《数字逻辑电路》教学大纲.doc

数字逻辑电路课程教学大纲一、课程性质、目的和任务数字逻辑电路课程是机电一体化专业、电子信息工程专业、计算机网络技术专业的一门专业基础课。是计算机硬件、软件技术的理论基础,通过本课程的学习，使学生掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，为今后从事数字逻辑电路方面的硬件、软件设计奠定良好的专业基础，为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。二、教学基本要求学完本课程应达到以下基本要求：1逻辑代数部分，掌握基本逻辑运算, 卡诺图与布尔代数的基本定理, 逻辑函数与逻辑图。熟悉逻辑函数的代数化简、卡诺图化简。 2门电路部分，掌握与、或、非门及其组合门电路，TTL门电路，CMOS门电路和它们的工作原理及其输入输出特性。熟悉基本门电路、OC门、TS门、74系列的结构与工作原理。了解各种门电路内部结构。 3组合逻辑电路部分，掌握正负逻辑问题、组合逻辑电路分析、组合逻辑电路一般设计方法。熟悉常用MSI组合器件及应用、一般组合逻辑电路存在的问题。了解线逻辑与总线结构。 4触发器部分，掌握触发器的电路结构与动作特点；触发器的逻辑功能。熟悉触发器的描述方法。了解触发器的动态特性。 5时序逻辑电路部分，掌握时序逻辑电路的设计方法；寄存器、计数器。熟悉时序逻辑电路的设计方法。了解时序逻辑电路中的竞争-冒险。 6脉冲波形的产生和整形部分，掌握施密特触发器、单稳触发器的组成与应用；多谐振荡器的原理与组成。熟悉555定时器及其应用。 7半导体存储器部分，掌握ROM、SRAM的工作原理。熟悉各种存储器的结构；存储器容量的扩展。三、理论教学内容及要求（60学时）第一章 数字电路基础 教学内容：1、 脉冲的基本概念2、 电容器的充电和放电3、 RC电路的应用4、 晶体管的开关特性5、 反相器教学要求：1、 懂得数字信号及数字电路的基本概念2、 掌握电容的充放电过程和RC电路的应用3、 掌握晶体管的开关特性和反相器的工作原理第二章 逻辑门电路教学内容：1、 分立元件门电路2、 TTL集成门电路3、 MOS集成门电路4、 实验七：基本门电路的应用教学要求：1、 熟悉分立元件门电路2、 掌握TTL集成门电路3、 熟悉MOS集成门电路4、 了解门电路的应用第三章 组合逻辑电路 教学内容：1、 组合逻辑电路的分析和设计2、 加法器3、 数值比较器4、 编码器5、 译码器6、 数据选择器7、 数据分配器8、 奇偶校验器教学要求：9、 懂得组合逻辑电路的分析和设计方法步骤10、掌握编码器和译码器的电路和工作原理第四章 触发器教学内容：1、 基本RS触发器2、 同步触发器3、 主从触发器4、 边沿触发器5、 触发器的转换与比较6、 集成触发器的主要指标教学要求：1、掌握基本RS触发器，同步触发器的电路结构、工作原理和特性2、掌握主从触发器的工作原理和特性3、懂得边沿触发器的工作原理4、掌握触发器的相互转换方法第五章 时序逻辑电路教学内容：1、 时序电路逻辑功能表示法2、 计数器3、 寄存器4、 实验八：二一十进制计数器教学要求：1、 懂得时序电路的逻辑功能表示法2、 掌握二进制、十进制和N进制计数器的电路组成和工作原理3、 掌握寄存器的电路组成、特性和工作原理第六章 脉冲信号的产生与整形教学内容：1、 单稳态触发器2、 多谐持荡器3、 施密特触发器4、 555定时器教学要求：1、 懂得单稳态触发器，多谐振荡器的电路组成和工作原理2、 掌握施密特触发看的特性的应用3、 掌握555定时器的特性及其应用第七章 DA与AD教学内容：1、DA转换器2、AD转换器教学要求：了解DA转换器与AD转换器的基本类型和工作原理第八章 数字集成电路应用 教学内容：1、交通信号灯控制电路2、数字式转速仪教学要求：1、熟识常见的数字集成电路2、交通信号灯控制电路原理3、数字式转速仪的工作原理四、所含实践环节（60学时）1常用电子仪器的使用: 学习数字逻辑电路实验中常用的电子仪器的使用方法。2TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试：掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法；掌握TTL器件的使用规则。3CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试：掌握CMOS集成门电路的逻辑功能和主要参数的测试方法；掌握CMOS器件的使用规则。4组合逻辑电路设计和测试（一）：优先译码器，七段显示译码器，138译码器的测试。5组合逻辑电路设计和测试（二）：比较器，奇偶校验器的测试。6组合逻辑电路设计和测试（三）：用选择器和译码器组成组合逻辑电路。7触发器及其应用：掌握集成触发器（RS、 JK 、D触发器）的使用方法和逻辑功能的测试方法。8计数器（一）：十进制加法器，任意进制加法器，可逆计数器测试。9计数器（二）：异步二进制加法、减法计数器，异步十进制加法、减法计数器。10计数器（三）：同步十进制加法、减法计数器。11多谐振荡器和单稳触发器（一）：用TTL门电路组成多种多谐振荡器和单稳触发器并测试。12多谐振荡器和单稳触发器（二）：用555定时器组成多种多谐振荡器和单稳触发器并测试。13D/A转换：DAC0832集成电路的应用。14A/D转换：ADC0809集成电路的应用。15译码器及其应用：译码器及其应用16移位寄存器及其应用：掌握中规模4位双向移位寄存器逻辑功能及使用方法。熟悉移位寄存器的应用 实现数据的串行、并行转换和构成环形计数器。17使用门电路产生脉冲信号：掌握使用门电路构成脉冲信号产生电路的基本方法掌握影响输出脉冲波形参数的定时元件数值的计算方法学习石英晶体稳频原理和使用石英晶体构成振荡器的方法18智力竞赛抢答装置：学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用19电子秒表：学习数字电路中JK触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。20拔河游戏机：掌握中规模集成计数器及译码器的逻辑功能和使用方法；21随机存取存储器RAM2114集成电路的应用：了解集成随机存取存储器2114A的工作原理，通过实验熟悉它的工作特性、使用方法及其应用。22.灯控制器掌握中规模集成计数器及译码器的逻辑功能和使用方法掌握中规模集成计数器及译码器的逻辑功能和使用方法。23数字逻辑电路综合设计（一）：组合逻辑电路的设计24数字逻辑电路综合设计（二）：时序逻辑电路的设计五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不应少于40题。六、教学方法与手段教学条件具备时，建议采用多媒体教学，并使用仿真软件进行教学。七、各教学环节学时分配讲课习题课讨论课实训其他合计数字电路基础6逻辑门电路64组合逻辑电路124触发器126时序逻辑电路108脉冲信号产生106A/D与D/A转换44存储器RAM6组合逻辑电路设计12时序逻辑电路设计10合计 6060120八、考核方式 理论部分以课外作业形式作考核。实训部分以综合电路设计作为考核的依据。九、推荐教材和教学参考书教 材：数字逻辑电路第三版 中国劳动出版社 ISBN 7-5045-3879-5。参考书：1、数字电路实验实验指导书周红军编著石油大学出版社，2006.2、数字逻辑应用与设计，John M.Yarbrough 3、集成电路应用赵培功 电子科技大学出版社。十、说明1课程内容提要：主要讲叙逻辑代数基础