测控及仪器专业数字电子技术教学大纲.doc

数字电子技术教学大纲课程名称：数字电子技术 适用层次、专业： 测控技术与仪器本科学 时：64 学时 学 分： 4学分课程类型：必修课 课程性质： 专业基础课先修课程：模拟电子技术、电路、高等数学 一、课程的教学目标与任务数字电子技术是电子技术的一个重要组成部分，通过本课程学习和实验训练, 使学生掌握数字电子技术的基本理论，熟悉其基本概念、基本原理和基本分析和设计方法，具有应用数字电子技术、初步解决数字逻辑问题的能力，为以后计算机等相关后续课程的学习以及从事数字电子技术领域的工作打下扎实的基础。二、课程讲授内容与基本要求（一）逻辑代数基础（总学时：12 ；理论学时：10 ；实验学时：2）1. 具体内容：1.1 数字电路概述1.2数制与编码1.3逻辑代数基础1.4逻辑函数的化简1.5逻辑函数的表示方法及其相互转换2. 基本要求：（1）掌握常用数制及其转换，（2）掌握逻辑代数的公式、定理（3）掌握逻辑函数的公式、图形化简法3. 重点、难点：重点：逻辑代数的公式、定理；逻辑函数的公式、图形化简法；难点：逻辑函数的公式、图形化简法4. 说明本章主要介绍分析数字电路逻辑功能的数学方法（二）门电路（总学时：10；理论学时：8 ；实验学时2 ）1. 具体内容：2.1 半导体器件的开关特性2.2 分立元件门电路2.3 TTL集成门电路2.4 CMOS集成门电路2. 基本要求： （1）掌握二极管、三极管、MOS管的开关特性；（2）熟悉分立元件门电路、TTL集成门电路的电路结构工作原理，掌握其电气特性和功能；（3）熟悉各种门电路的特点使用方法3. 重点、难点：重点：TTL和CMOS集成门电路的逻辑功能和电气特性难点：TTL和CMOS集成门电路的电气特性4. 说明通过学习本章门电路的知识为后面做基础。（三）组合逻辑电路（总学时：14 ；理论学时：10 ；实验学时：4）1. 具体内容：3.1 组合电路的分析方法和设计方法3.2组合电路中的竞争冒险3.3 加法器3.4数值比较器3.5编码器和译码器3.6数据选择器和分配器3.7用中规模集成电路实现组合逻辑函数 2. 基本要求：（1）掌握组合电路的特点、分析和设计方法（2）熟悉典型中规模集成组合逻辑器件的功能（3）了解组合电路中的竞争冒险3. 重点、难点：重点：组合电路的分析和设计方法，常用中规模集成器件的功能和应用难点：组合电路的设计4. 说明本章重点掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。（四）触发器（总学时：10 ；理论学时：8 ；实验学时：2）1. 具体内容：4.1基本触发器4.2同步触发器4.3主从触发器4.4边沿触发器4.5时钟触发器的功能分类及转换4.6触发器逻辑功能表示方法及转换 2. 基本要求：（1）熟悉RS，JK，D，T触发器的电路结构，工作原理（2）了解触发器的电气特性（3）熟悉常用集成触发器的特点和应用3. 重点、难点：重点：各类触发器的逻辑功能及触发方式难点：触发器的触发方式4. 说明本章主要介绍各类触发器的辑功能及触发方式，它是构成时序电路的基本单元。（五）时序逻辑电路（总学时：10 ；理论学时：8 ；实验学时：2 ）1. 具体内容：5.1 时序电路的分析方法5.2时序电路的设计方法5.3计数器5.4寄存器和读/写存储器5.5可编程时序逻辑电路2. 基本要求：（1）掌握时序电路的基本分析和设计方法（2）熟悉计数器、寄存器、RAM、顺序脉冲发生器的功能，应用3. 重点、难点：重点：时序电路的分析和设计方法；计数器、寄存器的功能、分类、常用中规模集成计数器的功能、应用。难点：时序逻辑电路的设计方法4. 说明本章重点掌握时序电路的分析和设计方法（六）半导体存储器（总学时：4 ；理论学时：2 ；实验学时：2 ）1. 具体内容：6.1存储器的概念、分类和要素6.2随机读写存储器（RAM）6.3只读存储器（ROM）2. 基本要求：掌握随机读写存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的电路结构，工作原理，功能、特点和应用。3. 重点、难点：重点：半导体储器的分类，随机读写存储器、只读存储器的原理与应用难点：随机读写存储器、只读存储器的原理与应用4. 说明通过本章对半导体储器有所认识，区别其功能、特点（七）数模、模数转换电路（总学时：4 ；理论学时：2 ；实验学时：2 ）1. 具体内容：7.1 D/A转换器7.2 A/D转换器2. 基本要求：熟悉D/A，A/D转换器的基本原理及倒T型电阻网络D/A转换器，逐次渐近型、双积分型和并联比较型A/D转换器的基本工作原理，输出量和输入量间的定量关系，主要特点及参数。 3. 重点、难点：重点：典型D/A，A/D转换器电路基本工作原理，输出量与输入量之间的定量关系、特点及参数。难点：典型D/A，A/D转换器的基本工作原理4. 说明重点掌握D/A转换器，A/D转换器的基本原理三、实验内容及要求（16学时）（一）TTL门电路（2学时）实验目的：通过实验熟悉门电路的逻辑功能，了解TTL与非门常用参数测试方法。实验内容：TTL与非门74LS00逻辑功能测试、74LS00主要参数测试、74LS00应用。（二）半加器、全加器（2学时）实验目的：通过实验掌握半加器和全加器的工作原理。实验内容：用74LS138组成4位全加器、用4位全加器组成8421BCD转换成余3代码转换器。（三）数据选择器（2学时）实验目的：通过实验熟悉集成数据选择器工作原理及功能，掌握选择器的一般应用。实验内容：测试74LS153功能、用数据选择器实现逻辑功能。（四）译码器（2学时）实验目的：通过实验熟悉译码器逻辑功能及使用方法。实验内容：测试74LS138逻辑功能、用74LS138及与非门实现逻辑功能。（五）组合逻辑设计（2学时）实验目的：实验内容通过实验了解组合逻辑电路设计步骤、掌握组合逻辑电路分析和测试的一般方法。实验内容：结合实际问题设计组合逻辑电路。（六）触发器（2学时）实验目的：通过实验熟悉触发器的逻辑功能，掌握基本触发器的一般应用。实验内容：测试集成74LS74、74LS76的逻辑功能、实现JK触发器、D触发器、T触发器之间的相互转换。（七）移位寄存器（2学时）实验目的：通过实验了解移位寄存器的功能，熟悉移位寄存器的应用。实验内容：测试74LS194的逻辑功能、用移位寄存器搭接环型计数器。（八）异步计数器（2学时）实验目的：通过实验熟悉异步计数器的工作原理、逻辑功能，熟悉异步计数器的使用方法，掌握用异步计数器构成任意进制计数器的方法。内容包括：测试74LS90功能、用74LS90搭接八进制计数器、用两块74LS90搭接24进制计数器四、教学安排及方式总学时64 学时，理论 48 学时，实验16学时教学环节教学时数课程内容理论课（学时）实验课（学时）小计（学时）第一章 逻辑代数基础10212第二章 门电路8210第三章 组合逻辑电路10414第四章 触发器8210第五章 时序逻辑电路8210第六章 半导体存储器224第七章 数模、模数转换电路224合计481664四、考核方式：笔试（闭卷）各教学环节占总分的比例：平时测试及作业占20%；期末考试占80%五、课程教材及主要参考资料：1. 教材闫石主编数字电子技术基础（第四版）高等教育出版社1998.112参考资料杨志忠 主编数字电子技术 高等教育出版社2000孙津平 主编数字电子技术 西安电子科技大学出版社 2001.（ 修订人：王宁 审阅人： ） 2011年 10 月 日课程简介数字电子技术是继模拟电子技术课程后，电气类、自控类和电子类等专业学生在数字电