数字电路与逻辑设计（微课版） 教案全套 于俊清 （第1-9章） 数字电路与逻辑设计基础-可编程逻辑器件

数字电路与逻辑设计基础本章的主要知识点包括数制及其转换、二进制的算术运算、BCD码和可靠性编码等。参考学时2学时（总学时32课时，课时为48课时可分配4学时）。教学目标（能力要求）系统梳理半导体与微电子技术发展的历史，激发学生专业热情，结合我国计算机发展面临的卡脖子现状，鼓励学生积极投身信息成业自主可控；学生可解释数字系统的概念、类型及研究方法；学生能阐述数制的基本特点，可在不同数制之间进行数字的转换；学生能理解带符号二进制数的代码表示，能将真值和原码、反码、补码的进行转换；学生能熟记几种常用的编码（8421码、2421码、5421码、余三码），说明有权码和无权码的区别，能阐述不同编码的特点和特性；学生能阐述奇偶校验码和格雷码的工作原理与主要特征，并能利用相关原理进行二进制和格雷码的转换，能根据信息码生成校验码，并能根据信息码和校验码辨别数据是否可靠。教学重点BCD码奇偶校验码格雷码教学难点理解不同BCD码的编码方案及相关特征理解可靠性编码方案、验证的原理以及使用方法。教学主要内容课程概述（15分钟）科技革命促生互联网时代半导体与微电子技术发展历程课程性质、内容与学习方法芯片与数字电路（20分钟）数字信号和模拟信号数字逻辑电路的特点数字逻辑电路的分类数字逻辑电路的研究方法数制及其转换（5分钟）进位计数值的概念和基本要素二进制和十进制的相互转换二进制和八进制数的相互转换二进制和十六进制数的相互转换二进制数的算术运算（5分钟）无符号二进制数的算术运算带符号二进制数的机器码表示带符号二进制数的算术运算BCD码（20分钟）有权码和无权码的区别8421码的编码规律及和十进制数的转换2421码的编码规律及和十进制数的转换5421码的编码规律及和十进制数的转换余三码的编码规律及和十进制数的转换奇偶校验码（15分钟）奇校验和偶校验的概念奇校验和偶校验校验位的生成方法和校验方法奇校验和偶校验的特点格雷码（10分钟）格雷码的特点和用途格雷码和二进制数的相互转换教学过程与方法课程概述（15分钟）科技革命促生互联网时代以习总书记的讲话作为整个课程的导入，说明科技发展是强国必有之路，穿插不同国家崛起的历史，结合第一次工业革命、第二次工业革命，推出目前进入的互联网时代，结合中美贸易战事件，引导学生积极投身国产IT生态的建设。PPT课件中提供了较为详实的内容，教师可以根据自己的需要控制时间选取部分进行讲述，以上这些故事素材可以在网上百度了解。半导体与微电子技术发展历程从电子管到半导体，到晶体管，进一步延申到分立元件电路，再到集成电路，讲述科技发展的神速，说明微电子技术是实现这些科技的物质基础，而数字电路与逻辑设计课程士气理论基础，强调课程的重要性。。课程性质、内容与学习方法介绍课程的性质、学习方法、教学内容以及课程考核方法。教师可以根据自己的课时、考核方法进行介绍。芯片与数字电路（20分钟）数字信号和模拟信号给出模拟信号和数字信号的概念，引出数字系统的概念，并给出模拟信号和数字信号的转换过程。数字逻辑电路的特点介绍数字逻辑电路的特点。数字逻辑电路的分类结合实例介绍数字逻辑电路的分类及各自的特点。数字逻辑电路的研究方法介绍数字逻辑电路的任务及研究方法，强调课程所学为传统的设计方法，本课程关注的重点是对电路本身的理解，现代的设计方法将在后续的课程进行。数制及其转换（5分钟）这一部分内容学生大多在计算机基础、c语言等课程学习过，这里不再详细介绍，只是简单带领学生复习一下其中的重点内容。进位计数值的概念和基本要素介绍R进制的概念和基本要素，引申到二进制、十进制、八进制和十六进制。二进制和十进制的相互转换带领学生复习二进制和十进制的相互转换方法。二进制和八进制数的相互转换带领学生复习二进制和八进制的相互转换方法。二进制和十六进制数的相互转换带领学生复习二进制和十六进制的相互转换方法。二进制数的算术运算（5分钟）这一部分内容学生大多在计算机基础、c语言等课程学习过，这里不再详细介绍，只是简单带领学生复习一下其中的重点内容。无符号二进制数的算术运算带领学生复习无符号二进制的算数运算。带符号二进制数的机器码表示带领学生复习带符号二进制数的机器码表示。带符号二进制数的算术运算带领学生复习带符号二进制的算数运算。BCD码（20分钟）有权码和无权码的区别给出这个表格，让学生进行观察，自主找出各种BCD码的特点。强调有权码和无权码的区别，强调每一种BCD码均有6组无效码。8421码的编码规律及和十进制数的转换结合学生的总结，介绍8421码的特点，以及和十进制数之间的转换方法。2421码的编码规律及和十进制数的转换结合学生的总结，介绍2421码的特点，以及和十进制数之间的转换方法。因为2421码不具备单值性，学生不容易记忆5-9的2421码，强调2421码是一种对9的自补代码，可方便的根据0-4的2421码求出5-9的2421码。。5421码的编码规律及和十进制数的转换结合学生的总结，介绍5421码的特点，以及和十进制数之间的转换方法。余三码的编码规律及和十进制数的转换结合学生的总结，介绍余三码的特点，以及和十进制数之间的转换方法。奇偶校验码（15分钟）奇校验和偶校验的概念介绍奇偶校验码的概念、原理和应用。奇校验和偶校验校验位的生成方法和校验方法引导学生利用异或运算的性质，根据信息位求出校验位。结合校验位的产生方法，引导学生推导出校验方法。奇校验和偶校验的特点引导学生推导出奇偶校验码的特点。格雷码（10分钟）格雷码的特点和用途引导学生观察表格，找出格雷码的特点，即相邻数字只有1位不同，并说明格雷码的用途。格雷码和二进制数的相互转换给出二进制转换格雷码的方法，引导学生自己推出格雷码转换二进制的方法。第二章逻辑代数基础本章的主要知识点包括逻辑代数的基本概念、定理、常用公式及三个规则、逻辑函数表达式形式与变化、逻辑函数化简等。参考学时6学时（总学时32学时，课时为48课时可分配6学时）。教学目标（能力要求）学生能说明逻辑代数的基本概念，阐述逻辑代数的基本特点；学生熟练掌握逻辑代数的几种基本运算、复合运算以及他们的优先顺序；学生能阐述正逻辑和负逻辑的定义和二者之间的关系；学生能熟记逻辑代数的基本定理、常用公式和重要规则，并能熟练运用；学生能阐述逻辑函数相等的判断方法；学生能阐述逻辑函数几种基本形式的特点，并能利用逻辑代数的基本定理、常用公式和重要规则进行相互转换；学生能阐述最小项和最大项的概念和性质，并能将任意逻辑函数表达式转换为标准形式；学生能阐述最简与或式和最简或与式的特点，并能利用逻辑代数的基本定理、常用公式和重要规则进行逻辑函数的化简；学生能阐述卡诺图的结构，具备将一般函数转换为卡诺图的形式的能力，并能借助于卡诺图化简函数的最简与或式和最简或与式。学生了解列表化简法的原理的化简步骤。教学重点逻辑表达式的形式与变换代数化简法卡诺图化简教学难点代数化简法卡诺图化简法教学主要内容逻辑代数概述（45分钟）逻辑代数的基本概念逻辑运算正逻辑和负逻辑逻辑代数的基本定理、常用公式和规则（60分钟）逻辑代数的基本定理逻辑代数的常用公式逻辑代数的三大规则逻辑函数（45分钟）逻辑函数基本概念逻辑函数表达式的基本形式逻辑函数表达式的标准形式逻辑函数表达式转换为标准形式代数化简法（60分钟）代数化简法的基本原理和举例代数化简法特点卡诺图化简法（60分钟）卡诺图的构成函数在卡诺图上的表示卡诺图合并规律卡诺图化简举例列表化简法（20分钟）（总32学时时不讲，可根据学时情况删减））列表化简法的原理和应用范围列表化简法举例教学过程与方法逻辑代数概述（45分钟）逻辑代数的基本概念简单介绍逻辑代数的基本概念，强调逻辑代数只有三种基本运算，变量只有两种取值。逻辑值“0”和“1”不具有数量大小的意义，而是用来表征矛盾的双方和判断事件真伪的形式符号，无大小、正负之分。逻辑运算介绍逻辑代数中的三种基本运算以及三种运算对应的逻辑门、真值表等，进一步介绍五种复合运算，及其对应的逻辑门，以及各种逻辑运算的优先级别。正逻辑和负逻辑通过实例介绍正逻辑和负逻辑的概念以及二者之间的关系。逻辑代数的基本定理、常用公式和规则（60分钟）逻辑代数的基本定理简单介绍逻辑代数的基本定理，特别强调分配律和反演率。逻辑代数的常用公式结合逻辑代数的基本定理，引导学生自主证明逻辑代数常用的五组公式。在证明的过程中，只证明每一组的第一个公式，第二个公式不予证明。逻辑代数的三大规则结合逻辑代数的三个规则，并引导学生观察，逻辑代数常用的五个公式每一组的第二个公式是第一个公式两边取对偶的形式，因此，在证明第一个公式后，可利用对偶规则直接证明第2个公式。同时，引导学生观察，每组公式的第一个公式均为与或表达式，第二个公式为或与表达式，为后面的学习埋下伏笔。此外，强调反演率是反演规则的最简单的形式。逻辑函数（45分钟）逻辑函数基本概念简单介绍逻辑函数的基本概念，以及其特点。引入包含无关条件的逻辑问题，为第四章的学习埋下伏笔。简单介绍逻辑函数的几种表示方法，以及他们之间的相互转换。举例说明如何判断两个逻辑函数相等。逻辑函数表达式的基本形式介绍逻辑韩式表达式的五种基本形式，并以实例说明如何将一个逻辑函数转换为5种基本形式。逻辑函数表达式的标准形式从最小项和最大型的概念和性质入手，介绍逻辑函数的标准形式。逻辑函数表达式转换为标准形式举例说明如何用代数法和真值表法将一般函数转换为标准形式。代数化简法（60分钟）代数化简法的基本原理和实例介绍代数化简法的基本原理、常用公式，强调，代数化简法是建立在对逻辑代数的定理、公式和规则熟悉的基础上，并不是单纯几个公式就可以走遍天下。举例说明代数化简法进行与或表达式和或与表达式的化简。当对或与形式不太熟悉时，可采用两次对偶和两次取反法来进行或与表达式的化简。通过实例说明其他几种基本类型表达式的化简方法。代数化简法特点总结代数化简法的特点，指出其不足之处，引出卡诺图化简法。卡诺图化简法（60分钟）卡诺图的构成介绍卡诺图的构成，强调卡诺图时真值表的图形化表示方法。函数在卡诺图上的表示结合实例说明如何快速做出函数的卡诺图。卡诺图合并规律结合实例，分别介绍卡诺图上最小项的合并规律，最后总结卡诺图上最小项的合并规律，强调参与合并的小方格一定是的2m个小方格，他们含有m个不同变量，(n-m)个相同变量，最终消去不同变量，留下相同变量组成的与项，其中，变量取值为1则为原变量，取值为0则为反变量。卡诺图化简举例结合实例介绍各种卡诺图化简的方法和技巧，强调画卡诺圈的八字方针“能大不小，能少就少”。在化简最简或与表达式时，可以采用两次取反或者两次对偶进行。需要注意的时，采用两次取反时，一种方法是对原函数的0方格画圈，另一种是先得到函数的反函数，填写反函数的卡诺图，这时是对1方格画圈，最终得到函数的最简或与表达式。列表化简法（20分钟）（总32学时时不讲，可根据学时情况删减））这一部分根据学时和学生的学习情况进行取舍。列表化简法的原理和应用范围简介列表化简法的原理和步骤。列表化简法举例结合实例说明列表化简法，鼓励学生写程序实现列表化简法。第三章半导体与集成门电路本章的主要知识点包括数字集成电路的分类、半导体器件的开关特性、逻辑门电路、触发器等。参考学时2学时（总学时32学时，课时为48课时可分配4学时）。教学目标（能力要求）学生能阐述二极管、三极管和MOS管的动态特性和静态特性；学生了解集成门电路的内部结构和工作原理；学生能正确使用逻辑门电路，包括三态门和OC门。教学重点集成逻辑门电路教学难点TTL型非门三态门教学主要内容电路基本理论（10分钟）（总32学时时不讲，可根据学时情况删减））库伦定律欧姆定律基尔霍夫定律半导体材料的物理学特性（35分钟）（总32学时时不讲，可根据学时情况删减））半导体的物理学特性半导体材料半导体二极管（10分钟）晶体二极管的结构晶体二极管的静态特性晶体二极管的动态特性双极结型晶体管（10分钟）晶体三极管的结构晶体三极管的静态特性晶体三极管的动态特性场效应管（10分钟）场效应管的结构D-MOSFET的特性与工作原理场效应管的静态特性逻辑门电路（60分钟）简单逻辑门电路TTL型逻辑门电路MOS型逻辑门电路教学过程与方法电路基本理论（10分钟）库伦定律简要介绍库仑定律，课时有限可略。欧姆定律简要介绍欧姆定律，课时有限可略。基尔霍夫定律半导体材料的物理学特性（35分钟）半导体的物理学特性从玻尔原子结构入手，简要介绍玻尔原子模型，引入导体、绝缘体和半导体，简要介绍半导体工作原理，课时有限可略。半导体材料简要介绍通过掺杂改变半导体的导电性能，简单介绍PN结的工作原理，课时有限可略。半导体二极管（10分钟）晶体二极管的结构简要介绍晶体二极管的实质式一个PN结。晶体二极管的静态特性简要介绍晶体二极管的静态特性，八字总结：正向导通，反向截至。晶体二极管的动态特性简要介绍晶体二极管的动态特性，解释出现反向恢复时间的原因。双极结型晶体管（10分钟）晶体三极管的结构简要介绍晶体三极管的分类、内部结构及其工作原理。晶体三极管的静态特性简要介绍晶体三极管的静态特性，总结：截至、放大、饱和。晶体三极管的动态特性简要介绍晶体三极管的动态特性，解释出现开通时间和关闭时间的原因。场效应管（10分钟）场效应管的结构简要介绍场效应管的分类、内部结构及其工作原理。D-MOSFET的特性与工作原理简要介绍D-MOSFET的特性与工作原理。场效应管的静态特性简要介绍场效应管的静态特性，总结：截至、饱和和非饱和。逻辑门电路（60分钟）简单逻辑门电路简要介绍简单逻辑门的内部结构、工作原理和外部特性。TTL型逻辑门电路从TTL非门入手，介绍TTL型逻辑门的内部结构、工作原理和外部特性。介绍TTL型三态门的内部结构、工作原理和外部特性。介绍TTL型OC的内部结构、工作原理和外部特性。MOS型逻辑门电路介绍MOS型逻辑门的内部结构、工作原理和外部特性。介绍MOS型三态门的内部结构、工作原理和外部特性。介绍MOS型传输门的内部结构、工作原理和外部特性。第4章组合逻辑电路本章的主要知识点组合逻辑电路的分析、组合逻辑电路的设计以及组合逻辑电路中的竞争和险象问题。参考学时9学时（总学时32学时，课时为48课时可分配12学时）。教学目标（能力要求）掌握组合逻辑电路的分析和设计方法；掌握如何分析组合逻辑电路中的竞争和险象判断和消除方法；掌握常用的中规模组合逻辑电路的外部特性及使用方法。掌握中规模组合逻辑电路的分析和设计方法教学重点组合逻辑电路的分析和设计方法：通过具体实例来说明组合逻辑电路的分析和设计方法险象的分析和消除：通过理论分析和实验演示进行学习,通过具体实例来说明组合逻辑电路的竞争与险象的分析及消除的方法中规模组合逻辑电路的外部特性及使用方法：通过理论分析来学习常用中规模组合逻辑电路的外部特性及使用方法，通过具体实例来学习中规模组合逻辑电路的分析和设计方法教学难点组合逻辑电路的分析：学生的知识有限，在分析逻辑功能的时候往往无法顺利分析出来。竞争和险象的消除：在判断竞争时，学生容易改变电路再去分析电路的竞争，这是错误的。中规模组合逻辑电路的分析和设计：多个中规模组合逻辑器件集成在一起完成一个复杂的功能时，学生会因为不熟悉各种芯片的外部特性及使用方法而感到困惑，多加练习可以解决。教学主要内容组合逻辑电路概述（20分钟）小规模组合逻辑电路分析（60分钟）小规模组合逻辑电路的分析步骤小规模组合逻辑电路的分析举例小规模组合逻辑电路设计（90分钟）小规模组合逻辑电路的设计步骤小规模组合逻辑电路的设计举例常用中规模组合逻辑电路（100分钟）加法器编码器译码器多路选择器多路分配器数值比较器器中规模组合逻辑电路的分析和设计（90分钟）中规模组合逻辑电路的分析中规模组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的险象（45）险象的产生险象的判断险象的消除教学过程与方法组合逻辑电路概述（20分钟）介绍组合逻辑电路的定义、结构和特点。小规模组合逻辑电路分析（60分钟）小规模组合逻辑电路的分析步骤详细介绍组合逻辑电路分析的步骤，及每一步骤的作用。小规模组合逻辑电路的分析举例结合多个实例介绍组合逻辑电路分析的步骤，这一部分的难点在于如何分析电路的功能。小规模组合逻辑电路设计（90分钟）小规模组合逻辑电路的设计步骤简要介绍小规模组合逻辑电路的设计步骤。小规模组合逻辑电路的设计举例举例说明小规模组合逻辑电路的设计过程。举例说明小规模组合逻辑电路的设计过程种特殊情况的处理方法。常用中规模组合逻辑电路（100分钟）加法器简要介绍加法器的分类、内部结构及其工作原理。编码器简要介绍编码器器的分类、内部结构及其工作原理。译码器简要介绍译码器的分类、内部结构及其工作原理及使用方法。多路选择器简要介绍多路选择器的分类、内部结构及其工作原理。多路分配器简要介绍多路分配器的分类、内部结构及其工作原理。数值比较器器简要介绍数值比较器的分类、内部结构及其工作原理。中规模组合逻辑电路的分析和设计（90分钟）中规模组合逻辑电路的分析举例中规模组合逻辑电路分析的过程。中规模组合逻辑电路的设计举例中规模组合逻辑电路设计的方法和过程。组合逻辑电路的险象（45）险象的产生分析险象产生的原因。险象的判断介绍判断险象的方法。险象的消除介绍消除险象的方法。第5章触发器本章的主要知识点包括触发器的基本概念、触发器的分类、不同触发器的结构、原理、功能及触发条件等。参考学时3学时（总学时32学时，课时为48课时可分配4学时）。教学目标（能力要求）了解触发器的内部结构和工作原理；掌握各种触发器的外部特性和使用方法；教学重点各种触发器的外部特性各种触发器的使用方法教学难点触发器的演变及各种触发器的优缺点各种触发器的触发方式。教学主要内容触发器概述（10分钟）基本RS触发器（35分钟）与非门构成的基本RS触发器或非门构成的基本RS触发器同步触发器（30分钟）钟控RS触发器钟控D触发器钟控JK触发器钟控T触发器主从触发器（25分钟）主从RS触发器主从JK触发器边沿触发器（35分钟）维持阻塞D触发器边沿JK触发器教学过程与方法触发器概述（10分钟）简介触发器的基本概念、结构和特点。介绍触发器常用的描述方法。基本RS触发器（35分钟）与非门构成的基本RS触发器介绍与非门构成的基本RS触发器的内部结构、工作原理、外部特性及消除毛刺的特性。或非门构成的基本RS触发器在与非门构成的基本RS触发器的基础上，介绍或非门构成的基本RS触发器的内部结构、工作原理、外部特性。同步触发器（30分钟）钟控RS触发器在基本RS触发器的基础上，介绍钟控RS触发器的内部结构、工作原理、外部特性。钟控D触发器在钟控RS触发器的基础上，介绍钟控D触发器的内部结构、工作原理、外部特性。钟控JK触发器在钟控RS触发器的基础上，介绍钟控JK触发器的内部结构、工作原理、外部特性。钟控T触发器在钟控JK触发器的基础上，介绍钟控T触发器的内部结构、工作原理、外部特性。强调电位触发器的特点。主从触发器（25分钟）主从RS触发器在钟控RS触发器的基础上，介绍主从RS触发器的内部结构、工作原理、外部特性。强调主从RS触发器的空翻问题。主从JK触发器在钟控JK触发器的基础上，介绍主从JK触发器的内部结构、工作原理、外部特性。强调主从JK触发器的“一次反转”问题。边沿触发器（35分钟）维持阻塞D触发器介绍维持阻塞D触发器的内部结构、工作原理、外部特性。强调四根线保证了D触发器边沿触发，无空翻。边沿JK触发器介绍边沿JK触发器的内部结构、工作原理、外部特性。强调时延的不同保证了JK触发器边沿触发，无空翻。第6章时序逻辑电路本章的主要知识点时序逻辑电路的基本知识、时序逻辑电路的分析和设计、关于自启动的修正问题、常用的中规模时序电路。参考学时10学时（总学时32学时，课时为48课时可分配12学时）。教学目标（能力要求）掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法；掌握电路挂起的修正方法；掌握常用的中规模时序逻辑电路（计数器、寄存器）的外部特性及使用方法；掌握脉冲异步时序逻辑电路的分析和设计方法；掌握中规模时序逻辑电路的分析和设计方法。教学重点同步时序逻辑电路的设计：包括设计中的原始状态图、状态表、状态化简、状态编码、确定激励函数和输出函数等；同步时序逻辑电路的自启动的分析：能根据设计好的电路分析电路是否存在自启动的问题，并学会修正它。脉冲异步时序逻辑电路的分析和设计方法：了解和同步时序逻辑电路的分析和设计方法的差异性，并熟练掌握脉冲异步时序逻辑电路的分析和设计方法中规模时序逻辑电路的外部特性及使用方法：通过理论分析来学习常用中规模时序逻辑电路的外部特性及使用方法，通过具体实例来学习中规模时序逻辑电路的分析和设计方法教学难点原始状态图：学生开始不知道如何增加状态，什么时候增加状态自启动的修正：学生能分析出挂起，但是对于修正比较困难脉冲异步时序逻辑电路的分析：当脉冲异步时序逻辑电路的存储电路是没用统一时钟端的钟控触发器时，如何分步找到每个触发器的时钟的跳变时刻对学生来说是一大挑战计数器的使用方法：掌握置数法、清零法、级联法实现任意模的计数器教学主要内容时序逻辑电路概述（15分钟）小规模时序逻辑电路分析（120分钟）小规模时序逻辑电路的分析方法和步骤小规模同步时序逻辑电路的分析小规模异步时序逻辑电路的分析小规模时序逻辑电路设计（180分钟）小规模时序逻辑电路的设计方法和步骤小规模同步时序逻辑电路的设计小规模异步时序逻辑电路的设计常用中规模时序逻辑电路（45分钟）集成计数器寄存器中规模时序逻辑电路的分析和设计（90分钟）中规模时序逻辑电路的分析中规模时序逻辑电路的设计教学过程与方法时序逻辑电路概述（15分钟）简要介绍时序逻辑电路的结构、特点、分类和描述方法等。小规模时序逻辑电路分析（120分钟）小规模时序逻辑电路的分析方法和步骤介绍时序逻辑电路的分析步骤。小规模同步时序逻辑电路的分析举例介绍同步时序逻辑电路的分析方法和过程。小规模异步时序逻辑电路的分析举例介绍异步时序逻辑电路的分析方法和过程，主要强调和同步时序逻辑电路的区别，强调对输入的约束，以及对是终端的分析。小规模时序逻辑电路设计（180分钟）小规模时序逻辑电路的设计方法和步骤举例介绍小规模异步时序逻辑电路的设计方法和过程。分步骤分别介绍原始状态图、状态化简、状态编码和确定激励函数和输出函数的步骤和方法。介绍自启动的判断和修复方法。小规模同步时序逻辑电路的设计举例说明小规模同步时序逻辑电路的设计过程。小规模异步时序逻辑电路的设计强调异步时序电路设计和同步时序逻辑电路设计的区别。强调二者所用触发器的激励表的区别，并解释说明异步时序逻辑电路所用触发器激励表的由来。举例说明小规模异步时序逻辑电路的设计过程。常用中规模时序逻辑电路（45分钟）集成计数器介绍计数器的定义、分类和实现的原理，并介绍同步计数器74193的内部结构、外部特性和使用方法。介绍异步计数器74290的内部结构、外部特性和使用方法。详细介绍计数器的扩展方法，包括清零法、置数法、级联法，并举例说明。寄存器介绍寄存器74194的内部结构、外部特性和使用方法。中规模时序逻辑电路的分析和设计（90分钟）中规模时序逻辑电路的分析介绍中规模时序逻辑电路的分析方法，并举例说明。中规模时序逻辑电路的设计介绍中规模时序逻辑电路的设计方法，并举例说明。第7章脉冲信号产生与变换电路本章的主要知识点为矩形脉冲信号参数、施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器、定时器555及其应用。参考学时2学时（总32学时时不讲，课时为48课时可分配2学时）。教学目标（能力要求）掌握脉冲信号的主要参数；了解施密特触发器的结构及其应用；了解单稳态触发器的结构及其应用；了解多谐振荡器的结构及其应用；了解定时器555的结构及其应用。教学重点施密特触发器的结构及其应用：包括施密特触发器的逻辑符号、功能、特点；使用简单的逻辑门构成施密特触发器及其参数计算；施密特触发器的主要应用。单稳态触发器的结构及其应用：包括单稳态触发器的逻辑符号功能；使用简单的逻辑门构成单稳态触发器；单稳态触发器的分类及其主要应用。多谐振荡器的结构及其应用：包括多谐振荡器的逻辑符号和特点；使用简单的逻辑门和施密特触发器构成多谐振荡器；施密特触发器的主要应用。定时器555的结构及其应用：包括定时器555的电路结构和功能；定时器555构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。教学难点施密特触发器：如何计算施密特触发器的主要参数。单稳态触发器的使用：非重复触发和可重复触发单稳态触发器在逻辑符号和功能上的区别。定时器555的应用：如何使用定时器555构成满足要求的施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。教学主要内容脉冲信号概述（5分钟）施密特触发器（10分钟）施密特触发器的逻辑符号和功能简单逻辑门构成施密特触发器集成施密特触发器施密特触发器的应用单稳态触发器（10分钟）门电路与RC电路构成单稳态触发器集成单稳态触发器单稳态触发器的应用多谐振荡器（10分钟）门电路构成多谐振荡器施密特触发器构成多谐振荡器石英晶体振荡器定时器555（55分钟）定时器5G555的电路结构和逻辑功能定时器5G555构成单稳态触发器定时器5G555构成施密特触发器定时器5G555构成多谐振荡器教学过程与方法脉冲信号概述（5分钟）简要介绍脉冲信号的特点以及主要的参数等。施密特触发器（10分钟）施密特触发器的逻辑符号和主要特点介绍常用的两种施密特触发器的逻辑符号和特点，重点讲述施密特触发器的滞回特性。简单逻辑门构成施密特触发器分别介绍典型的CMOS和TTL简单逻辑门构成施密特触发器的结构、工作原理以及正向和反向阈值电压的计算。集成施密特触发器简单介绍集成施密特触发器。施密特触发器的应用简要介绍施密特触发器的应用：波形变换、整形和幅值鉴别。单稳态触发器（10分钟）门电路与RC电路构成单稳态触发器简要介绍逻辑门构成的微分型单稳态触发器和积分型单稳态触发器的工作原理和主要参数。集成单稳态触发器简要介绍集成单稳态触发器，重点说明非重复触发和可重复触发单稳态触发器在逻辑符号和功能上的区别。单稳态触发器的应用简要介绍单稳态触发器在脉冲整形，定时和延时以及脉冲展宽方面的应用。多谐振荡器（10分钟）多谐振荡器的特点和逻辑符号简要介绍集成单稳态触发器，重点说明非重复触发和可重复触发单稳态触发器在逻辑符号和功能上的区别。门电路构成多谐振荡器简要介绍逻辑门构成的多谐振荡器的工作原理和主要参数。施密特触发器构成多谐振荡器简要介绍施密特触发器构成的多谐振荡器的工作原理，举例说明主要参数的计算方法。石英晶体振荡器集成计数器简要介绍石英晶体振荡器的特点及其典型应用。定时器555（55分钟）定时器5G555的电路结构和逻辑功能以5G555为例介绍定时器555的电路结构，说明各个部分的主要功能；介绍5G555的逻辑功能。定时器5G555构成单稳态触发器介绍使用5G555构成单稳态触发器的电路结构和主要参数计算方法。定时器5G555构成施密特触发器介绍使用5G555构成施密特触发器的电路结构和主要参数计算方法。定时器5G555构成多谐振荡器介绍使用5G555构成多谐振荡器的电路结构、工作原理和主要参数计算，介绍构成占空比可调多谐振荡器的方法。第8章数/模与模/数转换电路本章的主要知识点为典型的数/模转换电路与模/数转换电路。参考学时2学时（总32学时时不讲，课时为48课时可分配2学时）。教学目标（能力要求）掌握典型的数/模转换电路以及主要的技术参数；掌握典型的模/数转换电路以及主要的技术参数；教学重点典型的数/模转换电路：包括数/模转换的原理；典型的数/模转换电路，包括权电阻网络DAC、倒T形电阻网络DAC、权电流型DAC的工作原理。数/模转换电路的主要技术参数：包括转换精度和转换速度。典型的模/数转换电路：包括模/数转换的原理；典型的模/数转换电路，包括并行比较型ADC、逐次逼近型ADC、双积分型ADC的工作原理。模/数转换电路主要技术参数：包括转换精度和转换时间。教学难点数/模转换电路：如何计算典型DAC输入给定数字量时的模拟量输出。模/数转换电路：不同类型模/数转换电路的特点，主要是转换时间。教学主要内容数/模转换与模/数转换概述（5分钟）数/模转换器（40分钟）数/模转换原理典型的数/模转换器电路数/模转换器的主要技术参数集成数/模转换器模/数转换器