《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程標(biāo)準(zhǔn)

1、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)EI課程性質(zhì)與任務(wù)本課程是高等職業(yè)技術(shù)院校電子、計(jì)算機(jī)、機(jī)電與電氣類專業(yè)的一門 重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，也是一門理論性、實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。其任務(wù) 是使學(xué)生熟悉數(shù)字集成電路的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，熟悉數(shù)字 集成電路的工作原理、外特性和功能，掌握邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方 法，具備正確運(yùn)用數(shù)字集成電路的能力，進(jìn)而能開發(fā)出適合實(shí)際應(yīng)用的數(shù) 字電路。本課程采用項(xiàng)目式教學(xué)，將必要的理論融匯于實(shí)際操作的項(xiàng)目中, 使學(xué)生在“做中學(xué),學(xué)中做”，從而使學(xué)生真正達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)效果。知識(shí)目標(biāo)與能力目標(biāo)：本課程的知識(shí)目標(biāo)掌握常用半導(dǎo)體元、器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性曲線、開關(guān)特 性和主要

2、參數(shù)。熟悉數(shù)字集成電路的基本單元電路，掌握其電路組成、工作原理、 性能指標(biāo)、邏輯功能。初步了解常見的中、小規(guī)模數(shù)字集成電路的外特性及其應(yīng)用。初步掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)。電子設(shè)計(jì)仿真軟件的初步掌握。本課程的能力目標(biāo)分析能力對(duì)各種組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路，應(yīng)具有分析電路的功能、電路建議綜合實(shí)訓(xùn)一周合計(jì)767.參考書目江曉安等.數(shù)字電子技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與題解M.西安:西安電子科技大 學(xué)出版社,2003.美John F.Wakerly （韋克利）.數(shù)字設(shè)計(jì)一原理與實(shí)踐（Digital Design Principles and Practices） M.北京:高等教育出版社,High

3、er Education Press and Pearson Education North Asia Linited,2001 .Third Edition.華中工學(xué)院電子學(xué)教研室，康華光等.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）M. 北京:高等教育出版社,1988.第三版.清華大學(xué)電子學(xué)教研室，閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京:高等教育 出版社,1998.第四版.皇甫正賢.數(shù)字集成電路基礎(chǔ)M.南京:南京大學(xué)出版社,1994.第一中存在的問題、電路輸入/輸出波形等方面的能力。設(shè)計(jì)能力對(duì)各種組合問題和時(shí)序問題，應(yīng)具有根據(jù)問題的要求設(shè)計(jì)原理電路的 能力，并具有使用可編程器件設(shè)計(jì)電路的能力。自學(xué)能力具有自學(xué)和閱讀

4、電子技術(shù)參考書、查閱電子器件手冊(cè)的能力。表達(dá)能力作業(yè)及設(shè)計(jì)題目要求清晰、整潔、嚴(yán)謹(jǐn)，電路設(shè)計(jì)圖要求準(zhǔn)確。本課程的方法要求通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生處理好基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本理論 與眾多新電路、新技術(shù)之間關(guān)系。盡量做到以下幾點(diǎn)：打好基礎(chǔ)從各種典型的單元電路、功能部件入手，抓住與分 析應(yīng)用數(shù)字電路有關(guān)的基本概念、理論和方法。掌握了基礎(chǔ)內(nèi)容后，就為 應(yīng)用各種新電路、新技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。重視方法以數(shù)字邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法為主，只 有這樣，才能抓住各種數(shù)字電路的共性。同時(shí)只有學(xué)會(huì)了方法，具備了分 析、綜合問題的能力，就能做到舉一反三。加強(qiáng)應(yīng)用在學(xué)習(xí)中要以應(yīng)用為目的，把注意力集中在數(shù)字電

5、路的外特性、邏輯功能和典型應(yīng)用的分析上，對(duì)集成電路內(nèi)部的工作狀態(tài)、 參數(shù)計(jì)算及工藝設(shè)計(jì)則不必去了解。更新知識(shí)目前微電子技術(shù)迅猛發(fā)展，中大規(guī)模集成電路被大量生產(chǎn)與應(yīng)用，因此在學(xué)習(xí)中應(yīng)當(dāng)以集成電路為起點(diǎn)，盡可能多地掌握微型機(jī)中常用的小、中規(guī)模集成電路。本課程的實(shí)踐要求加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)科學(xué)實(shí)踐方法，在理論指導(dǎo)下，大膽實(shí)驗(yàn)、 積極思考、勇于創(chuàng)新。部分內(nèi)容采用多媒體數(shù)學(xué)手段，典型內(nèi)容引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)， 有目的、有重點(diǎn)的介紹相關(guān)數(shù)學(xué)參考書，使學(xué)生充分利用自由時(shí)間、空間, 發(fā)揮各自特長。盡可能多的采用高科技手段，引導(dǎo)學(xué)生掌握一個(gè)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 軟件并對(duì)典型電路能夠進(jìn)行仿真、設(shè)計(jì)，了解其它電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟

6、件。較多地接觸周圍的各種電子設(shè)備，并能夠利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析。本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系本課程的先修課程為模擬電子技術(shù)，后續(xù)課程為計(jì)算機(jī)組成原理、 接口技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用、CPLD及FPGA開發(fā)等，它們的硬件基礎(chǔ) 就是數(shù)字集成電路，學(xué)完本課程后便可直接進(jìn)入專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，因此 本課程實(shí)際上是其他專業(yè)課程的“基礎(chǔ)篇”。4.教學(xué)概要節(jié)重點(diǎn)和難點(diǎn)課程內(nèi)容教學(xué)要求實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目重點(diǎn)：化1. 了解TTL和1.能將一個(gè)數(shù)表示成不1.仿真測試簡邏輯函CMOS門電路同進(jìn)制的數(shù)，或用BCD門電路邏輯裁判數(shù)表達(dá)式的基本組成，碼表示。功能表決難點(diǎn)：裁TTL與非門的2.會(huì)用公式法化簡邏輯2.仿真測試器電路的 設(shè)計(jì) 與調(diào) 試

7、判表決器電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試工作原理。掌握門電路 的主要參數(shù)及 其外部特性。熟悉常用的 集成邏輯門電 路的功能及典 型應(yīng)用。掌握不同進(jìn) 制數(shù)的表示方 法，掌握數(shù)制間 的轉(zhuǎn)換。掌握 8421 BCD 碼與 十進(jìn)制數(shù)的相 互轉(zhuǎn)換。理解算術(shù)運(yùn)AMy 1 1 ryn、 a-a-舁與邏輯E舁。掌握基本邏 輯關(guān)系及其表 示方法、邏輯代 數(shù)的基本運(yùn)算 和基本定律。函數(shù)表達(dá)式。會(huì)用卡諾圖化簡4變 量及4變量以下邏輯函數(shù) 表達(dá)式。認(rèn)識(shí)集成邏輯門的封 裝。知道集成邏輯門的使 用常識(shí)，會(huì)使用集成邏輯 門。會(huì)查閱數(shù)字集成電路 手冊(cè)，能根據(jù)電路邏輯功 能選用和代換集成門電 路。知道面包板的結(jié)構(gòu)及 其作用。了解在設(shè)計(jì)數(shù)字 電

8、路印制電路板時(shí)的一 些特殊設(shè)計(jì)。邏輯函數(shù)的化簡仿真設(shè)計(jì)三 人投票表決 電路裁判表決 器電路的設(shè) 計(jì)與調(diào)試7.理解不同類 型邏輯表達(dá)式 的相互轉(zhuǎn)換和 最簡與或表達(dá) 式。項(xiàng)目重點(diǎn)：組1. 了解組合邏輯1.能查閱集成電路手冊(cè)，1.仿真測試編二 8合邏輯電電路的分析方識(shí)讀常用組合邏輯電路碼器的邏輯路搶路圖的識(shí)法、設(shè)計(jì)方法。的引腳和功能。功能答器讀難點(diǎn)：2.理解編碼器、2.能讀組合邏輯電路圖。2.仿真測試譯電路中規(guī)模邏譯碼器、數(shù)據(jù)選碼器的邏輯的設(shè)輯器件的擇器/分配器等功能計(jì)與調(diào)試應(yīng)用。常用組合邏輯 電路的基本概 念，掌握它們的 功能及使用方 法。3.8路搶答器電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試項(xiàng)目重點(diǎn)：不1.掌握基本RS

9、1.能用邏輯門構(gòu)成觸發(fā)1.仿真測試同觸發(fā)器觸發(fā)器的電路器。RS觸發(fā)器的密碼間的轉(zhuǎn)換組成、工作原2.會(huì)使用集成觸發(fā)器（主邏輯功能電子難點(diǎn)：觸理。要指電氣性能符合要2.仿真測試鎖的發(fā)器的使2.理解同步觸求）。JK觸發(fā)器的設(shè)計(jì)用發(fā)、主從觸發(fā)、3.根據(jù)觸發(fā)器邏輯符號(hào)，邏輯功能與調(diào)試邊沿觸發(fā)的概 念，熟悉它們的 觸發(fā)特點(diǎn)。3.掌握RS觸發(fā) 器、JK觸發(fā)器、 D觸發(fā)器、T觸 發(fā)器的邏輯功 能。識(shí)讀其功能。仿真測試D 觸發(fā)器的邏 輯功能密碼電子鎖 的設(shè)計(jì)與調(diào) 試項(xiàng)目重占.集1 .理解時(shí)序邏1.能夠查閱手冊(cè)，識(shí)讀集1.仿真測試十四成計(jì)數(shù)器輯電路的概念，成計(jì)數(shù)器和寄存器的引腳進(jìn)制計(jì)數(shù)器多功等器件的了解時(shí)序邏輯和

10、功能。邏輯功能能數(shù)應(yīng)用電路的分類。2.會(huì)使用集成計(jì)數(shù)器、寄2.仿真測試任字鐘難點(diǎn)：時(shí)2.掌握專用集存器等器件。意進(jìn)制計(jì)數(shù)的設(shè)序電路的成計(jì)數(shù)器、寄存器邏輯功能計(jì)與調(diào)試分析。器的邏輯功能。仿真測試寄 存器和移位 寄存器邏輯 功能多功能數(shù)字 鐘的設(shè)計(jì)與 調(diào)試項(xiàng)目重占八、1.熟悉各種RC1 會(huì)查閱集成電路手冊(cè)，1.仿真測試五555集成波形變換電路識(shí)讀集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、流水電路的應(yīng)的組成及功能。集成施密特觸發(fā)器的引彩燈用2.熟悉多諧振腳和功能，并能正確使的設(shè)難點(diǎn)：555蕩器的電路特用。計(jì)與集成電路點(diǎn)，會(huì)估算振蕩2.能夠通過調(diào)整電路參調(diào)試的設(shè)計(jì)開器的振蕩頻率。數(shù)，調(diào)節(jié)多諧振蕩器的振發(fā)。熟悉單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器的

11、電路 特點(diǎn)，會(huì)估算單 穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間。知道單穩(wěn)態(tài)觸 發(fā)器的用途。熟悉施密特 觸發(fā)器的特點(diǎn)， 知道施密特觸 發(fā)器的用途。熟悉555集 成電路的功能。蕩頻率、設(shè)置單穩(wěn)態(tài)觸發(fā) 器的單穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間。3.能用555集成電路組 成各種脈沖電路，并能通 過調(diào)整電路參數(shù)來調(diào)整 脈沖參數(shù)。項(xiàng)目重點(diǎn)：數(shù)/1.理解數(shù)/模轉(zhuǎn)1.能通過查閱集成電路手六模轉(zhuǎn)換、換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換的冊(cè)，識(shí)讀典型的集成數(shù)模蔬菜模/數(shù)轉(zhuǎn)換基本概念。轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的大棚的基本應(yīng)2.理解倒T形引腳功能，并會(huì)使用。555電路的邏輯功能仿真測試555電路的簡單應(yīng)用流水彩燈的 設(shè)計(jì)與調(diào)試仿真測試D/A轉(zhuǎn)換器的 邏輯功能仿真測試溫度用電阻網(wǎng)絡(luò)數(shù)模2.能用數(shù)

12、字電壓表檢查A/D轉(zhuǎn)換器的報(bào)警難點(diǎn)：數(shù)/轉(zhuǎn)換器的工作和觀測集成數(shù)模轉(zhuǎn)換器邏輯功能電路模轉(zhuǎn)換、原理。和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換特3.蔬菜大棚溫的設(shè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換3.理解并行型、性。判斷芯片的好壞。度報(bào)警電路計(jì)與的工作原逐次比較型、雙的設(shè)計(jì)與調(diào)調(diào)試?yán)矸e分型模數(shù)轉(zhuǎn) 換器的工作原 理。試項(xiàng)目重點(diǎn)：認(rèn)1. 了解半導(dǎo)體1.會(huì)使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。1.仿真認(rèn)識(shí)可七識(shí)可編程存儲(chǔ)器的基本2.能夠查閱手冊(cè)，識(shí)讀編程邏輯器用可邏輯器件概念和分類。存儲(chǔ)器芯片的引腳和功件編程難點(diǎn)：可2. 了解可編程能。2.用可編程邏邏輯編程邏輯邏輯器件的組3.能仿真了解常用可編程輯器件實(shí)現(xiàn)器件實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器器件簡單應(yīng)用成和特點(diǎn)。邏輯器件。計(jì)數(shù)器4.教學(xué)建

13、議(1)教學(xué)手段和方法：建議教師在教學(xué)過程中多采用各種教具、模型、 實(shí)物和現(xiàn)代化教學(xué)手段，以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維， 注意理論聯(lián)系實(shí)際。要求學(xué)生在理解基本概念的基礎(chǔ)上，牢記一些概念定義、定律和定理，以及分析數(shù)字電路的基本原則和方法，達(dá)到運(yùn)用數(shù)字電 路理論知識(shí)解決實(shí)際電路問題的目的。在教學(xué)過程中，必須充分重視數(shù)字電路實(shí)訓(xùn)，要善于將所學(xué)知識(shí)前后 聯(lián)系，學(xué)會(huì)運(yùn)用理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、經(jīng)常將實(shí)驗(yàn)結(jié)論與理論預(yù)測結(jié)果加以比較, 動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合，這將有助于對(duì)數(shù)字電路知識(shí)的理解和掌握，真正提高 實(shí)際操作技能和解決數(shù)字電路問題的水平。(2)考核原則：建議教師在教學(xué)過程中，要充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的 思想，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的能力表現(xiàn)和學(xué)習(xí)成績相結(jié)合的形式，來考核評(píng)價(jià)學(xué)生 的課程