數(shù)字邏輯課程教學(xué)大綱

1、?數(shù)字邏輯?教學(xué)大綱、根本信息課程代嗎：1252612課程性質(zhì)：專業(yè)限選課課程名稱：數(shù)字避輯英文名稱：DigitalLogic學(xué)時(shí)/學(xué)分：32/2開課時(shí)間：大二下適用對(duì)象：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程、信息平安等專業(yè)先修課程：大學(xué)物理、高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)大綱執(zhí)筆人：傅均大綱審核人：邢建國修訂時(shí)間：2021-12當(dāng)前版本：2021二、課程描述本課程為專業(yè)限定選修課,主要面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程、信息安全等專業(yè)本科低年級(jí)學(xué)生.主要目的是使學(xué)生掌握數(shù)字邏輯電路的根本概念和分析、設(shè)計(jì)方法,作為專業(yè)前導(dǎo)課程,為以后的專業(yè)核心課程?計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)?及其他硬件類課程?微機(jī)原理和接口技術(shù)

2、?、?嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)?等的學(xué)習(xí)打下良好的根底.本課程是為缺少電路原理、模擬電子技術(shù)等先修課程的計(jì)算機(jī)與信息學(xué)科偏軟類專業(yè)開設(shè),其要求和難度略低于電子信息學(xué)科偏硬類專業(yè),通過該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握數(shù)字邏輯電路的應(yīng)用和開展及邏輯代數(shù)等根本知識(shí)唾點(diǎn)掌握組合邏輯電路和同步時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)等根本方法,使學(xué)生具有一定的數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)水平.另外,使學(xué)生了解可編程邏輯器件和現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,初步掌握運(yùn)用EDA工具及硬件描述語言進(jìn)行簡(jiǎn)單數(shù)字邏輯設(shè)計(jì),緊跟市場(chǎng)和技術(shù)前沿.三、教學(xué)目標(biāo)通過本課程的理論教學(xué)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)練習(xí),使學(xué)生具備如下水平：1、掌握根本的邏輯代數(shù)知識(shí),能夠運(yùn)用物理知識(shí)理解二極管、三

3、極管、集成邏輯門和可編程邏輯器件的根本原理.2、能夠運(yùn)用邏輯代數(shù)方法表達(dá)、求解和優(yōu)化實(shí)際數(shù)字電路問題,3、能夠分析小規(guī)模、中規(guī)模組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路,掌握各種邏輯門、根本觸發(fā)器、中規(guī)模集成器件的功能及根本應(yīng)用.4、能夠利用邏輯門、根本觸發(fā)器、中規(guī)模集成器件和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)一定功能的組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路,并進(jìn)行優(yōu)化.5、能夠應(yīng)用專業(yè)EDA軟件設(shè)計(jì)一定功能的數(shù)字系統(tǒng),并能進(jìn)行仿真和臉證.四、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)6、具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)、自然科學(xué)根底及根本的經(jīng)管類知識(shí),以及較好外的英語應(yīng)用水平6.1具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)根底知識(shí)教學(xué)目標(biāo)17、掌握專業(yè)知識(shí)與技能,

4、具有理解和表達(dá)復(fù)雜工程問題的水平7.1系統(tǒng)掌握本專業(yè)所需的高級(jí)語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理、數(shù)據(jù)庫等專業(yè)根底理論知識(shí)教學(xué)目標(biāo)27.2掌握信息檢索和數(shù)據(jù)分析等專業(yè)技能及其相關(guān)工具的使用教學(xué)目標(biāo)59、具備復(fù)雜計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)和維護(hù)水平9.1具有較強(qiáng)的分析問題水平教學(xué)目標(biāo)39.2能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),應(yīng)用相關(guān)工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟硬件工程問題的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)和維護(hù)教學(xué)目標(biāo)4五、教學(xué)容第1章緒論支撐課程目標(biāo)1重點(diǎn)容：數(shù)制和編碼的概念,各種不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換方法,二進(jìn)制的運(yùn)算及原、反、補(bǔ)碼數(shù)的表示及轉(zhuǎn)換,二-十進(jìn)制代碼BCD代碼.難點(diǎn)容：建立模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的概念,二進(jìn)制的運(yùn)算及原

5、、反、補(bǔ)碼數(shù)的表示.教學(xué)容：掌握數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,編碼的概念,了解常用碼的一些應(yīng)用,熱悉數(shù)字編碼的轉(zhuǎn)換°1.1數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)概述1. 2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.3 二-十進(jìn)制代碼BCD代碼1.4 算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算第2章邏輯函數(shù)及其簡(jiǎn)化支撐譚程目標(biāo)1、2重點(diǎn)容：邏輯代數(shù)的各種表達(dá)形式,邏輯代數(shù)的三個(gè)規(guī)那么和常用公式,邏輯代數(shù)的化簡(jiǎn)方法,卡諾圖法.難點(diǎn)容：簡(jiǎn)單邏輯命題建立邏輯函數(shù)的方法.教學(xué)要求：掌握邏輯代數(shù)根本定理'根本規(guī)那么和常用公式,掌握用代數(shù)法和卡諾圖法簡(jiǎn)化邏輯函數(shù)的方法,掌握由簡(jiǎn)單邏輯命題建立邏輯函數(shù)的方法.2.1 邏輯代數(shù)2. 2邏輯函數(shù)的簡(jiǎn)化第3章集成邏輯門支撐課程目標(biāo)1重

6、點(diǎn)容：二極管與三極管的開關(guān)特性.TTL集成邏輯門的主要外部特性.難點(diǎn)容：二極管和三極管的開關(guān)特性,TTL集成邏輯門的工作原理.教學(xué)要求：了解二極管和三極管的開關(guān)特性,掌握通用數(shù)字集成電路的分類,了解TTL門的工作原理、主要外特性.3. 1晶體管的開關(guān)特性3.2TTL集成邏輯門第4章組合邏輯電路支撐課程目標(biāo)3、4重點(diǎn)容：組合邏輯電路概念、組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法,全加器、編碼器、譯碼器、數(shù)值比擬器、數(shù)據(jù)選擇器等常用組合邏輯功能器件,采用常用的小規(guī)模、中規(guī)模集成器件進(jìn)行組合邏輯電路設(shè)計(jì).難點(diǎn)容：組合邏輯電路的冒險(xiǎn)現(xiàn)象,產(chǎn)生冒險(xiǎn)的原因,判斷與防止冒險(xiǎn)的方法.教學(xué)要求：掌握全加器、編碼器、譯碼器、

7、數(shù)值比擬器、數(shù)據(jù)選擇器等常見中規(guī)模組合邏輯器件的邏輯功能與應(yīng)用,掌握采用小規(guī)模和中規(guī)模集成器件的組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法,理解組合邏輯電路的冒險(xiǎn)現(xiàn)象以及如何防止冒險(xiǎn).4. 1組合邏輯電路分析4. 2組合邏輯電路設(shè)計(jì)4.3組合邏輯電路的冒險(xiǎn)現(xiàn)象第5章集成觸發(fā)器支撐課程目標(biāo)3、4重點(diǎn)容：根本觸發(fā)器、鐘控觸發(fā)器、主從觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn),觸發(fā)器邏輯功能的描述方法,觸發(fā)器類型轉(zhuǎn)換.難點(diǎn)容：鐘控T觸發(fā)器的空翻與主從J-K觸發(fā)器主觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象.教學(xué)要求：理解集成觸發(fā)器電路組成和工作原理,掌握集成觸發(fā)器功能的描述方法和脈沖工作特性,了解不同類型集成觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換方法.重點(diǎn)掌握集成觸發(fā)器的

8、應(yīng)用.5. 1根本觸發(fā)器5. 2鐘控觸發(fā)器5.3 主從觸發(fā)器5.4 邊沿觸發(fā)器第6章時(shí)序邏輯電路支撐課程目標(biāo)3、4重點(diǎn)容：時(shí)序電路的分析方法：驅(qū)動(dòng)方程、輸入方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移表、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和時(shí)序圖,常用時(shí)序電路：存放器、移位存放器、同步計(jì)數(shù)器等.時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法：設(shè)計(jì)原那么和一般步驟,采用小規(guī)模集成器件設(shè)計(jì)同步計(jì)數(shù)器,采用中規(guī)模集成器件設(shè)計(jì)任意模值計(jì)數(shù)分頻器.難點(diǎn)容：小規(guī)模同步時(shí)序邏輯電路分析方法,采用中規(guī)模集成器件實(shí)現(xiàn)任意模值計(jì)數(shù)分頻器的方法.教學(xué)要求：掌握時(shí)序邏輯電路的根本概念,掌握小規(guī)模同步時(shí)序邏輯電路分析和設(shè)計(jì)方法,掌握采用中規(guī)模集成器件實(shí)現(xiàn)任意模值計(jì)數(shù)分頻器的方法.6.

9、1時(shí)序邏輯電路概述7. 2時(shí)序邏輯電路分析8. 3時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)第7章VHDL與數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)支撐課程目標(biāo)3、4、5重點(diǎn)容：VHDL語言的根本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、語句和設(shè)計(jì)方法.難點(diǎn)容：可編程邏輯器件,現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,VHDL中的并行語句.教學(xué)要求：了解可編程邏輯器件和現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,掌握運(yùn)用EDA工具及VHDL硬件描述語言進(jìn)行簡(jiǎn)單數(shù)字邏輯設(shè)計(jì).9. 1可編程邏輯器件和硬件描述語言概述10. VHDL根本數(shù)據(jù)類型和運(yùn)算操作符11. VHDL中的順序語句和并行語句12. VHDL數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)舉例六、教學(xué)安排該課程每周2學(xué)時(shí),16周,32學(xué)時(shí)為課堂授課教學(xué)時(shí)間.實(shí)臉實(shí)踐單獨(dú)設(shè)課,同時(shí)開

10、設(shè)開放實(shí)驗(yàn).建議教學(xué)進(jìn)度如下：章節(jié)學(xué)時(shí)數(shù)第1章緒論1第2章邏輯函數(shù)及其簡(jiǎn)化5第3章集成邏輯門1第4章組合邏輯電路7第5章集成觸發(fā)器4笫6章時(shí)序邏輯電路8第7章VHDL與數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)4復(fù)習(xí)或彈性教學(xué)2七、課實(shí)驗(yàn)容、要求及學(xué)時(shí)沒有課實(shí)驗(yàn),根底實(shí)驗(yàn)單獨(dú)開設(shè),VHDL實(shí)驗(yàn)通過開放實(shí)臉開設(shè).請(qǐng)刪除此黃色高亮.如果有課實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?zhí)顚懴卤?；如果沒有,那么刪除下表,并用文字適當(dāng)說明.序號(hào)課實(shí)驗(yàn)容實(shí)驗(yàn)要求學(xué)時(shí)數(shù)1八、教學(xué)方法與手段以課堂理論教學(xué)為主,實(shí)驗(yàn)實(shí)踐為輔.課堂理論教學(xué)以多媒體課件為主,黑板板書為輔.在教學(xué)過程中注重水平的培養(yǎng),以實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)為例,提升理論教學(xué)實(shí)用性,提升學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的水平.另外,本課程開設(shè)Blackboard電子教學(xué)平臺(tái),學(xué)生可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、提交作業(yè)、討論問題.鼓勵(lì)學(xué)生參加開放實(shí)驗(yàn)*在平時(shí)VHDL實(shí)臉作業(yè)根底上進(jìn)一步提升EDA設(shè)計(jì)水平.九、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：期末測(cè)試閉卷,平時(shí)作業(yè)、出勤、課堂情況,VHDL實(shí)驗(yàn)作業(yè).成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：總成績(jī)百分制=平時(shí)成績(jī)x30%+VHDL實(shí)驗(yàn)xlO%+期末測(cè)試成績(jī)x60%.十、教材及主要參考書指定教材：1 '王毓銀主編,數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)第二版,高等教育,2005.122 &