数字电路教学大纲 适用年级 2009 非双语 一、课程中英文名称 中文名称 数字电路 英文名称 Digital Circuits 二、授课对像与学时 授课对掾 信息工程类、电子工程类、应用物理学 总学时 48 其中实验(上机)学时 三、本课程与其他课程的联系 先修课程 电路分析、模拟电子线路 微机与单片机原理、智能仪器、电子测量技术基础、电子系统设 后续课程 计、 可编程逻 设计、嵌入式系统及其应用、DSP处理器及其应 用、数字集成电路设计、硬件描述与系统设计等 四、课程的教学目的 通过课程教学,使学生掌握有关数字电子技术的基本理论知识,如TTL和CMOS电 洛的基本原理和电气性能,组合、时序逻辑电路的分析方法和设计方法,中、大规 模集成电路工作原理和应用方法、脉冲产生和整形电路以及A/D、D/A转换电路 的原理和使用方法等知识,培养学生正确的应用SSL、MS1、LS等器件进行数字电 路和数字系统的设计能力,以及对常用数字逻辑电路的分析能力。通过课程的学 的逻辑思维能力和对新知识的再学习能力, 养学生正确运用现代数 字电子技术解决实际工程问题的能力和创新能力,提高学生的综合素质。同时为后 续课程提供必要的基础知识。 五、课程教学的主要内容 数制与码制(2学时) 知识点:几种常用的数制,不同数制间的转换,几种常见的编码,二进制的算术运 算几种常见的编码 重点:BCD编码,二进制算术运算 难点:无 2、 逻辑代数基础(4学时) 知识点:逻辑代数基本公式和常用公式、定理,逻辑函数及其表示方法,逻辑函数 的代数法化简与卡诺图法化简。 隆点:逻辑代数公式、定理,逻辑函数及其表示方法 约束逻辑函数及其化简。 3、门电路(7学时) 知识点:半导体器件的开关特性,分立元件门电路、TTL门电路、CMOS门电路结
数字电路教学大纲 适用年级 2009 非双语 一、课程中英文名称 中文名称 数字电路 英文名称 Digital Circuits 二、授课对象与学时 授课对象 信息工程类、电子工程类、应用物理学 总学时 48 其中实验(上机)学时 三、本课程与其他课程的联系 先修课程 电路分析、模拟电子线路 后续课程 微机与单片机原理、智能仪器、电子测量技术基础、电子系统设 计、可编程逻辑设计、嵌入式系统及其应用、DSP处理器及其应 用、数字集成电路设计、硬件描述与系统设计等 四、课程的教学目的 通过课程教学,使学生掌握有关数字电子技术的基本理论知识,如TTL和CMOS电 路的基本原理和电气性能,组合、时序逻辑电路的分析方法和设计方法,中、大规 模集成电路工作原理和应用方法、脉冲产生和整形电路以及A/D、D/A转换电路 的原理和使用方法等知识,培养学生正确的应用SSI、MSI、LSI等器件进行数字电 路和数字系统的设计能力,以及对常用数字逻辑电路的分析能力。通过课程的学 习,培养学生的逻辑思维能力和对新知识的再学习能力,培养学生正确运用现代数 字电子技术解决实际工程问题的能力和创新能力,提高学生的综合素质。同时为后 续课程提供必要的基础知识。 五、课程教学的主要内容 (一) 1、数制与码制(2学时) 知识点:几种常用的数制,不同数制间的转换,几种常见的编码,二进制的算术运 算几种常见的编码 重点:BCD编码,二进制算术运算 难 点:无 2、逻辑代数基础(4学时) 知识点:逻辑代数基本公式和常用公式、定理,逻辑函数及其表示方法,逻辑函数 的代数法化简与卡诺图法化简。 重 点:逻辑代数公式、定理,逻辑函数及其表示方法。 难 点:约束逻辑函数及其化简。 3、门电路(7学时) 知识点:半导体器件的开关特性,分立元件门电路、TTL门电路、CMOS门电路结
构、原理、特性。 皮,TTL非门、CMOS反相器、各种集成逻辑门功能及外部特件 外特性, CMOS反相器外特性。 4、组合逻辑电路(8学时) 知识点:组合逻辑电路的分析方法、设计方法,常用组合逻辑部件编码器、译码 器、显示译码驱动器、全加器、数据选择器、数值比较器的电路结构和逻辑功能 组合逻辑电路竞争冒险现象 重点:组合逻辑电路的分析方法、设计方法、常用组合逻辑部件的功能及功能 难点:常用组合逻辑部件的功能展及应用。 5、触发器(4学时) 知识点:各种触发器的电路结构与工作原理,触发器的逻辑功能及其描述方法 重点: RS D触发器的逻辑功能。 难点:主从JK触发器的一次变化问题。 6、时序逻辑电路(8学时) 知识点:时序逻辑电路的分析方法、设计方法,常用时序逻辑部件寄存器、移位寄 存器、同步计数器、异步计 的电路结构 原理和应用 重点:时序逻辑电路的分析方法、设计方法, 双向移位集成寄存器、中规模集成 计数器的功能和应用,任意进制计数器的构成方法。 难点:一般时序逻辑电路的设计方法,任意进制计数器构成及其状态图。 7、半导体存储器(4学时) 知识点: 1于1 储器(ROM 、可编程只读存储器(PROM) 可擦除可编 程只读存储器(EPROM)、静态随机存储器(RAM)的电路结构、功能特点、存 储器容量的扩展,用存储器实现组合逻辑函数。 重点:各种半导体存储器功能特点、存储器容量扩展、存储器实现组合逻辑函数 的方法 难点:存储器容量扩展、存储器实现组合逻辑函数的方法 8、 可编程逻辑器件(1学时) 知识点:可编程阵列逻辑(PL)电路结构、原理与应用;通用阵列逻辑 (GAL)、可擦除可编程逻辑器件(EPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、在 系统可编程逻辑器件(ISP-PLD)的一般知识个 点 现场可编程逻辑 车列(FPGA 可编 列逻辑(PAL)电路原理及其应 用,可编程器件实现组合逻辑电、时序逻辑电路功能的方法。 难点:可编程器件实现组合逻辑电路、时序逻辑电路功能的编程方法。 9、脉冲波形的产生和整形(6学时) 知识点:逻辑门及中规模单片集成电路构成的脉冲信号产生,整形电路、施密特触 发器、 单稳 发器 多谐振荡器、 555 正的酷的电 路结构及其应用。 重点:中规模单片集成施密特触发器、单稳态触发器、RC环形振荡器功能,波形 变换作用,555定时器功能及其应用。 难点:单稳态触发器、RC环形振荡器工作条件、电路中各点工作波形的分析,暂 态时间的确定 10、数 模和模一数转换(4学时) 知识点:权电阻网络、倒T型电阻网络,权电流D转换器结构、工作原理、特 点;AWD转换基本原理,直接AWD转换器、间接AD转换器;D/A转换精度与转换速 度、AD转换精度与转换速度。 DA、AWD转换器集成电路芯片的功能与应用 难点: DA、A/D转换器的基本原理,集成电路芯片功能及其应用 六、教材和主要参考资料
构、原理、特性。 重 点:TTL非门、CMOS反相器、各种集成逻辑门功能及外部特性。 难 点:TTL非门外特性,CMOS反相器外特性。 4、组合逻辑电路(8学时) 知识点:组合逻辑电路的分析方法、设计方法,常用组合逻辑部件编码器、译码 器、显示译码驱动器、全加器、数据选择器、数值比较器的电路结构和逻辑功能, 组合逻辑电路竞争冒险现象。 重 点:组合逻辑电路的分析方法、设计方法、常用组合逻辑部件的功能及功能扩 展。 难 点:常用组合逻辑部件的功能扩展及应用。 5、触发器(4学时) 知识点:各种触发器的电路结构与工作原理,触发器的逻辑功能及其描述方法。 重 点:RS、JK、D触发器的逻辑功能。 难 点:主从JK触发器的一次变化问题。 6、时序逻辑电路(8学时) 知识点:时序逻辑电路的分析方法、设计方法,常用时序逻辑部件寄存器、移位寄 存器、同步计数器、异步计数器的电路结构、原理和应用。 重 点:时序逻辑电路的分析方法、设计方法,双向移位集成寄存器、中规模集成 计数器的功能和应用,任意进制计数器的构成方法。 难 点:一般时序逻辑电路的设计方法,任意进制计数器构成及其状态图。 7、半导体存储器(4学时) 知识点:固定只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编 程只读存储器(EPROM)、静态随机存储器(RAM)的电路结构、功能特点、存 储器容量的扩展,用存储器实现组合逻辑函数。 重 点:各种半导体存储器功能特点、存储器容量扩展、存储器实现组合逻辑函数 的方法 难 点:存储器容量扩展、存储器实现组合逻辑函数的方法。 8、可编程逻辑器件(1学时) 知识点:可编程阵列逻辑(PAL)电路结构、原理与应用;通用阵列逻辑 (GAL)、可擦除可编程逻辑器件(EPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、在 系统可编程逻辑器件(ISP—PLD)的一般知识介绍。 重 点:现场可编程逻辑阵列(FPGA)、可编程阵列逻辑(PAL)电路原理及其应 用,可编程器件实现组合逻辑电、时序逻辑电路功能的方法。 难 点:可编程器件实现组合逻辑电路、时序逻辑电路功能的编程方法。 9、脉冲波形的产生和整形(6学时) 知识点:逻辑门及中规模单片集成电路构成的脉冲信号产生,整形电路、施密特触 发器、单稳态触发器、多谐振荡器、555定时器的电路结构及其应用。 重 点:中规模单片集成施密特触发器、单稳态触发器、RC环形振荡器功能,波形 变换作用,555定时器功能及其应用。 难 点:单稳态触发器、RC环形振荡器工作条件、电路中各点工作波形的分析,暂 态时间的确定。 10、数—模和模—数转换(4学时) 知识点:权电阻网络、倒T型电阻网络,权电流D/A转换器结构、工作原理、特 点;A/D转换基本原理,直接A/D转换器、间接A/D转换器;D/A转换精度与转换速 度、A/D转换精度与转换速度。 重 点:D/A、A/D转换器集成电路芯片的功能与应用。 难 点:D/A、A/D转换器的基本原理,集成电路芯片功能及其应用。 六、教材和主要参考资料
教材 面向21世纪课程教材:《数字电子技术基础》第五版,清华大学 电子学教研组编,高等教育出版社,2006年5月 1.沈嗣昌,数字设计引论M].北京:高等教育出版社,2000 2.龚之春,数字电路M.成都:电子科技大学出版社1999年 3.蔡惟铮.数字电子线路基础[M]哈尔滨:哈尔滨工业大学出版 社,1998. 4.李士雄,丁康源数字集成电子技术教程M.北京:高等教育 出版社,1993 5.康华光.电子技术基础(数字部分)(第三版)M.北京:高 等教育出版社,1998. 参考资料 6.中国集成电路大全一TTL,CMOS集成电路M.北京:国防工 业出版社1995 版社,1998, 7.John M.Yarbrough.Digital Logic Applications and Design[M]. 北京:机械工业出版社,2002. 8.,藏春华,蒋璇数字设计引论M.北京:高等教育出版社, 2000. 9.周政新,洪晓鸥,孙秋冬,何学仪电子设计自动化实践与训 练M北京:中国民航出版社,1998
教材 面向21世纪课程教材:《数字电子技术基础》第五版,清华大学 电子学教研组编,高等教育出版社,2006年5月 参考资料 1. 沈嗣昌,数字设计引论[M]. 北京:高等教育出版社,2000 2. 龚之春,数字电路[M]. 成都:电子科技大学出版社 1999年 3.蔡惟铮. 数字电子线路基础[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版 社,1998. 4. 李士雄,丁康源.数字集成电子技术教程[M] . 北京:高等教育 出版社,1993 5.康华光. 电子技术基础(数字部分)(第三版)[M] .北京:高 等教育出版社,1998. 6.中国集成电路大全—TTL,CMOS集成电路[M] . 北京:国防工 业出版社 1995. 版社,1998. 7.John M.Yarbrough.Digital Logic Applications and Design[M] . 北京:机械工业出版社,2002. 8.,藏春华,蒋璇.数字设计引论[M] .北京:高等教育出版社, 2000. 9.周政新,洪晓鸥,孙秋冬,何学仪.电子设计自动化实践与训 练[M] .北京:中国民航出版社,1998