2-11-1数字电路与数字信号1

1、39/39数字电子技术基础主讲教师： 苏钢 副教授E_mail：序课程介绍1. 课程的性质2. 教学目标3. 课程研究内容4. 课程特点与学习方法5. 教材和参考书6. 考核39/391. 课程性质数字电子技术基础课程是电气信息类专业具入门性质的重要的专业基础课。2. 课程目标获得适应信息时代的数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。培养分析和解决实际问题的能力，为以后深入学习数字电子技术及其相关学科和专业打好以下两方面的基础:1、正确分析、设计数字电路，特别是集成电路的基础；2、为进一步学习设计专用集成电路(ASIC)的基础。39/393. 课程研究内容数

2、字信号传输、变换、产生等。内容涉及相关器件、功能电路及系统。硬件处理数字信号的电子电路及其逻辑功能数字电路的分析方法数字电路的设计方法各种典型器件在电子系统中的应用软件系统分析、设计的软件工具ABEL、VHDL、VerlogHDL、EDA工具软件QuartusII等39/394.课程特点与学习方法(1)课程特点c、工程实践性强a、发展快b、应用广摩尔定律:集成度按10倍/6年的速度发展。该发展速度还将持续到2015或2020年，此后将达到饱和。(2)学习方法打好基础、关注发展、主动更新、注重实践39/39a、掌握基本概念、基本电路和基本分析、设计方法基本概念：以不变应万变的基础基本电路：设计方

3、法相同，电路形式多样。基本分析方法：不同类型的电路有不同的结构特征和不同的描述方法，分析方法和设计方法。b、能独立的应用所学的知识去分析和解决数字电路的实际问题的能力。39/395.主要教材及参考书康华光主编电子技术基础数字部分(第五版)高等教育罗杰主编电子技术基础数字部分(第五版)习题全解高等教育秦臻主编电子技术基础数字部分重点难点解题指导高等教育考研指南阎石主编数字电子技术基础第四版高等教育阎石主编帮你学数字电子技术基础 释疑、解题、考试高等教育39/3939/396、考核平时成绩考试20%80%作业两本HUST作业本，写上姓名、班级、学号课前5分钟交作业 点名：从不 测试：随机 答疑：待

4、定1.数字逻辑基础1.1.1 数字技术的发展及其应用1.1.2 数字集成电路的分类及特点1.1.3 模拟信号与数字信号1.1.4 数字信号的描述方法39/391.数字逻辑基础建立有关基本概念1、数字信号和数字电路的概念?数制2、数字信号代表数值大小时,应采用什么计数体制?3、数字信号代表逻辑状态时,对编码的规则?码制基本逻辑运算逻辑关系的描述逻辑抽象4、数字电路处理逻辑问题,基本逻辑关系有哪些?5、在逻辑代数中基本逻辑关系如何描述?6、如何将实际问题抽象为数字逻辑?39/391.数字逻辑基础教学基本要求1、了解数字信号与数字电路的基本概念2、了解数字信号的特点及表示方法3、掌握常用二十、二一十

5、六进制数的转换4、了解常用二进制码，熟悉8421 BCD码5、掌握基本逻辑运算及逻辑函数的表示方法39/391.1 数字电路与数字信号1.1.1 数字技术的发展及其应用1906年美国李.德福雷斯特发明了真空三极管1948年晶体管之父威廉肖克利发明了第一只晶体管诞生1958年 美国基尔比制成第一块集成电路6个月后诺伊斯制成第一块硅集成电39/39路1.1.1数字技术的发展及其应用数字技术的发展6070代- IC技术迅速发展：SSI、MSI、LSI 、VLSI。10万个晶体管/片。80年代后-ULSI ， 1 0 亿个晶体管/片、 ASIC 制作技术成熟90年代后-97年一片集成电路上有40亿个晶

6、体管。目前-芯片内部的布线细微到亚微米(0.130.09mm)量级微处理器的时钟频率高达3GHz（109Hz）将来-高分子材料或生物材料制成密度更高、三维结构的电路39/391.1.1数字技术的发展及其应用发展特点:以电子器件的发展为基础电子管时代电压控制器件电真空技术1906年，福雷斯特等发明了电子管；电子管体积大、重量重、耗电大、寿命短。目前在一些大功率发射装置中使用。39/391.1.1数字技术的发展及其应用电子管时代1946年2月由宾州大学研制成功ENIAC电子数字积分计算机39/39:重达30吨:占地250m2:启动工耗150000瓦:1.8万个电子管:保存80个字节39/391.1.1数字技术的发展及其应用晶体管时代电流控制器件半导体技术器件半导体二极管、三极管1.1.1数字技术的发展及其应用半导体集成电路39/391.1.1数字技术的发展及其应用电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代a)传统的设计方法：、。b)现代的设计方法：39/39现代ED