數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)大綱

1、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱（供五年制生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)使用）醫(yī)學(xué)信息學(xué)院智能醫(yī)療與物聯(lián)網(wǎng)教研室編寫2014年9月前 言一、本課程的學(xué)科性質(zhì)、學(xué)科主要內(nèi)容及特點數(shù)字電子技術(shù)是電類各專業(yè)的一門必修技術(shù)基礎(chǔ)課。其任務(wù)是使學(xué)生掌握邏輯代數(shù)、組合邏輯電路、時序邏輯電路、A/D轉(zhuǎn)換電路等的有關(guān)知識，從而為后續(xù)專業(yè)課打好基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，還要培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀點和辯證思維能力，實事求是的科學(xué)態(tài)度，分析和解決問題的能力及自學(xué)能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程及從事實際工作作準備。二、課程的學(xué)習(xí)要求通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生達到以下要求：1、掌握邏輯代數(shù)的基本知識；2、掌握門電路中半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性，集成門電路的

2、組成、工作原理及性能參數(shù)；3、掌握組合邏輯電路，尤其是集成組合邏輯電路的分類、邏輯功能分析及應(yīng)用；4、掌握觸發(fā)器和時序邏輯電路的組成、功能分析方法；5、掌握A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路的組成、工作原理及應(yīng)用；6、培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題的能力；7、能夠用計算機輔助電路分析；8、使學(xué)生掌握一定的實驗技能。課程的其余內(nèi)容均作了解要求。本大綱制訂依據(jù)的教材是高等教育出版社出版的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教程，再結(jié)合我校實際情況編寫的。參考書目1余孟嘗.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第三版，高等教育出版社，1989出版 2沈尚賢.電子技術(shù)導(dǎo)論上冊，高等教育出版社，1985出版3康光華.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分,高等教育出版社，198

3、8出版目 錄第一章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第二章 邏輯門電路第三章 組合邏輯電路第四章 觸發(fā)器第五章 時序邏輯電路第六章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形第七章 數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器第八章 存儲器和可編程邏輯器件第九章 數(shù)字電路應(yīng)用舉例教學(xué)時數(shù)分配表（共72學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容理論課學(xué)時實驗課學(xué)時第一章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 9第二章 邏輯門電路 6第三章 組合邏輯電路 126第四章 觸發(fā)器 66第五章 時序邏輯電路 126第六章 脈沖的產(chǎn)生與整形 6第七章 數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路 3合計 5418第一章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)一、目的要求1、掌握邏輯代數(shù)的基本概念、公式、定理及應(yīng)用；2、掌握邏輯函數(shù)的5種表示方法及其特點；3、掌握邏輯函

4、數(shù)5種表示方法之間的相互轉(zhuǎn)換；4、掌握邏輯函數(shù)的公式化簡法和卡諾圖化簡法。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 邏輯代數(shù)的基本概念、公式和定理1、基本和常用邏輯運算2、公式和定理第二節(jié) 邏輯函數(shù)的化簡方法1、邏輯函數(shù)的標準與或式和最簡式2、 邏輯函數(shù)的公式化簡法3、 邏輯函數(shù)的圖形化簡法4、 具有約束的邏輯函數(shù)的化簡第三節(jié) 邏輯函數(shù)的表示方法及其相互之間的轉(zhuǎn)換1、幾種表示邏輯函數(shù)的方法2、幾種表示方法之間的轉(zhuǎn)換三、教學(xué)方法 理論課：多媒體、講解、演示。 實踐課：動手操作。四、重點、難點 卡諾圖化簡的方法第二章 邏輯門電路一、目的要求1、掌握半導(dǎo)體二極管、三極管和場效應(yīng)管的開關(guān)特性；2、掌握分立元件門電路的內(nèi)部組

5、成、工作原理；3、掌握CMOS集成門電路的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用規(guī)則；4、掌握TTL集成門電路的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用規(guī)則；5、掌握CMOS門電路與TTL門電路的接口技術(shù)。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 半導(dǎo)體二極管、三極管和MOS管的開關(guān)特性1、 理想開關(guān)的開關(guān)特性2、 半導(dǎo)體二極管的開關(guān)特性3、 半導(dǎo)體三極管的開關(guān)特性4、 MOS管的開關(guān)特性第二節(jié) 分立元器件門電路1、 二極管與門和或門2、 三極管非門（反相器）第三節(jié) CMOS集成門電路1、 CMOS反相器2、 CMOS與非門、或非門、與門和或門3、 CMOS與或非門和異或門4、 CMOS傳輸門、三態(tài)門和漏極開路門5、 CMOS電路產(chǎn)品系列、主要特點和使

6、用中應(yīng)注意的幾個問題第四節(jié) TTL集成門電路1、 TTL反相器2、 TTL與非門、或非門、與門、或門、與或非門和異或門3、 TTL集電極開路門和三態(tài)門4、 TTL集成電路和其他雙極型集成電路三、教學(xué)方法 理論課：多媒體、講解、演示。 實踐課：動手操作。四、重點、難點 TTL反相器的電路分析第三章 組合邏輯電路一、目的要求1、掌握組合電路的結(jié)構(gòu)和邏輯功能特點；2、掌握組合電路的分析方法和設(shè)計方法；3、掌握編碼器、譯碼器的功能、工作原理及應(yīng)用；4、掌握加法器和數(shù)值比較器的功能、工作原理及實際應(yīng)用；5、掌握數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)值比較器的功能、工作原理及應(yīng)用；6、掌握用集成譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)

7、的理論依據(jù)及實現(xiàn)方法；7、掌握組合邏輯電路中競爭冒險的概念、產(chǎn)生原因和消除方法。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 組合電路的基本分析方法和設(shè)計方法1、 組合電路的基本分析方法2、 組合電路的基本設(shè)計方法第二節(jié) 加法器和數(shù)值比較器1、 加法器2、 數(shù)值比較器第三節(jié)編碼器和譯碼器1、 編碼器2、 譯碼器第四節(jié)  數(shù)據(jù)選擇器和分配器1、數(shù)據(jù)選擇器2、數(shù)據(jù)分配器第五節(jié)  用中規(guī)模集成電路實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)1、 用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)2、 用二進制譯碼器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)第五節(jié) 只讀存儲器1、 ROM的結(jié)構(gòu)及工作原理2、 ROM應(yīng)用舉例及容量擴展第六節(jié) 組合電路中的競爭冒險1、 競爭冒

8、險的概念及產(chǎn)生原因2、 消除競爭冒險的方法三、教學(xué)方法 理論課：多媒體、講解、演示。 實踐課：動手操作。四、重點、難點 中規(guī)模集成電路的應(yīng)用第四章觸發(fā)器一、目的要求1、掌握觸發(fā)器的分類及功能特點；2、掌握基本RS觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析、邏輯功能表示方法及特點；3、掌握時鐘觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析、邏輯功能表示方法及特點；4、掌握主從觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析、邏輯功能表示方法及特點；5、掌握邊沿觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析、邏輯功能表示方法及特點；6、掌握不同觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 基本觸發(fā)器1、 用與非門組成的基本觸發(fā)器2、 用或非門組成的基本觸發(fā)器3、 集成基本觸發(fā)器

9、半導(dǎo)體三極管的開關(guān)特性第二節(jié) 同步觸發(fā)器1、 同步RS觸發(fā)器2、 同步D觸發(fā)器第三節(jié) 邊沿觸發(fā)器1、 邊沿D觸發(fā)器2、 邊沿脹觸發(fā)器3、 邊沿觸發(fā)器的功能分類、功能表示方法及轉(zhuǎn)換第四節(jié) 觸發(fā)器的電氣特性1、 靜態(tài)特性2、 動態(tài)特性三、教學(xué)方法 理論課：多媒體、講解、演示。 實踐課：動手操作。四、重點、難點 邊沿觸發(fā)器的工作原理第五章 時序邏輯電路一、學(xué)習(xí)要求1、掌握時序邏輯電路的結(jié)構(gòu)和功能特點；2、掌握時序電路的分析方法和設(shè)計方法；3、掌握計數(shù)器的分類；4、掌握同步計數(shù)器和異步計數(shù)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析方法和表示方法；5、掌握異步計數(shù)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析方法和表示方法；6、掌握用集成計數(shù)器構(gòu)

10、成N進制計數(shù)器的方法；7、掌握寄存器的分類、結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析方法；8、掌握寄存器的應(yīng)用。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 時序電路的基本分析和設(shè)計方法1、 時序電路的基本分析方法2、 時序電路的基本設(shè)計方法第二節(jié) 計數(shù)器1、計數(shù)器的特點和分類2、二進制計數(shù)器3、十進制計數(shù)器4、N進制計數(shù)器第三節(jié) 寄存器和讀寫存儲器1、寄存器的主要特點和分類2、基本寄存器3、移位寄存器4、移位寄存器型計數(shù)器5、讀寫存儲器第四節(jié) 順序脈沖發(fā)生器1、計數(shù)型順序脈沖發(fā)生器2、移位型順序脈沖發(fā)生器3、用MSI構(gòu)成順序脈沖發(fā)生器三、教學(xué)方法 理論課：多媒體、講解、演示。 實踐課：動手操作。四、重點、難點 計數(shù)器的原理及其計數(shù)進制之間

11、的轉(zhuǎn)換。第六章 脈沖產(chǎn)生與整形電路一、目的要求1、掌握555定時器結(jié)構(gòu)及基本功能；2、掌握單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路組成、工作原理及應(yīng)用；3、掌握多諧振蕩器的電路組成、工作原理及應(yīng)用；4、掌握施密特觸發(fā)器的電路組成、工作原理及應(yīng)用。二、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 施密特觸發(fā)器1、用555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器2、集成施密特觸發(fā)器3、施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例第二節(jié) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1、用555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器3、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例第三節(jié) 多諧振蕩器1、用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器2、集成多諧振蕩器3、多諧振蕩器應(yīng)用舉例三、教學(xué)方法 理論課：多媒體、講解、演示。 實踐課：動手操作。四、重點、難點1、555定時器的工作原理。2、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理。第七章數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器一、目的要求1、掌握D/A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)及工作原理；2、掌握倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和工作原理；3、掌握D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標；4、掌握A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟；5、掌握逐次漸近型A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和工作原理；6、掌握雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和工作原理；7、掌握A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標。二、教學(xué)內(nèi)