《数字电子技术》课程教学大纲

PAGE1PAGE1数字电子技术课程教学大纲（DIGITALELECTRONICTECHNOLOGY）学时数：48其中：实验学时：8课外学时：0学分数：3适用专业：光源与照明专业一、课程的性质、目的和任务本课程是光源与照明专业的必修学科基础课程。数字电子技术是电工、电子系列课程中的核心课程。其教学目的是使学生获得适应信息时代的电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。培养学生分析和解决问题的能力，为以后深入学习数字电子技术领域的相关内容和专业应用打好基础。本课程任务包括两方面：一是正确分析设计数字电路特别是集成电路的基础；二是进一步学习设计专用集成电路芯片的基础。二、课程教学的基本要求在本课程学习中，要求学生掌握数字电子技术中的基本概念、基本原理和基本分析方法，其中包括：数字逻辑基础知识、逻辑门电路、组合逻辑电路的分析和设计、触发器时序逻辑电路的分析和设计、存储器和可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和变换、数模和模数转换器的基本内容。此外还应了解数字系统设计的一般方法。三、课程的教学内容、重点和难点第一章数字逻辑概论一、数字信号与数字电路的基本概念。二、数制及不同进制的相互转换。三、二进制代码。四、基本逻辑运算。五、逻辑函数及表示方法。重点：基本逻辑运算、逻辑函数及表示方法。难点：逻辑函数及表示方法。第二章逻辑函数运算规则及化简一、逻辑代数的运算规则（一）逻辑代数的基本公理（二）逻辑代数基本定律（三）逻辑函数的代数化简二、逻辑函数表述方法三、卡诺图化简法（一）最小项的定义及性质（二）卡诺图表示逻辑函数（三）卡诺图化简逻辑函数重点：逻辑函数的化简；逻辑函数表述方法；最小项的定义及性质。难点：卡诺图化简法。第三章逻辑门电路一、MOS逻辑门电路（一）CMOS逻辑门电路。（二）CMOS漏极开路门及三态输出门电路。（三）CMOS传输门（四）CMOS逻辑门电路的技术参数*（五）NMOS门电路二、TTL逻辑门电路*三、正负逻辑描述四、逻辑门电路的主要参数及接口重点：门电路的逻辑功能和外特性。难点：半导体器件的开关特性。第四章组合逻辑电路的分析与设计一、组合逻辑电路的分析二、组合逻辑电路的设计三、组合逻辑电路中的竞争冒险四、典型组合逻辑集成电路（一）编码器及译码器（二）数据选择器（三）数值比较器（四）算术运算电路*五、组合可编程逻辑器件的结构与原理（一）PLD结构及表示方法。（二）可编程逻辑器件的发展历程及分类。（三）组合逻辑电路的PLD实现重点：组合逻辑电路的分析和设计，各种典型组合逻辑集成电路的功能和应用。难点：各种典型组合逻辑集成电路的应用。第五章锁存器和触发器一、双稳态概念二、基本SR锁存器、D锁存器三、触发器结构及工作原理四、触发器的逻辑功能（一）D触发器（二）JK触发器（三）T和T’触发器（四）SR触发器（五）不同类型触发器功能转换重点：常用结构锁存器和触发器的逻辑功能。难点：触发器的逻辑功能和基本应用。第六章时序逻辑电路的分析与设计一、时序逻辑电路的基本概念二、同步时序逻辑电路的分析三、同步时序逻辑电路的设计*四、异步时序逻辑电路的分析五、典型时序逻辑集成电路（一）寄存器和移位寄存器（二）计数器重点：同步时序逻辑电路的分析。难点：同步时序电路的设计，时序逻辑电路功能的描述。第七章半导体存储器及可编程逻辑器件一、只读存储器（一）ROM的定义与基本结构（二）可编程ROM（三）集成ROM二、随机存取存储器（一）静态随机存取存储器（二）动态随机存取存储器三、存储容量的扩展*四、复杂可编程逻辑器件的结构*五、现场可编程门阵列结构重点：RAM、ROM结构及工作原理。难点：PAL、GAL结构分析。第八章脉冲波形的产生与变换一、单稳态触发器（一）门电路组成的单稳态触发器（二）集成单稳态触发器（三）单稳态触发器的应用二、施密特触发器结构及其应用三、多谐振荡器四、555定时器及其应用重点：脉冲信号产生和变换的基本单元电路。难点：施密特触发器和555定时器分析及其应用。第九章数模与模数转换器一、D/A转换器（一）倒T形电阻网络D/A转换器。（二）权电流型D/A转换器。（三）D/A转换器主要技术指标。（四）集成D/A转换器及其应用。二、A/D转换器（一）A/D转换器的基本组成及取样定理。（二）并行A/D转换器、逐次比较A/D转换器及双积分A/D转换电路及工作原理。（三）A/D转换器的主要参数。（四）集成A/D转换器及其应用。重点：A/D、D/A转换器的基本原理分析。难点：权值、采样/保持、量化/编码、转换精度的理解。四、课程各教学环节要求（一）本课程教学环节除讲课外还应设有习题分析课和实验课，另外安排课程设计等，属实践教学环节。（二）本课程要求学生完成35道左右的作业，习题分析课排在第三、五、七、九章作业完成后根据学生完成作业情况有针对性地讲解。（三）授课完成后进行考试。五、学时分配序号主要内容各教学环节学时分配作业量（题）备注讲授实验讨论习题课其它小计1数字逻辑概论2222逻辑函数运算规则及化简4443逻辑门电路41554组合逻辑电路的分析与设计4455锁存器和触发器21346时序逻辑电路的分析与设计8857半导体存储器及可编程逻辑器件41548脉冲波形的产生与变换4439数模与模数转换器4153合计36844835六、课程与其它课程的联系：本课程一般应在学完普通物理、电路原理、模拟电子技术之后开课。而本课程又是后续的有关电子、电气、计算机硬件等专业课程的前置课程。七、教材及教学参考书教材：[1]康华光．电子技术基础（数字部分）．北京：高等教学出版社，2006.1。[2]阎石．数字电子技术基础