《数字逻辑电路》 教学大纲 1.课程基本情况 课程编号EEE-0-106 课程名称数字逻辑电路 通信类 Digital Circuits 专业课 电子系统类 专业课 一年级二年级三年级四年级 信号类 开课时间 专业课 学 秋春夏秋春夏秋春夏秋春 电子物理类 院适用院系电子学系,微电子学系 微电子类 专业 设 课程定位专业主干基础理论课,必修 专业课 定学分3学分必修课 总学时每周4学时×16周=64学时 先修课程高等数学,电磁学 微电子与电路基础,电路分析 数学物理电路计算机 基础基础基础基础 信号与系统,微机原理,可编程逻辑电路,嵌 课程课程课程课程 后续课程 入式系统,电子系统与设计 教学方式课堂授课为主 课时分配课堂授课(48学时)+专题、习题和答疑(12学时)+考试(4学时) 2.基本教学目的和要求 掌握二进制数制、编码、逻辑代数 学习逻辑电路与逻辑代数的差异,掌握数字逻辑电路输入输出电气特性 ●掌握数字逻辑电路:组合逻辑电路、同步时序逻辑电路、异步时序逻辑电路 分析与设计的基本原理和基本方法,重视学生逻辑思维训练,培养数字逻辑 电路独立分析和设计能力 学习了解可编程逻辑器件PLD 学习使用VHDL进行数字电路与系统计算机辅助设计的流程和方法
《数字逻辑电路》 教学大纲 1. 课程基本情况 课程编号 EEE-0-106 数字逻辑电路 课程名称 Digital Circuits 一年级 二年级 三年级 四年级 开课时间 秋 春 夏 秋 春 夏 秋 春 夏 秋 春 夏 适用院系 电子学系，微电子学系 课程定位 专业主干基础理论课，必修 学分 3 学分必修课 总学时 每周 4 学时 × 16 周 ＝ 64 学时 先修课程 高等数学，电磁学 微电子与电路基础，电路分析 学 院 设 定 后续课程 信号与系统，微机原理，可编程逻辑电路，嵌 入式系统，电子系统与设计 物理 基础 课程 电路 基础 课程 计算机 基础 课程 微电子类 专业课 电子物理类 专业课 电子系统类 专业课 通信类 专业课 信号类 专业课 数学 基础 课程 教学方式 课堂授课为主 课时分配 课堂授课（48 学时）＋专题、习题和答疑（12 学时）+考试（4 学时） 2. 基本教学目的和要求 z 掌握二进制数制、编码、逻辑代数 z 学习逻辑电路与逻辑代数的差异，掌握数字逻辑电路输入输出电气特性 z 掌握数字逻辑电路：组合逻辑电路、同步时序逻辑电路、异步时序逻辑电路 分析与设计的基本原理和基本方法，重视学生逻辑思维训练，培养数字逻辑 电路独立分析和设计能力 z 学习了解可编程逻辑器件 PLD z 学习使用 VHDL 进行数字电路与系统计算机辅助设计的流程和方法
3.教学进度与主要内容 章节 内容提要 知识点 度和重要性 概述数字电数字信号与电路:数字电路分类 路、数制、数正数的二进制表示;有符号数的 码和编码等概|进制表示(原码/反码/补码):二|☆☆ 念 进制编码:检错码和纠错码:字符 编码等 布尔代数和逻|逻辑代数,与或非基本逻辑运算 辑电路,典型同或、异或运算,逻辑代数公理 CMOS和TL定理与规则:CMOS逻辑电路: 逻辑代数与 和逻辑门 CMo○S逻辑电路稳态电气特性 门电路 CMoS逻辑电路动态电气特,☆☆☆☆ IL逻辑电路,TL逻辑电路稳态电 气特性,TL逻辑电路动态电气特 性:IL三态门和CMOS传输门 逻辑函数的标逻辑代数的标准形式:逻辑函数与 准形式,组合化简:组合逻辑电路的竞争与冒 逻辑电路的设险:VHDL入门:组合逻辑电路的 计与应用,通VHDL描述:常用组合逻辑电路与 组合逻辑电 用组合逻辑电应用:编码器、译码器、数据选择 路设计 路 器、数据分配器、比较器、(逐位/“☆☆☆ /超前进位)加法器、加减法器、 乘法器等:通用组合逻辑电路 EEPR○M、 Flash Memory 习题课1 答疑讨论1 时序逻辑电路反馈环:双稳态电路:单稳态电路 基本原理,简无稳态电路:锁存器:基本触发器 单时序逻辑电如D触发器RS触发器,T触发器, 路,触发器、K触发器*:激励方程、特性方程 计数器和存储状态转换表、状态转移图等概念 触发器的HDL表述:计数器,异 触发器与存 步计数器、同步计数器、BCD码 10 ☆☆☆☆☆ 储器 计数器、左移码计数器:计数器控 制电路(使能、清除、置数、进位 控制等):典型集成计数器示例 计数器的VHDL表述;移位寄存 器:随机存取存储器SRAM、双端 口RAM、SA SDRAM、DDR DRILl 习题课2
3. 教学进度与主要内容 章节 课时 内容提要 知识点 难度和重要性 1 概述 4 概述数字电 路、数制、数 码和编码等概 念 数字信号与电路；数字电路分类； 正数的二进制表示；有符号数的二 进制表示（原码/反码/补码）； 二 进制编码；检错码和纠错码；字符 编码等 ☆☆ 2 逻辑代数与 门电路 6 布尔代数和逻 辑电路，典型 CMOS 和 TTL 和逻辑门 逻辑代数，与或非基本逻辑运算， 同或、异或运算，逻辑代数公理、 定理与规则；CMOS 逻辑电路； CMOS 逻辑电路稳态电气特性， CMOS 逻辑电路动态电气特性； TTL 逻辑电路，TTL 逻辑电路稳态电 气特性，TTL 逻辑电路动态电气特 性；TTL 三态门和 CMOS 传输门 ☆☆☆☆ 3 组合逻辑电 路设计 8 逻辑函数的标 准形式，组合 逻辑电路的设 计与应用，通 用组合逻辑电 路 逻辑代数的标准形式；逻辑函数与 化简；组合逻辑电路的竞争与冒 险；VHDL 入门；组合逻辑电路的 VHDL 描述；常用组合逻辑电路与 应用：编码器、译码器、数据选择 器、数据分配器、比较器、（逐位 /超前进位）加法器、加减法器、 乘法器等；通用组合逻辑电路 ROM：ROM、PROM、EPROM、 EEPROM、Flash Memory ☆☆☆☆☆ 习题课 1 2 答疑讨论 1 2 4 触发器与存 储器 10 时序逻辑电路 基本原理，简 单时序逻辑电 路，触发器、 计数器和存储 器 反馈环；双稳态电路；单稳态电路； 无稳态电路；锁存器；基本触发器 如 D 触发器，RS 触发器，T 触发器， JK 触发器*；激励方程、特性方程、 状态转换表、状态转移图等概念； 触发器的 VHDL 表述；计数器，异 步计数器、同步计数器、BCD 码 计数器、左移码计数器；计数器控 制电路（使能、清除、置数、进位 控制等）；典型集成计数器示例； 计数器的 VHDL 表述；移位寄存 器；随机存取存储器 SRAM、双端 口 RAM、SAM、CAM；DRAM、 SDRAM、DDR、DDRII、DDRIII ☆☆☆☆☆ 习题课 2 2
时序逻辑电路状态机、Meay型状态机、Mooe 的分析与设计型状态机:同步时序电路:异步时 时序电路分 方法与实践,序电路:状态化简:状态编码:同 包括同步和异步时序电路分析:同步时序电路设☆☆☆☆ 析与设计 步时序电路计原理:同步时序电路设计实践 同步时序电路故障:亚稳定性:同 步器:异步时序电路分析与设计 习题课3 2 简单可编程逻|简单可编程逻辑电路PAL、GAL: 可编程逻辑 辑电路和大规大规模可编程逻辑器件CPLD、 6电路PLD与 6 模可编程逻辑|FPGA:数字逻辑系统vHDL描述/玲 VHDL实践 器件 实践 ADC、DAC权电阻网络DAC、T型电阻网络 与 基本原理与使|DAC、权电容网络DAC:并行 ADC 2 用 ADC:逐次比较型ADC:∑-△☆☆☆ DAC ADC:双积分型ADC:分辨率和 转换误差 习题课4 答疑讨论2
5 时序电路分 析与设计 12 时序逻辑电路 的分析与设计 方法与实践， 包括同步和异 步时序电路 状态机、Mealy 型状态机、Moore 型状态机；同步时序电路；异步时 序电路；状态化简；状态编码；同 步时序电路分析；同步时序电路设 计原理；同步时序电路设计实践； 同步时序电路故障；亚稳定性；同 步器；异步时序电路分析与设计 ☆☆☆☆☆ 习题课 3 2 6 可编程逻辑 电路 PLD 与 VHDL 实践 6 简单可编程逻 辑电路和大规 模可编程逻辑 器件 简单可编程逻辑电路 PAL、GAL； 大规模可编程逻辑器件 CPLD、 FPGA；数字逻辑系统 VHDL 描述 实践 ☆☆ 7 ADC 与 DAC 2 ADC 、 DAC 基本原理与使 用 权电阻网络 DAC、T 型电阻网络 DAC、权电容网络 DAC；并行 ADC；逐次比较型 ADC；Σ-Δ ADC；双积分型 ADC；分辨率和 转换误差 ☆☆☆ 习题课 4 2 答疑讨论 2 2