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《数字电子技术》课程学习指南

  • 作者:
  • 发布时间:2017-03-14 10:28:03
  • 来源:

授课教师姓名

李立、龚志鹏、郭照南、曾钢燕、周京广、李朝健

职称

教授1人、副教授2人

开课学院

电气信息学院

E-mail

864070569@qq.com

联系电话

17773209371

课程名称

数字电子技术

学分

3.5

学 时

理论

56

实验

16(独立开课)

上机

课程性质

□公共基础必修课

□公共选修课 R学科基础课

□专业课 □专业类选修课

考核方式

R闭卷

□开卷

□综合测评

开课学期

2017年春季、秋季

起 止 周

春季(1-18)、秋季(1-18)

授课时间

3-14,17-18周

授课地点

A404

辅导答疑时间

每周二下午(或者QQ答疑,或者课前、课后,考试前集中答疑时间另外定)

辅导答疑地点

电学楼504

一、课程描述

数字电子技术是一门专业基础课。本课程为培养既具备较强的理论基础,又具有较强的实践能力和一定创新能力的电气工程领域应用型工程技术人才奠定专业基础。主要内容有:逻辑代数的基本理论、半导体器件的开关特性及其门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路的分析与设计、常用数字集成电路的功能及其应用。

二、课程目标

通过本课程的学习,使学生获得数字系统分析与设计的基本理论、基本知识和基本技能,并具备运用所学理论知识解决工程实际问题的初步能力。掌握半导体器件的开关特性及其应用电路; 掌握运用逻辑代数的理论和方法来解决数字电路的特殊问题;具有组合逻辑电路、时序逻辑电路分析与设计的能力;掌握常用数字集成电路的功能,熟悉常用数字集成电路在数字系统中的应用;了解计算机外围接口电路如存储器,数模转换电路。具体培养的能力主要集中在以下几个方面:

1. 培养学生熟悉门电路、常用组合逻辑电路、触发器、常用时序逻辑数字集成电路的功能,应用数字逻辑电路的分析、设计方法解决数字电路的特殊问题;熟悉555电路、半导体存储器及A/D、D/A电路,并能够根据设计需求确定设计目标;

2. 培养学生使用现代EDA工具对数字电路进行仿真,通过调整仿真模型达到预期效果,能够对仿真结果进行分析研究。

表1课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求

课程目标对毕业要

求的支撑关系

2.问题分析

能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论。

2.2 能够运用电气工程专业知识,并考虑工程实际,对复杂工程问题进行初步分析;

课程教学目标1

三、学习内容及要求

“学习内容及要求”较为详细地介绍课程学习的主要内容及学习,针对不同的学习内容,分别将对应知识点划分为专业知识主导型和工程应用主导型。专业知识主导型强调学生对该知识点偏向理论上的认识、分析和应用,更多强调专业基础知识,对该知识点的讲授、理解、应用和考察更侧重概念上理解、理论上分析推导;而工程应用主导型表明该知识点更侧重于在实际工程中应用和分析,对知识点的讲授、理解、应用和考察更偏重工程应用角度。

根据知识点的掌握要求,将各知识点掌握程度分为理解并掌握、理解、了解和选学。理解并掌握指学生对该知识点需要理解所以内容并能够熟练应用;理解指学生对该知识点需要理解大部分内容并能一定程度的应用;了解指学生对该知识点只需要了解其思想或大致内容即可;选学需要学生自己去学习相关知识点。

2 知识点内容、划分类别、掌握要求、重难点、课时安排与教学方式表

序号

知识单元

章节

单元

知识点

知识 点划分

掌握程度

重点与难点

课程目标

课程时间安排

教学方法

与手段

1

逻辑代数基础知识

第1章

数制和

码制

⟡ 数字电路的特点

专业知识主导型

了解

重点

2

8课时

课堂讲授:板书

+多媒体(为主)

⟡ 数制与码制

专业知识主导型

理解掌握

⟡ 几种常用的编码

专业知识主导型

了解

⟡ 算术运算和逻辑运算

专业知识主导型

理解掌握

重点

第2章

逻辑代数

基础知识

⟡ 三种基本逻辑运算

专业知识主导型

理解掌握

重点

⟡ 逻辑代数的基本公式和基本定理

专业知识主导型

理解掌握

⟡ 逻辑函数及其表示方法

专业知识主导型

理解掌握

重点

⟡ 逻辑函数的公式化简法

专业知识主导型

理解

难点

⟡ 逻辑函数的最小项表达式

专业知识主导型

理解掌握

⟡ 逻辑函数的卡诺图化简法

专业知识主导型

理解掌握

重点

⟡ 具有无关项的逻辑函数的化简

专业知识主导型

理解掌握

难点

⟡ 逻辑函数表达式的变换

专业知识主导型

理解掌握

难点

2

组合逻辑电路的分析和设计

第3章

逻辑门电路

⟡ 半导体器件的开关特性

专业知识主导型

理解

2

14课时

课堂讲授:板书

+多媒体(为主)

⟡ 二极管与门、或门的电路工作原理

专业知识主导型

理解掌握

重点

⟡ CMOS反相器的的电路组成、工作原理

专业知识主导型

掌握

重点

⟡ CMOS反相器的电压传输特性,输入、输出特性

专业知识主导型

理解

难点

⟡ CMOS门电路常用种类(反相器、与非门、或非门、异或门、三态门、OD门、传输门)的符号、逻辑功能

专业知识主导型

掌握

重点

⟡ TTL门电路输入端负载特性

专业知识主导型

理解

⟡ 正逻辑和负逻辑的概念

专业知识主导型

理解

第4章组合逻辑电路

⟡ 组合逻辑电路的分析与设计方法

专业知识主导型

理解掌握

重点

⟡ 编码器,加法器,数值比较器

专业知识主导型

理解

难点

⟡ 译码器,数据选择器

专业知识主导型

理解掌握

重点

⟡ 组合逻辑电路的竞争-冒险现象

专业知识主导型

了解

3

时序逻辑电路的分析和设计

第5章触发器

⟡ RS锁存器

专业知识主导型

理解掌握

重点

2

16课时

课堂讲授:板书

+多媒体(为主)

⟡ 电平触发的触发器

专业知识主导型

理解掌握

⟡ 脉冲触发的触发器

专业知识主导型

理解掌握

难点

⟡ 边沿触发的触发器

专业知识主导型

理解掌握

重点

⟡ 触发器的功能和描述方法

专业知识主导型

理解掌握

重点

第6章时序逻辑电路

⟡ 时序逻辑电路的分析方法

专业知识主导型

理解掌握

重点

⟡ 寄存器,移位寄存器

专业知识主导型

理解

⟡ 计数器

工程应用主导型

理解掌握

重点

⟡ 时序逻辑电路的设计方法

专业知识主导型

理解

⟡ 时序逻辑电路的竞争-冒险现象

专业知识主导型

理解

4

可编程逻辑器件

第7章半导体存储器

⟡ 只读存储器

专业知识主导型

理解

2

10课时

课堂讲授:板书

+多媒体(为主)

⟡ 随机存储器(RAM)

专业知识主导型

理解掌握

⟡ 存储器容量扩展

工程应用主导型

掌握

重点

⟡ 用存储器实现组合逻辑函数

专业知识主导型

理解掌握

第8章可编程逻辑器件

⟡ 可编程阵列逻辑(PAL)

通用阵列逻辑(GAL)

专业知识主导型

了解

⟡ 可擦除的可编程逻辑器件(EPLD)

专业知识主导型

了解

⟡ 复杂的可编程逻辑器件(CPLD)

专业知识主导型

了解

⟡ 现场可编程门阵列

(FPGA)

专业知识主导型

了解

5

波形产生和整形电路

第10章

波形产生和整形电路

⟡ 施密特触发器

专业知识主导型

理解掌握

2

4课时

课堂讲授:板书

(为主)+多媒体

⟡ 单稳态触发器

专业知识主导型

理解掌握

⟡ 多谐振荡器

专业知识主导型

理解掌握

⟡ 555定时器及其应用

工程应用主导型

理解掌握

重点

6

A/D和D/A转换

第11章

A/D和D/A转换

⟡ D/A转换电路的基本概念、工作原理,输入与输出关系的定量计算

专业知识主导型

理解掌握

2

课堂讲授:板书

(为主)+多媒体

⟡ A/D转换电路的基本概念、工作原理,A/D主要类型的综合性能比较

专业知识主导型

理解掌握

4课时

⟡ D/A与A/D转换器的转换速度与转换精度及影响它们的主要因素

专业知识主导型

掌握

重点

四、考核与评价方法

1. 考核方式:闭卷考试,百分制;

2. 课程成绩=闭卷考试(60%)+平时成绩(40%)

3. 考勤累计3次不请假未到的同学取消考试资格;

五、学习资源

教材:《数字电子技术基础(第五版)》,阎石主编,高等教育出版社,2002年。

参考资料:

(1)《帮你学数字电子技术基础》,闫石编,高等教育出版社,2004年;

(2) 《数字逻辑与数字系统》,白中英编,科学出版社,2007年;

(3) 《EDA技术实用教程》,潘松编,科学出版社,2013年