻辑功能。

2. 数据选择器和全加器的逻辑功能。

重点：

1.编码器、译码器、数据选择器及分配器逻辑功能。

2.RAM的种类、基本结构及原理。

习题内容：

1. 编码器、译码器、数据选择器及分配器逻辑功能练习。

第3.4部分用MSI实现组合逻辑函数

具体内容：

1. 用中规模集成电路（MSI）实现组合逻辑函数。

2. 常用的中规模集成编码器、译码器、数据选择器和全加器的逻辑功能。

3. 只读存储器的基本原理。

重点：

1. 常用的中规模集成编码器、译码器、数据选择器和全加器的逻辑功能。

难点：

1. 常用的中规模集成编码器、译码器、数据选择器和全加器的逻辑功能。

习题内容：

1.用MSI实现组合逻辑函数练习。

第3.5部分竞争与冒险

1.竞争冒险概念。

2.消除竞争冒险方法。

重点：

1. 竞争冒险概念

难点：

1. 竞争冒险概念

第4部分触发器

总学时(单位：学时):10 讲课:8 实验:2 上机:0

第4.1部分基本触发器、同步触发器

具体内容：

1. 触发器的电路结构、工作原理和功能描述方法。

2. 触发器的逻辑功能分类及其转换。

第4.2部分边沿触发器、触发器特性

具体内容：

1. 用特性方程、状态表、状态图、时序图表示RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器和T，触发器的逻辑功能。

重点：

1. 用特性方程、状态表、状态图、时序图表示RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器和T，触发器的逻辑功能。

难点：

1. 用特性方程、状态表、状态图、时序图表示RS触发器、D触发器、JK触发器、T触

发器和T，触发器的逻辑功能。

习题内容：

1. RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器和T，触发器的逻辑功能。第5部分时序逻辑电路

总学时(单位：学时):14 讲课:12 实验:2 上机:0

第5.1部分时序电路设计方法

具体内容：

1. 时序逻辑电路的特点。

2. 时序电路逻辑功能的表示方法。

3. 时序电路的基本分析方法。

重点：

1. 时序逻辑电路的特点、功能描述。

第5.2部分计数器

1. 计数器的特点和分类。

2. 二进制计数器。

3. 十进制计数器。

4. N进制计数器。

重点：

1. 二进制与十进制集成计数器。

难点：

1. 二进制与十进制计数器。

习题内容：

1. 二进制与十进制计数器。

第5.3部分寄存器、存储器（ROM）

1. 寄存器的主要特点和分类。

2. 基本寄存器。

3. 移位寄存器。

4. 移位寄存器型计数器。

5. 读/写存储器。

重点：

1. 基本寄存器、移位寄存器。

难点：

1. 基本寄存器、移位寄存器。

习题内容：

1.基本寄存器、移位寄存器。

第6部分脉冲波形的产生与整形

总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0

具体内容：

1. 脉冲波形的特点及参数。

2. 施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作特点。

3. 用555构成的施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理。

重点：

1. 施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作特点。

2. 用555构成的施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理。

3. 石英晶体多谐振荡器的电路组成及其主要工作特点。

难点：

1. 用555构成的施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理。第7部分数-模和模-数转换电路

总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0

具体内容：

1. D/A转换器和A/D转换器的基本概念。

2. D/A转换器的基本工作原理、输入和输出关系的计算。

3. A/D转换器的基本工作原理、主要类型、结构特点、基本工作原理。

4. D/A、A/D转换器的转换精度和转换速度。

重点：

1. D/A转换器和A/D转换器的基本概念。

2. D/A转换器的基本工作原理、输入和输出关系的计算。

3. A/D转换器的基本工作原理、主要类型、结构特点、基本工作原理。

难点：

1. D/A转换器的基本工作原理、输入和输出关系的计算。

2. A/D转换器的基本工作原理、主要类型、结构特点、基本工作原理。

习题内容：

1. D/A转换器的输入和输出关系的计算。