《数字电子技术》教学大纲 拟稿:电子技术教研室 审定:应用技术学院 、大纲说明 (一)性质、任务与目的 本课程是应用电子技术、计算机控制技术、计算机应用与维护和机电技术等专业 必修的重要技术基础课 主要任务是使学生获得数字电子技术的入门知识,掌握数字电路的基本工作原理 分析方法和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力。 目的是为今后深入学习有关专业课和从事数字电子技术方面的实际工作打下基础。 (二)选用教材和参考书 教材:《脉冲与数字电路》(第三版)陈立万、唐建国主编,中国物质出版社 参考书:《数字电子技术基础》(第二版)周良权、方向乔编,高等教育出版社 《数字电子技术基础》(第四版)阎石主编,高等教育出版社 《电子技术基础(数字部分)》(第四版)康华光主编,高等教育出版社 《电子技术(数字部分)》付植桐主编,高等教育出版社 《数字电子技术》(第四版)宋学君主编,科学出版社 《现代数字逻辑电路》江国强主编,电子工业出版社 《数字电子技术基础》邹逢兴主编,国防科技大学出版社 《数字电子技术》(第四版)侯大年主编,电子工业出版社 《电子技术基础(数字部分)》(第四版)杨华主编,高等教育出版社 (三)教学方法与考核 以课堂讲授为主,通过布置适当分量的课外习题,培养学生独立分析问题、解决 问题的能力。通过实验课程的开设,巩固和补充课堂讲授知识,扩大学生知识领域 同时培养学生的实验技能和科学的工作作风。 成绩考核以笔试闭卷考试为主,结合平时实验、作业成绩、提问情况、出勤率进 行综合评定
《数字电子技术》教学大纲 拟稿：电子技术教研室 审定：应用技术学院 一、大纲说明 （一）性质、任务与目的 本课程是应用电子技术、计算机控制技术、计算机应用与维护和机电技术等专业 必修的重要技术基础课。 主要任务是使学生获得数字电子技术的入门知识，掌握数字电路的基本工作原理、 分析方法和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。 目的是为今后深入学习有关专业课和从事数字电子技术方面的实际工作打下基础。 （二）选用教材和参考书 教材： 《脉冲与数字电路》（第三版） 陈立万、唐建国主编， 中国物质出版社 参考书：《数字电子技术基础》（第二版） 周良权、方向乔编， 高等教育出版社 《数字电子技术基础》（第四版） 阎石主编， 高等教育出版社 《电子技术基础（数字部分）》（第四版） 康华光主编，高等教育出版社 《电子技术（数字部分）》付植桐主编，高等教育出版社 《数字电子技术》（第四版）宋学君主编， 科学出版社 《现代数字逻辑电路》江国强主编， 电子工业出版社 《数字电子技术基础》邹逢兴主编， 国防科技大学出版社 《数字电子技术》（第四版）侯大年主编，电子工业出版社 《电子技术基础（数字部分）》（第四版）杨华主编，高等教育出版社 （三）教学方法与考核 以课堂讲授为主，通过布置适当分量的课外习题，培养学生独立分析问题、解决 问题的能力。通过实验课程的开设，巩固和补充课堂讲授知识，扩大学生知识领域， 同时培养学生的实验技能和科学的工作作风。 成绩考核以笔试闭卷考试为主，结合平时实验、作业成绩、提问情况、出勤率进 行综合评定
学时分配表 学内容 学时 第0章绪论 一章数制与编码 第二章逻辑代数及其化简 第三章集成门电路 10 第四章组合逻辑电路 10 第五章集成触发器 第六章时序逻辑电路 第七章脉冲单元电路 第八章大规模集成电路 第九章模/数转换器与数/模、转换器 合计 、教学环节 本课程是电子专业基础课程,理论性和实践性均较强,是本专业的基础课程。在 教学方法上,采用课堂讲授,课后自学,课堂讨论等教学形式 (一)课堂讲授 本课程属基础课程,涉及到一门新的数学知识,在讲述的过程中尽量联系生产生 活实际,注重各种电路的外部特性和与实际应用的联系,不要陷入各种电路内部结构 的具体分析中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本原理和基本设计方法,要 着重培养学生定性分析、定量分析和实际系统的设计能力,在课程内容方面既要保持 理论的系统性,又要注意联系实际,并且重视技术科学的一般方法学的培养。 (二)课后自学 为了培养学生整理归纳,综合分析和处理问题的能力,每章都安排一部分内容 课上教师只给出自学提纲,不作详细讲解,课后学生自学
二、学时分配表 教 学 内 容 学时 第 0 章 绪论 1 第一章 数制与编码 3 第二章 逻辑代数及其化简 8 第三章 集成门电路 10 第四章 组合逻辑电路 10 第五章 集成触发器 6 第六章 时序逻辑电路 12 第七章 脉冲单元电路 8 第八章 大规模集成电路 6 第九章 模/数转换器与数/模、转换器 6 合计 70 三、教学环节 本课程是电子专业基础课程，理论性和实践性均较强，是本专业的基础课程。在 教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。 （一） 课堂讲授 本课程属基础课程，涉及到一门新的数学知识，在讲述的过程中尽量联系生产生 活实际，注重各种电路的外部特性和与实际应用的联系，不要陷入各种电路内部结构 的具体分析中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本原理和基本设计方法，要 着重培养学生定性分析、定量分析和实际系统的设计能力，在课程内容方面既要保持 理论的系统性，又要注意联系实际，并且重视技术科学的一般方法学的培养。 （二）课后自学 为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内容， 课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学
(三)课堂讨论 课堂讨论的目的是活跃学习气氛,开拓思路。教师应认真组织,安排重点发言, 充分调动每一名同学的学习积极性,做好总结。 (四)习题课 习题课以典型例题分析为主,并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。(课时 已包括在前述学时分配中)。 (五)课外作业 课外作业的内容选择基于对基本理论的理解和巩固,培养综合分析、判断能力以 及设计能力。习题以分析和设计性为主。 (六)平时测验 为及时了解教学情况,适当安排平时课堂测验。 (七)实验 实验以学习数字电子技术的基本试验方法,帮助学生进一步理解所学各种电路及 器件的原理和应用方法,培养学生的基本分析和设计能力为主。主要有下面一些实验 数字仪器的使用 逻辑门电路的逻辑功能的测量 集成三态门、0C门 MSI组合逻辑电路实验 译码器及其应用实验; 触发器实验 计数器及其应用实验; 555时基电路及其应用实验 ·数模D/A转换实验。 四.大纲内容 (一)绪论 (1)教学内容 ●模拟信号、数字信号和脉冲信号 ●模拟电路、脉冲电路和数字电路
（三）课堂讨论 课堂讨论的目的是活跃学习气氛，开拓思路。教师应认真组织，安排重点发言， 充分调动每一名同学的学习积极性，做好总结。 （四）习题课 习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。（课时 已包括在前述学时分配中）。 （五）课外作业 课外作业的内容选择基于对基本理论的理解和巩固，培养综合分析、判断能力以 及设计能力。习题以分析和设计性为主。 （六）平时测验 为及时了解教学情况，适当安排平时课堂测验。 （七）实验 实验以学习数字电子技术的基本试验方法，帮助学生进一步理解所学各种电路及 器件的原理和应用方法，培养学生的基本分析和设计能力为主。主要有下面一些实验： • 数字仪器的使用； • 逻辑门电路的逻辑功能的测量； • 集成三态门、OC 门； • MSI 组合逻辑电路实验； • 译码器及其应用实验； • 触发器实验； • 计数器及其应用实验； • 555 时基电路及其应用实验； • 数模 D/A 转换实验。 四.大纲内容 （一）绪论 （1）教学内容 ●模拟信号、数字信号和脉冲信号 ●模拟电路、脉冲电路和数字电路
二值数字逻辑与逻辑电平 ●数字电路的应用 (2)教学要求 1.掌握的内容 ●脉冲电路和数字电路 ●二值数字逻辑与逻辑电平。 2.理解的内容 ●数字电路的应用。 (二)第一章数制与编码 (1)教学内容 数制 编码 (2)教学要求 1.掌握的内容 ●二进制、八进制、十六进制的计数规律及其相互转换方法 ●842IBCD码、5421BCD码、余3码、 BCDgray码的编码规则和特点。 2.理解的内容 ●进制的概念 (三)第二章逻辑代数及其化简 (1)教学内容 逻辑代数的基本公式、常用公式和定理。 ●逻辑函数及其表示方法:真值表、逻辑式、逻辑图、卡诺图、波形图。 ●逻辑函数的化简:公式化简法、卡诺图化简法,具有约束项的逻辑函数化简。 ●逻辑函数表达式的变换。 (2)教学要求 1.掌握的内容 ●逻辑代数的三种基本运算、基本公式和常用公式。 ●运用公式法和卡诺图法,化简逻辑函数。 ●逻辑函数中的五种表示方法:真值表、逻辑式、逻辑图、卡诺图和波形图,表 达方法之间的转换
●二值数字逻辑与逻辑电平 ●数字电路的应用 （2）教学要求 1.掌握的内容 ●脉冲电路和数字电路。 ●二值数字逻辑与逻辑电平。 2.理解的内容 ●数字电路的应用。 （二）第一章 数制与编码 （1）教学内容 ● 数制 ● 编码 （2）教学要求 1.掌握的内容 ●二进制、八进制、十六进制的计数规律及其相互转换方法。 ●8421BCD 码、5421BCD 码、余 3 码、BCDGray 码的编码规则和特点。 2.理解的内容 ● 进制的概念。 （三）第二章 逻辑代数及其化简 （1）教学内容 ● 逻辑代数的基本公式、常用公式和定理。 ● 逻辑函数及其表示方法：真值表、逻辑式、逻辑图、卡诺图、波形图。 ● 逻辑函数的化简：公式化简法、卡诺图化简法，具有约束项的逻辑函数化简。 ● 逻辑函数表达式的变换。 （2）教学要求 1.掌握的内容 ● 逻辑代数的三种基本运算、基本公式和常用公式。 ● 运用公式法和卡诺图法，化简逻辑函数。 ● 逻辑函数中的五种表示方法：真值表、逻辑式、逻辑图、卡诺图和波形图，表 达方法之间的转换
几种常用的复合函数:与非、或非、与或非、异或、同或的定义及其表示方法。 2.理解的内容 ●最小项、最大项、与或式、或与式 逻辑函数标准形式。 ●逻辑函数中约束的概念及约束条件的表示方法。 3.了解的内容 ●逻辑代数的基本运算规则:代入规则、反演规则和对偶规则 ●四变量以上的逻辑函数卡诺图化简思考方法。 (四)第三章集成门电路 (1)教学内容 数字集成电路的分类。 集成逻辑门的工作原理、特性与参数。 集电极开路门和三态门。 ●集成逻辑门使用过程中应注意的问题。 (2)教学要求 1.掌握的内容 常用集成逻辑门的逻辑功能及其使用 特殊逻辑门:三态门、0C门和传输门的符号、逻辑功能及其使用。 74系列和4000系列门电路器件特点。 2.理解的内容 ●TTL和CMoS门电路的电气特性与参数:速度、功耗、抗干扰、驱动能力和噪声 容限等 3.了解的内容 TIL与非门的电路组成、工作原理。 CMOS反相器的电路组成、工作原理。 ●正逻辑和负逻辑的概念。 (五)第四章组合逻辑电路 (1)教学内容 组合逻辑电路的特点。 常用组合逻辑电路的功能及其应用
● 几种常用的复合函数：与非、或非、与或非、异或、同或的定义及其表示方法。 2.理解的内容 ● 最小项、最大项、与或式、或与式 ● 逻辑函数标准形式。 ● 逻辑函数中约束的概念及约束条件的表示方法。 3.了解的内容 ● 逻辑代数的基本运算规则：代入规则、反演规则和对偶规则。 ● 四变量以上的逻辑函数卡诺图化简思考方法。 （四）第三章 集成门电路 （1）教学内容 ● 数字集成电路的分类。 ● 集成逻辑门的工作原理、特性与参数。 ● 集电极开路门和三态门。 ● 集成逻辑门使用过程中应注意的问题。 （2）教学要求 1.掌握的内容 ● 常用集成逻辑门的逻辑功能及其使用。 ● 特殊逻辑门：三态门、OC 门和传输门的符号、逻辑功能及其使用。 ● 74 系列和 4000 系列门电路器件特点。 2.理解的内容 ● TTL 和 CMOS 门电路的电气特性与参数：速度、功耗、抗干扰、驱动能力和噪声 容限等。 3.了解的内容 ● TTL 与非门的电路组成、工作原理。 ● CMOS 反相器的电路组成、工作原理。 ● 正逻辑和负逻辑的概念。 （五）第四章 组合逻辑电路 （1）教学内容 ● 组合逻辑电路的特点。 ● 常用组合逻辑电路的功能及其应用
●组合逻辑电路的分析方法与设计方法。 (2)教学要求 1.掌据的内容 组合逻辑电路的特点。 ●用小规模集成门电路组成的组合逻辑电路的一般分析和设计方法。 ●用MSI构成组合逻辑电路的一般分析和设计方法,如:译码器和数据选择器等。 2.理解的内容 常用的中规模集成编码器、译码器、数据选择器和全加器的逻辑功能。 七段译码器的逻辑功能和使用方法。 3.了解的内容 竞争与冒险现象及其消除方法 (六)第五章集成触发器 (1)教学内容 触发器的电路结构、工作原理和功能描述方法 ●触发器的逻辑功能分类及其转换。 (2)教学要求 1.掌握的内容 ●用特性方程、状态表、状态图、时序图表示RS触发器、D触发器、JK触发器 T触发器和T,触发器的逻辑功能。 2.理解的内容 常用集成触发器的逻辑符号、功能特点以及异步置位、复位功能。 ●现态与次态、电平触发与边沿触发等概念。 3.了解的内容 触发器的结构及工作原理。 主从压触发器的一次翻转现象。 (七)第六章时序逻辑电路 (1)教学内容 时序逻辑电路的特点、分类和功能描述。 同步时序逻辑电路的特点及其分析方法和设计方法。 异步时序逻辑电路的特点及其分析方法
● 组合逻辑电路的分析方法与设计方法。 （2）教学要求 l.掌据的内容 ● 组合逻辑电路的特点。 ● 用小规模集成门电路组成的组合逻辑电路的一般分析和设计方法。 ● 用 MSI 构成组合逻辑电路的一般分析和设计方法，如：译码器和数据选择器等。 2.理解的内容 ● 常用的中规模集成编码器、译码器、数据选择器和全加器的逻辑功能。 ● 七段译码器的逻辑功能和使用方法。 3.了解的内容 ● 竞争与冒险现象及其消除方法。 （六）第五章 集成触发器 （1）教学内容 ● 触发器的电路结构、工作原理和功能描述方法。 ● 触发器的逻辑功能分类及其转换。 （2）教学要求 1.掌握的内容 ● 用特性方程、状态表、状态图、时序图表示 RS 触发器、D 触发器、JK 触发器、 T 触发器和 T，触发器的逻辑功能。 2.理解的内容 ● 常用集成触发器的逻辑符号、功能特点以及异步置位、复位功能。 ● 现态与次态、电平触发与边沿触发等概念。 3.了解的内容 ● 触发器的结构及工作原理。 ● 主从 JK 触发器的一次翻转现象。 （七）第六章 时序逻辑电路 （1）教学内容 ● 时序逻辑电路的特点、分类和功能描述。 ● 同步时序逻辑电路的特点及其分析方法和设计方法。 ● 异步时序逻辑电路的特点及其分析方法
寄存器的组成和工作原理 ●计数器的组成和工作原理。 ●序列信号发生器的设计。 ●以MSI为核心的同步时序电路的分析与设计方法 (2)教学要求 1.掌握的内容 ●同步时序逻辑电路的特点 ●同步时序逻辑电路的分析方法。 ●同步时序逻辑电路的设计方法 ●用中规模集成计数器(复位法和置位法)构成仼意进制计数器的分析和设计方 法 用中规模集成移位寄存器实现串一并转换电路和计数器的分析和设计方法。 反馈移位型和计数型序列码发生器的分析和设计方法。 2.理解的内容 时序逻辑电路的特点、分类和功能描述。 同步与异步时序电路的概念 电路现态与次态、有效状态与无效状态、有效循环与无效循环、自启动等概念。 ●寄存的概念,单向、双向和移位寄存器的功能 计数器的概念及其使用。 ●序列码发生器的概念。 3.了解的内容 ●同步时序逻辑电路设计的一般步 异步时序电路的分析方法。 m序列码发生器的概念及其实现方法。 ●以MSI为核心的同步时序电路的分析与设计方法。 (八)第七章脉冲单元电路 (1)教学内容 脉冲波形的特点及参数。 555定时器的工作原理及应用。 用555定时器构成的三种常用脉冲电路的电路组成、工作特点及其分析方法
● 寄存器的组成和工作原理。 ●计数器的组成和工作原理。 ●序列信号发生器的设计。 ● 以 MSI 为核心的同步时序电路的分析与设计方法。 （2）教学要求 l.掌握的内容 ● 同步时序逻辑电路的特点。 ● 同步时序逻辑电路的分析方法。 ● 同步时序逻辑电路的设计方法。 ● 用中规模集成计数器（复位法和置位法）构成任意进制计数器的分析和设计方 法。 ● 用中规模集成移位寄存器实现串—并转换电路和计数器的分析和设计方法。 ● 反馈移位型和计数型序列码发生器的分析和设计方法。 2.理解的内容 ● 时序逻辑电路的特点、分类和功能描述。 ● 同步与异步时序电路的概念。 ● 电路现态与次态、有效状态与无效状态、有效循环与无效循环、自启动等概念。 ● 寄存的概念，单向、双向和移位寄存器的功能。 ● 计数器的概念及其使用。 ● 序列码发生器的概念。 3.了解的内容 ● 同步时序逻辑电路设计的一般步。 ●异步时序电路的分析方法。 ● m 序列码发生器的概念及其实现方法。 ● 以 MSI 为核心的同步时序电路的分析与设计方法。 （八）第七章 脉冲单元电路 （1）教学内容 ● 脉冲波形的特点及参数。 ● 555 定时器的工作原理及应用。 ● 用 555 定时器构成的三种常用脉冲电路的电路组成、工作特点及其分析方法
集成单稳态触发器的功能特点。 石英晶体多谐振荡电路。 (2)教学要求 1.掌握的内容 ●555定时器的工作原理及应用 ●用555定时器构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作特点及其 振荡周期的估算。 ●石英晶体多谐振荡电路的构成、工作特点及其振荡频率。 2.理解的内容 ●555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器输入电压与输出电压之间的关 系 3.了解的内容 集成单稳态触发器的功能特点 脉冲波形的性能参数 (九)第八章大规模集成电路 (1)教学内容 ROM、 EPROM的工作原理及应用 RAM的工作原理及应用 PLD的基本结构、分类及其特点。 (2)教学要求 1.掌握的内容 PROM、 EPROM实现组合逻辑函数的原理和方法。 ROM、RAM容量的扩展方法。 用FPLA实现组合逻辑函数的方 2.理解的内容 半导体存储器的性能描述,特别是容量的表示方法, ●大规模逻辑图的表示方法。 3.了解的内容 ●半导体存储器的种类和特点 ●ROM、RAM的结构组成、工作原理和主要应用
● 集成单稳态触发器的功能特点。 ● 石英晶体多谐振荡电路。 （2）教学要求 l.掌握的内容 ● 555 定时器的工作原理及应用。 ● 用 555 定时器构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作特点及其 振荡周期的估算。 ● 石英晶体多谐振荡电路的构成、工作特点及其振荡频率。 2.理解的内容 ● 555 定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器输入电压与输出电压之间的关 系。 3.了解的内容 ● 集成单稳态触发器的功能特点。 ● 脉冲波形的性能参数 （九）第八章 大规模集成电路 （1）教学内容 ● ROM、EPROM 的工作原理及应用。 ● RAM 的工作原理及应用。 ● PLD 的基本结构、分类及其特点。 （2）教学要求 l.掌握的内容 ● PROM、EPROM 实现组合逻辑函数的原理和方法。 ● ROM、RAM 容量的扩展方法。 ● 用 FPLA 实现组合逻辑函数的方法。 2.理解的内容 ● 半导体存储器的性能描述，特别是容量的表示方法。 ● 大规模逻辑图的表示方法。 3.了解的内容 ● 半导体存储器的种类和特点。 ● ROM、RAM 的结构组成、工作原理和主要应用
●PLD的基本结构、分类及其特点。 (十)第九章模/数转换器与数/模、转换器 (1)教学内容 D/A转换器的基本工作原理、输入和输出关系的计算 ●A/D转换器的基本工作原理、主要类型、结构特点、基本工作原理和性能比较。 ●D/A、AD转换器的转换精度和转换速度 (2)教学要求 1.掌握的内容 ●D/A转换器和AD转换器的基本概念。 2.理解的内容 D/A转换器的基本工作原理。 A/D转换器的基本工作原理。 ●D/A、AD转换器的转换精度和转换速度。 3.了解的内容 D/A转换器的输入和输出关系的计算。 ●AD转换器的主要类型、结构特点、基本工作原理和性能比较
● PLD 的基本结构、分类及其特点。 （十）第九章 模/数转换器与数/模、转换器 （1）教学内容 ● D/A 转换器的基本工作原理、输入和输出关系的计算。 ● A/D 转换器的基本工作原理、主要类型、结构特点、基本工作原理和性能比较。 ● D/A、A/D 转换器的转换精度和转换速度。 （2）教学要求 l.掌握的内容 ● D/A 转换器和 A/D 转换器的基本概念。 2.理解的内容 ● D/A 转换器的基本工作原理。 ● A/D 转换器的基本工作原理。 ● D/A、A/D 转换器的转换精度和转换速度。 3.了解的内容 ● D/A 转换器的输入和输出关系的计算。 ● A/D 转换器的主要类型、结构特点、基本工作原理和性能比较