《數(shù)字電子技術》課程教學大綱

1、數(shù)字 電子技術 課程教學大 綱大綱執(zhí)筆人：吳一帆大綱審核人：王創(chuàng)新課程編號： 0809000315英文名稱： digital electronic technology學分：3總學時： 48 。其中，講授48 學時適用專業(yè) : 自動化、測控技術與儀器、電子信息科學與技術、光信息科學與技術等專業(yè)本科二年級或三年級學生。先修課程： 高等數(shù)學、電路分析、大學物理、模擬電子技術一、課程性質與教學目的數(shù)字電子技術是自動化、測控技術與儀器等專業(yè)本科生的一門主要技術基礎課，是現(xiàn)代新興技術如計算機技術、信息技術等的基礎，是一門必修課。學習電子技術課程，對培養(yǎng)學生的科學思維能力，樹立理論聯(lián)系實際的工程觀點和提高

2、學生分析和解決問題的能力，具有極其重要的作用。數(shù)字電子技術是電子技術基礎系列課程中重要的組成部分。通過本課程的學習，應使學生掌握數(shù)字電子技術的基本概念、基本原理和基本分析方法，以及典型電路的設計方法和基本的實驗技能, 能準確設計簡單數(shù)字電路，能利用所學知識進行電子綜合設計，為今后的學習和解決工程實踐中所遇到的數(shù)字系統(tǒng)問題打下堅實的基礎。二、基本要求通過本課程的學習應達到下列要求：1、掌握邏輯代數(shù)的基本定律、規(guī)則和基本公式，掌握邏輯問題的描述方法和邏輯函數(shù)的化簡方法。2、掌握常用的半導體器件的開關特性和主要參數(shù)，了解數(shù)字集成電路結構和工作原理，掌握其性能和使用方法。掌握基本邏輯門電路的邏輯功能和

3、特點和符號，了解邏輯門電路的結構、特性，能夠根據(jù)應用正確選擇數(shù)字邏輯器件。3、掌握組合邏輯電路的一般分析和設計方法，掌握組合邏輯器件的功能極其描述方法。了解常用組合邏輯器件的邏輯功能及其特點，能夠正確使用集成組合邏輯器件實現(xiàn)相關應用。4、掌握觸發(fā)器的邏輯功能及時序特性、邏輯符號，了解各類觸發(fā)器邏輯功能轉換。5、掌握時序邏輯電路的一般分析和同步時序邏輯電路的設計方法，掌握時序邏輯器件的功能極其描述方法。了解常用時序邏輯器件的邏輯功能及特點，能夠正確使用集成組合邏輯器件實現(xiàn)相關應用。6、了解靜態(tài)和動態(tài)存儲器的基本組成結構、存儲原理，掌握存儲器的存儲容量和字節(jié)長度的擴展方法。7、理解可編程電路的基本

4、單元、掌握只讀存儲器和可編程陣列邏輯pal 、通用陣列邏輯 gal 、可擦除可編程邏輯器件epld 、現(xiàn)場可編程門陣列fpga 的應用。8、了解脈沖波形的產生和整形的概念、工作原理，了解555時基電路的組成，掌握 555時基電路的三種基本應用。9、了解數(shù) / 模和模 / 數(shù)轉換基本概念和方法，掌握r-2r電阻變換網絡原理和數(shù) / 模變換電路。了解常用a/d和 d/a集成電路及其應用。三、重點與難點1、重點內容：邏輯函數(shù)的表示方法及其化簡、ttl門電路和 cmos 門電路的基本工作原理和外特性、組合邏輯電路的分析、設計方法及其應用、觸發(fā)器的動作特點和邏輯功能的描述方法、同步時序邏輯電路的分析、設

5、計方法及其應用、脈沖電路的分析方法和 555定時器原理、特點及其應用、存儲器的工作原理、特點及應用、d/a 和 a/d 轉換器的基本工作原理。2、難點內容： ttl門電路的外特性、邏輯設計中的邏輯抽象、msi 器件的附加控制端的功能、各類電路結構的觸發(fā)器所具有的動作特點、同步時序邏輯電路的分析、設計方法、脈沖電路的波形分析方法、可編程rom 的可編程原理、 d/a 和 a/d 轉換器內部電路結構和詳細工作過程。四、教學方法本課程理論與實踐并重。采用電化教學、多媒體教學的課堂講授和采用現(xiàn)場演示教學以及與實際操作相結合的實驗教學。實驗課單獨設課，重視實驗內容與講課內容的密切結合。重視作業(yè)與習題。由

6、于課時緊張，大綱中沒有安排習題課的課時，教師應根據(jù)學生掌握知識情況適當插入習題內容的講解。五、課程知識單元、知識點及學時分配知識單 元知識點講序號描述序號描述1數(shù)字 電子技術概論1課 程內容、任 務和學 習方法22數(shù)制和 碼制3常用的 編碼2邏輯 代數(shù)基礎1邏輯 代數(shù)的 基本定律、規(guī)則和基本公式82掌握邏輯問題的描述方法3邏輯函數(shù)的公式法化簡方法4邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡方法3門電 路1常用的半導體器件的開關特性和主要參數(shù)，數(shù)字集成電路結構和工作原理22基本邏輯門電路的邏輯功能、特點及符號，邏輯門電路的結構、特性4組合邏輯電路1組合邏輯電路的一般分析和設計方法，組合邏輯器件的功能極其描述方法82組

7、合邏輯器件的功能極其描述方法，常用組合邏輯器件的邏輯功能及其特點3常用組合邏輯器件的邏輯功能及其特點，使用集成組合邏輯器件實現(xiàn)相關應用。5觸發(fā)器1觸發(fā)器的邏輯功能及時序特性42各類觸發(fā)器的邏輯符號及邏輯功能轉換6時序邏輯電路1時序邏輯電路的一般分析和同步時序邏輯電路的設計方法82時序邏輯器件的功能極其描述方法，常用時序邏輯器件的邏輯功能及特點3常用時序邏輯器件的邏輯功能及特點，使用集成組合邏輯器件實現(xiàn)應用。7半導體存 儲器1靜態(tài)和動態(tài)存儲器基本組成結構、存儲原理22存儲器的存儲容量和字節(jié)長度的擴展方法8可編程邏輯器件1可編程電路的基本單元、只讀存儲器和可編程陣列邏輯pal42通用陣列邏輯gal

8、 、可擦除可編程邏輯器件epld 、現(xiàn)場可編程門陣列fpga 的應用。9脈沖波形的產生和整形1脈沖波形的產生和整形的概念、工作原理62555 時基電路的組成及應用。10數(shù)模和模數(shù)轉換1數(shù)/模和模 /數(shù)轉換基本概念和方法，掌握r-2r 電阻變換網絡原理和數(shù)/模變換電路42常用 a/d 和 d/a 集成電路及其應用。11總計48課六、實驗與實訓教學條件及內容1、實驗課程性質及要求數(shù)字電子技術實驗是繼數(shù)字電子技術課程之后而開設的獨立實驗課程，是理論教學的深化和補充，具有較強的實踐性，是一門重要的技術基礎課，是電氣工程及其自動化專業(yè)學生的必修課。根據(jù)分層次教學模式的特點，本課程分為驗證性實驗、提高性實

9、驗和綜合設計性實驗，旨在鞏固和深化模擬電子技術的基本概念和基礎理論，加強對學生基本實驗技能的綜合訓練，培養(yǎng)和提高學生工程設計與實際動手的能力。通過本課程學習，學生應達到下列要求：1) 進一步鞏固和加深數(shù)字電子技術基本知識的理解，提高綜合運用所學知識，獨立設計電路的能力。2) 能根據(jù)需要選學參考書，查閱手冊，通過獨立思考，深入鉆研有關問題，學會自己獨立分析問題、解決問題，具有一定的創(chuàng)新能力。3) 能正確使用常用電子儀器，掌握電子電路的基本測試技術。4) 具有正確記錄、處理實驗數(shù)據(jù)、分析誤差的能力。5) 課前做好預習，課后能獨立寫出符合要求的實驗報告。2、內容簡介本課程主要講授常用儀器的使用、組合

10、電路設計、競爭冒險、觸發(fā)器、移位寄存器、計數(shù)、譯碼、顯示電路、555 定時器及其應用、 a/d、d/a轉換器、智力競賽搶答器等實驗。通過該課程的學習，使學生鞏固和加深模擬電子技術理論知識，通過實踐進一步加強學生獨立分析問題和解決問題的能力、綜合設計及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時注意培養(yǎng)學生實事求是、嚴肅認真的科學作風和良好的實驗習慣，為今后工作打下良好的基礎。3、主要儀器設備：示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表、萬用表、實驗箱及各種電路器件等。4、教學方法與基本要求1)本課程以實驗為主，為單獨設課，所以開課后，任課教師需向學生講清課程的性質、任務、要求、課程安排和進度、平時考核內容、期末

11、考試辦法、實驗守則及實驗室安全制度等。2)實驗前學生必須進行預習，寫出預習報告后，方可進入實驗室進行實驗。3) 實驗 1 人 1 組，在規(guī)定的時間內，由學生獨立完成，出現(xiàn)問題，教師要引導學生獨立分析、解決，不得包辦代替。4) 進行實驗時，每項實驗結果，需經教師認可后，方可拆除線路。5) 任課教師要認真上好每一堂課，實驗前清點學生人數(shù)，實驗中按要求做好學生實驗情況及結果記錄，實驗后認真填寫實驗開出記錄。5、考核方法本課程采用平時考核，期末考試，綜合評定學生成績。平時實驗占80% ，期末考試占20% 。每個實驗，預習報告占30% ，實際操作 40% ，總結報告 30% 。實驗成績分：優(yōu)、良、中、及

12、格、不及格五級。6、實驗項目設置注：表中帶“ *”號的為選做內容。七、作業(yè)要求對作業(yè)的基本要求是：鞏固對基本概念、基本理論的理解，并增強對數(shù)字系統(tǒng)中出現(xiàn)的工程實際問題的分析與設計能力，為以后專業(yè)課的學習打下良好的基礎。作業(yè)內容要覆蓋課程的基本內容、重點內容及部分難點內容，作業(yè)基本為每周布置一次，一般每次2-5 題，每周批改一次。要求學生課外要復習課堂的內容，獨立完成作業(yè)，最好能就課堂相關的內容再看一本參考書。八、考核方式與要求1.知識考核占總成績的 80% ，主要采用期末書面考試的方式評定，期末考試采用閉卷考試。2.能力考核平時占總成績的20% ，根據(jù)作業(yè)、質疑、課堂討論和出勤情況評定。實驗單獨設課，單獨算成績（按實驗態(tài)度、操作技能、實驗報告等進行評定）。實訓兩周，單獨算成績（按實訓態(tài)度、實訓準備、實訓操作技能、實訓報告等進行評定）。九、教材與主要參考書1.推薦教材 ：1 閻石數(shù)字電子技術基礎（第五