数字电子技术教学大纲.doc

数字电子技术教学大纲一、说明1、课程的性质和内容本课程是高级技工学校电气自动化专业的专业课，主要内容包括：数字逻辑基础、组合逻辑电路 、时序逻辑电路、555时基电路与石英晶体多谐振荡器、数模与模数转换、半导体存储器、可编程逻辑器件的应用。2、课程的任务和要求本课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本理论，具有分析数字电路的能力，能利用常用仪器和计算机软件对数字电路进行编程、仿真和测试，为学习其他专业课及生产实习提供必要的知识。通过本课程的学习，学生应达到以下几个方面的要求：（1）掌握数字逻辑基础知识。（2）掌握数字电路的工作原理，具有数字电路的分析、设计、组装和测试能力。（3）了解数字电路在自动化控制系统中的应用。（4）具有建立简单数字电路应用系统的能力。3、教学中应注意的问题（1）由于在生产设备自动化控制中全部应用大规模集成电路，所以学生要重点掌握数字电路的基本逻辑功能，对中小规模集成电路芯片的使用方法了解即可。（2）本课程适合采用任务驱动法进行教学，以任务为核心，将相关技能和知识在完成任务的过程中传授和讲解，形成理实一体化的教学模式，有利于培养学生的专业能力。二、学时分配表章节名称总学时讲课实验课题一 数字逻辑基础任务一 数制任务二 代码任务三 基本逻辑与逻辑门电路任务四 集成门电路任务五 逻辑代数定律与逻辑函数化简 1022222课题二 组合逻辑电路任务一 组合逻辑电路的分析设计与EWB的应用任务二 编码器任务三 译码器任务四 加法器任务五 数值比较器任务六 数据比较器304222224444课题三 时序逻辑电路任务一 RS触发器任务二D触发器与数据寄存器任务三 移位寄存器任务四 JK触发器与计数器26 22244444课题四 555时基电路与石英晶体多谐振荡器任务一 定时器任务二 施密特触发器任务三 多谐振荡器18222444课题五 数模与模数转换任务一 数模转化电路DAC任务二 模数转换电路ADC1266课题六 半导体存储器任务一 只读存储器ROM任务二 随机存储器RAM1064课题七 可编程逻辑器件的应用任务一 组合逻辑门电路任务二 可选择进制的计数器任务三 十六进制键盘控制电路14644总计1207644三、课程内容及要求课题一 数字逻辑基础教学要求1.了解数制与编码的基本概念。2.掌握二进制数的运算。3.掌握二进制数转换为八进制数、十进制数和十六进制数的方法。4.了解格雷码的应用。5.掌握基本逻辑与逻辑门电路的概念。6.了解逻辑定律的应用。7.了解集成门电路的结构和集电极开路门、三态门电路的逻辑功能。8.掌握逻辑代数定律和化简逻辑电路的方法。教学内容任务一 数制任务二 代码任务三 基本逻辑与逻辑门电路任务四 集成门电路任务五 逻辑代数定律与逻辑函数化简教学建议1.由于生产实际中控制的位数较多，有必要让学生接触多位二进制数。2.重点介绍十六进制数以及二进制数与十六进制数转换的方法。3.让学生了解8421BCD码与格雷码的区别以应用。4.了解非国标逻辑符号。课题二 组合逻辑电路教学要求1.掌握编码器、译码器、加法器、数值比较器和数据比较器的工作原理和功能。2.掌握常用编码器、译码器、加法器和数值比较器芯片的使用方法。3.掌握数字电路常用仪器的测试方法。教学内容任务一 组合逻辑电路的分析设计与EWB的应用任务二 编码器任务三 译码器任务四 加法器任务五 数值比较器任务六 数据比较器实验一 组合逻辑电路实验二 译码器实验三 加法器教学建议1.教学时利用软件完成组合逻辑电路的分析和设计。2.教学时利用数字电路实验箱对编码器、加法器、译码器的芯片进行测试。课题三 时序逻辑电路教学要求1.掌握触发器的逻辑功能。2.掌握数据寄存器和移位寄存器的工作原理。3.掌握加减计数器的工作原理。教学内容任务一 RS触发器任务二D触发器与数据寄存器任务三 移位寄存器任务四 JK触发器与计数器实验四 基本RS触发器实验五 D触发器实验六 移位寄存器实验七 计数器教学建议1.本课题的重点是讲解数据寄存器和计数器。2.对于移位寄存器主要讲解芯片74194的应用方法。3.对于加减计数器主要讲解任意进制计数器的设置方法。课题四 555时基电路与石英晶体多谐振荡器教学要求1.掌握555时基电路的应用。2.掌握CMOS集成门电路、石英晶体多谐振荡器的工作原理。教学内容任务一 定时器任务二 施密特触发器任务三 多谐振荡器实验八 555时基电路教学建议利用数字电路实验箱对555时基电路进行测试课题五 数模与模数转换教学要求1.掌握数模转换电路的工作原理。2.掌握模数转换电路的工作原理。教学内容任务一 数模转化电路DAC任务二 模数转换电路ADC教学建议教学时只需讲授与自动化控制关联紧密的数字量、模拟电压的转换关系。课题六 半导体存储器教学要求1.掌握只读存储器ROM的工作原理和使用方法。2.掌握随机存储器RAM的工作原理和容量扩展方法。教学任务任务一 只读存储器ROM任务二 随机存储器RAM教学建议可利用ROM进行组合逻辑电路的应用作为选学内容。课题七 可编程逻辑器件的应用教学要求1.了解可编程逻辑器件的应用和数字电路从中小规模集成电路向大规模集成电路发展的趋势。2.掌握图形编程输入方法。3.了解数字电路应用系统的设计方法。教学内容任务一 组合逻辑门电路任务二 可选择进制的计数器任务三 十六进制键盘控制电路教学建议1.本课题以计算机操作为主，上机前应辅导学生预习相关数字电路的工作原理。2.本课题在讲授了可编程逻辑器件新知识的同时，还体现全书数字电路逻辑知识的综合应用，对于学生全面掌握数字电路的基本知识、基本技能，提高综合分析与设计数字电路的能力是十分重要的。综合实训课题一 智力竞赛抢答装置教学内容1.熟悉智力竞赛抢答器的工作原理2.了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法教学内容1.测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能2.测试抢答器的电路功能教学建议1.重点是智力竞赛抢答器的工作原理2.难点是电路的连接与调试综合实训课题二的 电子秒表教学要求1.培