《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學大綱課程代碼：ABJD0405課程中文名稱:數(shù)字電子技術(shù)課程英文名稱：DigitalElectronicsTechnique課程性質(zhì)：必修課程學分數(shù)：3.5學分課程學時數(shù)：56學時授課對象：自動化專業(yè)本課程的前導課程：高等數(shù)學、電路、模擬電子技術(shù)一、課程簡介本課程的任務(wù)是使學生熟悉基本數(shù)字集成電路的工作原理及其外部特性和功能。初步掌握邏輯電路的分析方法，以及正確運用數(shù)字集成電路的能力。本課程的任務(wù)是使學生熟悉數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，使學生掌握典型數(shù)字電路的分析方法、數(shù)字集成電路的工作原理、外特性和功能，掌握數(shù)字邏輯電路的設(shè)計、分析方法，具備正確運用脈沖、數(shù)字集成電路的能力。二、教學基本內(nèi)容和要求課程教學內(nèi)容第一章數(shù)制與碼制課程教學內(nèi)容：數(shù)制不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換幾種常用的編碼課程的重點、難點：不同碼制的轉(zhuǎn)換課程教學要求：掌握的內(nèi)容二進制、八進制、十六進制的計數(shù)規(guī)律及其相互轉(zhuǎn)換方法BCD碼、余三碼、格雷碼的編碼規(guī)則和特點理解的內(nèi)容理解進制的概念。第二章邏輯代數(shù)基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容：邏輯代數(shù)的基本公式、常用公式和定理邏輯函數(shù)及其表示方法：真值表、邏輯式、邏輯圖、卡諾圖、波形圖邏輯函數(shù)的化簡：公式化簡法、卡諾圖化簡法、具有約束項的邏輯函數(shù)化簡邏輯函數(shù)表達式的變換課程的重點、難點：重點為卡諾圖化簡，難點為公式法化簡課程教學要求：掌握的內(nèi)容邏輯代數(shù)的基本運算及基本定律與方式運用公式法和卡諾圖法，化簡邏輯函數(shù)邏輯函數(shù)的建立及常用的四種表示方法，表達方法之間的轉(zhuǎn)換幾種常用的復(fù)合函數(shù)：與非、或非、與或非、異或、同或的定義及其表示方法理解的內(nèi)容最小項、最大項、與或式、或與式邏輯函數(shù)標準形式邏輯函數(shù)中約束的概念及約束條件的表示方法了解的內(nèi)容邏輯電視的基本運算規(guī)則四變量以上的邏輯函數(shù)卡諾圖化簡思考方法。第三章門電路課程教學內(nèi)容：數(shù)字集成電路的分類集成邏輯門的工作原理、特性與參數(shù)集電極開路門和三態(tài)門基礎(chǔ)邏輯門使用過程中應(yīng)注意的問題課程的重點、難點：異或門及改進型TTL內(nèi)部電路的工作原理、TTL門電路的負載能力。課程教學要求：掌握的內(nèi)容掌握常用基礎(chǔ)邏輯門的邏輯功能及其使用特殊邏輯門：三態(tài)門、OC門和傳輸門的符號、邏輯功能及其使用74系列和4000系列門電路器件特點。理解的內(nèi)容TTL和CMOS門電路的電氣特性與參數(shù)：速度、功耗、抗干擾、驅(qū)動能力和噪聲容限等了解的內(nèi)容TTL與非門的電路組成、工作原理CMOS反相器的電路組成、工作原理正邏輯和負邏輯的概念第四章組合邏輯電路課程教學內(nèi)容組合邏輯電路的特點常用邏輯組合邏輯電路的功能及其應(yīng)用組合邏輯電路的分析方法與設(shè)計方法課程的重點與難點：顯示譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器內(nèi)部電路的分析課程教學要求：掌握的內(nèi)容組合邏輯電路的特點用小規(guī)模集成門電路組成的組合邏輯電路的一般分析和設(shè)計方法用MSI構(gòu)成組合邏輯電路的一般分析和設(shè)計方法理解的內(nèi)容常用的中規(guī)模集成編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器和全加器的邏輯功能七段譯碼器的邏輯功能和使用方法。了解的內(nèi)容競爭與冒險現(xiàn)象及其消除方法。第五章觸發(fā)器課程教學內(nèi)容：觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理和功能描述方法觸發(fā)器的邏輯功能分類及其轉(zhuǎn)換課程的重點、難點：邊沿門觸發(fā)器、J-K觸發(fā)器內(nèi)部電路的分析。課程教學要求：掌握的內(nèi)容用特性方程、狀態(tài)表、狀態(tài)圖、時序圖表示RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器和T’觸發(fā)器的邏輯功能理解的內(nèi)容常用基礎(chǔ)觸發(fā)器的邏輯符號、功能特點以及異步置位、復(fù)位功能現(xiàn)態(tài)與次態(tài)、電平觸發(fā)與邊沿觸發(fā)等概念了解的內(nèi)容觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)及工作原理主從JK觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象第六章時序邏輯電路課程教學內(nèi)容：時序邏輯電路的特點、分類和功能描述同步時序邏輯電路的特點及其分析方法和設(shè)計方法異步時序邏輯電路的特點及其分析方法寄存器的組成和工作原理計數(shù)器的組成和工作原理序列信號發(fā)生器的設(shè)計以MSI為核心的同步時序電路的分析與設(shè)計課程的重點、難點：同步邏輯電路的分析與設(shè)計、異步時序邏輯電路的分析。課程教學要求：掌握的內(nèi)容同步時序邏輯電路的特點、分析方法和設(shè)計方法用中規(guī)模集成計數(shù)器構(gòu)成任意進制計數(shù)器的分析和設(shè)計方法用中規(guī)模集成移位器實現(xiàn)串并轉(zhuǎn)換電路和計數(shù)器的分析和設(shè)計方法反饋移位型和計數(shù)型序列發(fā)生器的分析和設(shè)計方法理解的內(nèi)容時序邏輯電路的特點、分析和功能描述同步與異步時序電路的概念電路現(xiàn)態(tài)與次態(tài)、有效狀態(tài)與無效狀態(tài)、有效循環(huán)與無效循環(huán)等概念寄存的概念，單向、雙向和移位寄存器的功能計數(shù)器的概念及其使用了解的內(nèi)容同步時序邏輯電路的設(shè)計的一般步驟異步時序電路的分析方法第七章脈沖單元電路課程教學內(nèi)容：脈沖波形的特點及參數(shù)555定時器的工作原理及應(yīng)用用555定時器構(gòu)成的三種常用脈沖電路的電路組成、工作特點及其分析方法集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的功能特點石英晶體多諧振蕩電路課程的重點、難點：多諧振蕩器的工作原理。課程教學要求：掌握的內(nèi)容555定時器的工作原理及應(yīng)用用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器的工作特點及其振蕩周期的估算石英晶體多諧振蕩電路的構(gòu)成、工作特點及其振蕩頻率理解的內(nèi)容555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸入電壓與輸出電壓之間的了解的內(nèi)容集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的功能特點脈沖波形的性能參數(shù)第八章大規(guī)模集成電路課程教學內(nèi)容：ROM、EPROM的工作原理及應(yīng)用RAM的工作原理及應(yīng)用PLD的基本結(jié)構(gòu)、分類及其特點課程的重點、難點：ROM、RAM容量的擴展方法課程教學要求：掌握的內(nèi)容PROM、EPROM實現(xiàn)做好邏輯函數(shù)的原理和方法ROM、RAM容量的擴展方法用FPLA實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法理解的內(nèi)容半導體存儲器的性能描述，特別是容量的表示方法大規(guī)模邏輯圖的表示方法了解的內(nèi)容半導體存儲器的種類和特點PLD的基本結(jié)構(gòu)、分類及其特點第九章模/數(shù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)/模轉(zhuǎn)換器課程教學內(nèi)容：D/A轉(zhuǎn)換器的基本工作原理、輸入和輸出關(guān)系的計算A/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理、主要類型、結(jié)構(gòu)特點、基本工作原理和性能比較D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度課程的重點、難點：A/D轉(zhuǎn)換器電路的工作原理。課程教學要求：掌握的內(nèi)容D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的基本概念理解的內(nèi)容D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度了解的內(nèi)容D/A轉(zhuǎn)換器的輸入和輸出關(guān)系的計算A/D轉(zhuǎn)換器的主要類型、結(jié)構(gòu)特點和性能比較。三、實驗教學內(nèi)容及基本要求實驗以學習數(shù)字電子技術(shù)的基本試驗方法，幫助學生進一步理解所學各種電路及器件的原理和應(yīng)用方法，培養(yǎng)學生的基本分析和設(shè)計能力為主，主要有下面一些實驗：實驗一：門電路實驗二：譯碼器實驗三：編碼器實驗四：觸發(fā)器實驗五：計數(shù)器實驗六：555定時四、教學方法與手段本課程是一門實踐性很強的課程，實驗與課程設(shè)計單獨開設(shè)，理論教學采用多媒體教學，使學生對各種基本數(shù)字電路的工作原理、信號的產(chǎn)生與處理有直觀的認識、深入的理解。五、教學學時分配章節(jié)（或內(nèi)容）講課習題課實驗其它合計第一章數(shù)字與編碼2第二章邏輯代數(shù)及其化簡4第三章基礎(chǔ)門電路62第四章組合邏輯電路624第五章集成觸發(fā)器62第六章時序邏輯電路622第七章脈沖單元電路42第八章大規(guī)模集成電路4第九章模/數(shù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)/模轉(zhuǎn)換器6合計4441256六、考核方式與成績評定標準1、考核方法：考