字电路》教学大纲.doc

数字电路教学大纲(本大纲适用于计算机科学与技术专业专科学员)第一部分 大纲说明1本课程的教学目的和要求： 本课程是我院计算机科学与技术专业的一门专业基础课程。通过本课程的学习，使学生熟悉数字电路的基础理论知识，理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路，初步解决数字逻辑问题的能力，为以后学习计算机组成原理、微机原理、单片机原理等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。2本课程的主要内容： 逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的化简方法。半导体二极管、三极管、MOS管的开关特性。CMOS、TTL集成逻辑门。组合电路的基本分析和设计方法。加法器、比较器、编码器和译码器、数据选择器和分配器，只读存储器。基本、同步、主从、边沿触发器，时钟触发器功能分类及转换。时序电路的基本分析和设计方法。计数器、寄存器、读/写存储器、顺序脉冲发生器。多谐振荡器、施密特触发器。数模、模数转换器。3教学重点与难点： 教学重点是：逻辑代数的基本概念、公式、定理，逻辑函数的化简方法。各种门电路的逻辑功能，两种集成逻辑门的电气特性。各类触发器的逻辑功能及触发方式。组合、时序电路的分析、设计方法。常用典型组合、时序电路的功能、特点和应用。典型中、大规模集成电路器件的功能和应用。多谐、施密特、单稳的特点、功能、参数及应用。数模、模数转换器的典型电路原理、输出量与输入量间的定量关系，特点、参数。教学难点： 逻辑代数的公式、定理的正确应用，逻辑函数化简的准确性。集成逻辑门的电气特性。组合、时序电路的设计。触发器的触发方式以及脉冲产生，整形电路、数模、模数转换电路的工作原理。4本课程的知识范围及与相关课程的关系 本课程是计算机科学与技术专业的硬件基础课程，其先修课为高等数学、普通物理、电路基础、模拟电路，后读课程为计算机组成原理、微机原理、单片机原理、计算机接口技术、计算机网络技术等。5教材的选用：数字电子技术基础简明教程（第二版）清华大学电子学教研组编余孟尝主编高等教育出版社 1999年10月第2版6课程内容及学时分配：教学时数分配表章节教学内容教学时数二年制脱产三年制函数讲授习题课面授自学第一章逻辑代数基础9.50.546第二章门电路11.50.548第三章组合逻辑电路141510第四章触发器10147第五章时序逻辑电路151511第六章脉冲的产生、整形电路422第七章数模、模数转换电路422合计6842646第二部分 教学内容第一章 逻辑代数基础1 教学内容：概述逻辑代数、数制及其转换、BCD码。1.1 基本概念、公式和定理1.2 逻辑函数的化简方法1.3 逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换2教学目的及要求：逻辑代数是分析和设计数字电路的数学工具，本章主要介绍逻辑代数的公式、定理及逻辑函数的化简方法。要求掌握常用数制及其转换，基本和常用逻辑运算，逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的公式、图形化简法，逻辑函数的五种表示方法及相互之间的转换。3. 教学重点：逻辑代数的公式、定理、逻辑函数的的公式、图形化简法。4 教学难点：公式、定理、规则的正确应用，逻辑函数化简的准确性。5本章教学时间分配及进度安排：本章共10 学时。进度安排：概述（绪论、数制）1.5学时，1.1节2学时，1.2节5学时，1.3节1学时，习题课0.5学时。6 主要教学环节的组织课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导相结合。第二章 门 电路1 教学内容：概述门电路，逻辑变量与两状态开关，高、低电平与正、负逻辑，分立元件门电路和集成门电路等概念。2.1 半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性2.2 分立元件门电路2.3 CMOS集成门电路2.4 TTL集成门电路2 教学目的及要求：集成逻辑门是构成数字逻辑电路的基本单元。本章主要介绍CMOS和TTL集成逻辑门的逻辑功能和电气特性。要求掌握高、低电平与正、负逻辑的概念，二极管、三极管、MOS管的开关特性，熟悉二极管与门和或门，三极管非门的电路结构及工作原理；熟悉CMOS和TTL反相器的电路结构工作原理，掌握其电气特性和功能。掌握与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、三态门、OD门、OC门、CMOS传输门的逻辑符号、逻辑功能。熟悉各种门电路的特点使用方法。3 教学重点：CMOS和TTL集成门电路，重点是外部特性，即逻辑功能和电气特性。4教学难点；CMOS和TTL集成门电路的电气特性。5本章教学时间分配及进度安排：本章共12学时。进度安排：2.1节2，2.2节0.5，2.3节4.5，2.4节4.5，习题课0.5。6主要教学环节的组织课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导。第三章 组合逻辑电路1 教学内容：概述组合电路的特点，功能表示方法及分类3.1 组合电路的基本分析方法和设计方法3.2 加法器和数值比较器3.3 编码器和译码器3.4 数据选择器和分配器3.5 用中规模集成电路实现组合逻辑函数3.6 只读存储器（ROM）3.7 组合电路中的竞争冒险2.教学目的及要求：本章主要介绍组合逻辑电路的分析和设计方法以及常用典型组合电路的功能、应用。要求：掌握组合电路的特点、基本分析和设计方法，掌握加法器、比较器、编码器和译码器、数据选择器和分配器、只读存储器等常用组合电路的功能、应用及实现方法。熟悉典型中规模集成组合逻辑器件的功能、应用及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法。了解组合电路中的竞争冒险。3.教学重点：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。4.教学难点：组合电路的设计5.本章教学时间分配及进度安排：本章共15学时。进度安排：概述、3.1节2.5，3.2节2，3.3节4.5，3.4节1.5，3.5节1，3.6节2，3.7节0.5，习题课1。6主要教学环节的组织课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导。第四章 触发器1. 教学内容：概述对触发器的基本要求，触发器的现态、次态，触发器的分类。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4.7触发器的电气特性2. 教学目的及要求：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。要求：熟悉RS，JK，D，T触发器的电路结构，工作原理，掌握RS，JK，D，T触发器的逻辑符号，逻辑功能表示方法，触发方式及触发器间的相互转换。了解触发器的电气特性，熟悉常用集成触发器的特点和应用。3. 教学重点：各类触发器的逻辑功能及触发方式。4. 教学难点：触发器的触发方式5. 本章教学时间分配及进度安排：本章共11学时。进度安排：概述、4.1节2，4.2节1.5，4.3节1，4.4节1，4.5节2，4.6节2，4.7节0.5，习题课1。6. 主要教学环节的组织课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导。第五章 时序逻辑电路1. 教学内容：概述时序电路的特点，功能表示方法，分类5.1 时序电路的基本分析和设计方法5.2 计数器5.3 寄存器和读/写存储器5.4 顺序脉冲发生器、三态逻辑和微型计算机总线接口5.5可编程时序逻辑电路2. 教学目的及要求：本章主要介绍时序电路的分析和设计方法以及计数器、寄存器等常用典型时序电路的功能及应用。要求：掌握时序电路的特点、分类、功能描述方法，时序电路的基本分析和设计方法。熟悉计数器、寄存器、RAM、顺序脉冲发生器的功能，应用。掌握同步、异步计数器的工作原理，常用中规模集成计数器的功能、应用以及用中规模集成计数器构成N进制计数器的方法。了解三态逻辑和微机总线接口，可编程计数器，可编程逻辑器件（PLD）的基本结构及分类，PLA、PAL、GAL的基本原理、特点及应用。3. 教学重点：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。4. 教学难点：时序逻辑电路的设计方法。5. 本章教学时间分配及进度安排：本章共16学时。进度安排：概述、5.1节4，5.2节6，5.3节3，5.4节1，5.5节1，习题课1。6. 主要教学环节的组织课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导。第六章 脉冲的产生、整形电路1. 教学内容：概述矩形脉冲的基本特点，555定时器电路及功能6.1 多谐振荡器6.2 施密特触发器6.3 单稳态触发器2. 教学目的及要求：本章主要介绍555定时器电路及多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触发器等脉冲产生和整形电路的原理、功能、特点和应用。要求：掌握555定时器，多谐、施密特、单稳的电路结构，工作原理，功能、特点和应用。3. 教学重点：多谐振荡器，施密特触发器，单稳态触发器的功能与应用4. 教学难点：多谐、施密特、单稳的工作原理。5. 本章教学时间分配及进度安排：本章共4学时。进度安排：概述、6.1节2，6.2节1，6.3节1。6. 主要教学环节的组织课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导。第七章 数模、模数转换电路1 教学内容概述7.1 D/A转换器7.2 A/D转换器2 教学目的及要求：本章主要介绍D/A转换器，A/D转换器的基本原理，几种典型D/A，A/D转换器电路。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 教学重点：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。4 教学难点：典型D/A，A/D转换器的基本工作原理。5 本章教学时间分配及进度安排：本章共4学时，概述，7.1节2学时，7.2节2学时。6 主要教学环节的组织：课堂讲授、