《数字电子技术》教学大纲.docx

数字电子技术教学大纲一、课程基本信息课程编码：075112B中文名称：数字电子技术英文名称：DigitalElectronicTechnology课程类别：专业基础及核心课总学时：64总学分：4适用专业：电子科学与技术专业、电气工程及其自动化专业先修课程：电路分析、模拟电子技术二、课程的性质、目标和任务课程性质：数字电子技术是电子科学与技术专业、电气工程及其自动化专业的一门专业基础课程，属于必修课。课程目标：本课程主要使学生熟悉数字电路的基础知识，理解数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法。培养学生的逻辑思维和分析能力，使学生具有一定的分析、设计数字逻辑电路的能力，为数字系统的硬件设计奠定坚实的基础，并能在控制、信号处理等史杂系统及工程应用中加以利用。课程任务：本课程要求学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法，掌握常用数制、码制，熟练掌握逻辑运算及逻辑函数的化简，掌握组合逻辑电路的分析和设计方法，熟悉常用中规模组合逻辑器件的功能及应用，掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法，熟悉常用中规模时序逻辑器件的功能及应用，理解脉冲波形产生及整形电路的工作原理，了解存储器在数字电路中的应用，了解常用ADC和DAC芯片的技术指标。三、课程教学基本要求数字电子技术课程的教学环节主要是课堂教学，教师应按照教学大纲精心组织教学内容，每章布置相关习题，并安排适当的习题课。该课程与数字电子技术实验课程结合，帮助学生进一步理解数字电路相关理论知识，提高动手能力，使学生具备一定的数字电路设计能力。四、课程教学内容及要求第一章数制和码制（4学时）【教学目标与要求】1、教学目标通过本章的学习，使学生掌握常用数制、码制的基本概念、表示方法及运算。2、教学要求(1) 了解二进制、八进制、十六进制等表示。(2)理解二进制数算术运算的原理和方法。(3)掌握不同数制之间的转换。(4)掌握842IBCD码、5421、2421码.【教学重点与难点】K教学重点：二进制、十六进制、842IBCD码。3教学难点：二进制的算术运算。【教学内容】1 .概述1.2 几种常用的数制1.3 不同数制间的转换1.4 二进制算术运算1.5 儿种常用的编码第二章逻辑代数基础(12学时)【教学目标与要求】1、教学目标通过本章的学习，使学生掌握基本逻辑运算和复合逻辑运算，理解逻辑代数的常用公式，掌握逻辑函数的表示和化简，2、教学要求(1) 了解与、或、非、异或、同或等运算。(2)理解代入定理、反演定理等。(3)掌握逻辑函数的卡诺图化简法。(4)掌握逻辑函数表示方法及相互间的转换。【教学重点与难点】1、教学重点：逻辑代数的基本定理，逻辑函数的表示、转换及卡诺图化简。2、教学难点：具有无关项逻辑函数的化简。【教学内容】2.1 概述2.2 逻辑代数中的三种基本运算2.3 逻辑代数的基本公式和常用公式2.4 逻辑代数的基本定理2.5 逻辑函数及其描述方法2.6 逻辑函数的化简方法2.7 具有无关项的逻辑函数及其化简2.8 逻辑函数形式的变换第三章门电路（8学时）【教学目标与要求】1、教学目标通过本章的学习，使学生理解各种门电路的结构、工作原理，掌握门电路的逻辑功能和电气特性。2、教学要求<1）了解二极管、三极管的开关特性。（2）理解二极管门电路的结构、原理。（3）掌握ITL与非门的逻辑功能和电气特性。（4）掌握OC门、三态门的逻辑功能及特点。【教学重点与难点】1、教学重点：TrL与非门、OC门及三态门的逻辑功能。2、教学难点：TTL与非门的静态输入特性和输出特性。【教学内容】3.1 概述3.2 半导体二极管门电路3.3 CMOS门电路3.4 TTL门电路第四章组合逻辑电路(12学时)【教学目标与要求】、教学目标通过本章的学习，使学生理解组合逻辑电路的结构、特点，掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。2、教学要求(1)了解组合逻辑电路的特点，组合逻辑电路的竞争、冒险现象。(2)理解常用MSI组合逻辑器件的逻辑功能及应用。(3)掌握SSI组合逻辑电路的分析与设计方法(4)掌握由MSI器件构成的组合逻辑电路的分析与设计方法。【教学重点与难点】1、教学重点：组合逻辑电路的分析与设计、常用MSI模块的应用。2、教学难点：组合逻辑电路的设计、常用MSl模块的灵活应用。【教学内容】4.1 概述4.2 组合逻辑电路的分析方法4.3 组合逻辑电路的基本设计方法4.4 若干常用的组合逻辑电路模块4.5 组合逻辑电路中的竞争-冒险第五章半导体存储电路(8学时)【教学目标与要求】1、教学目标通过本章的学习，使学生了解半导体存储器的分类、特点、工作原理等，掌握触发器的逻辑功能、描述方法等。2、教学要求<1）了解静态RAM和动态RAM的基本工作原理。（2）理解触发器、RAM和ROM的结构、原理。（3）掌握触发器的逻辑符号、逻辑功能及描述方法。（4）掌握ROM实现组合逻辑函数基本工作原理及容量扩展方法。【教学重点与难点】K教学重点：触发器的逻辑符号、逻辑功能及描述方法。2、教学难点：触发器的空翻、时序图的画法。【教学内容】5.1 概述5.2 SR锁存器5.3 触发器5.4 寄存器5.5 存储器第六章时序逻辑电路（12学时）【教学目标与要求】1、教学目标通过本章的学习，使学生理解时序逻辑电路的结构、特点，掌握时序逻辑电路的分析和设计方法*2、教学要求（1）了解时序逻辑电路的特点，时序逻辑电路的竞争、冒险现象。（2）理解MSl时序逻辑器件的逻辑功能及应用。（3）掌握SSl同步时序逻辑电路的分析和设计方法。(4)掌握MSl同步时序电路的分析与设计方法。【教学重点与难点】1、教学重点：MSI时序时序电路的分析与设计。2、教学难点：电路自启动的设计，时序与组合混合逻辑电路的分析和设计。【教学内容】6.1 概述6.2 时序逻辑电路的分析方法6.3 若干常用的时序逻辑电路6.4 时序逻辑电路的设计方法第七章脉冲波形的产生和整形电路(4学时)【教学目标与要求】1、教学目标通过本章的学习，使学生理解脉冲波形产生电路的结构及工作原理，掌握555定时器。2、教学要求(1) 了解施密特触发电路、单稳态电路和多谐振荡电路的结构、工作原理(2)理解555定时器的结构、原理及功能。(3)掌握555定时器构成典型脉冲电路的基本方法。【教学重点与难点】1、教学重点：555定时器的功能及应用。2、教学难点：555定时器构成典型脉冲电路的方法。【教学内容】7.1 概述7.2 施密特触发电路7.3 单稳态电路7.4 多谐振荡电路7.5 555定时器及其应用第八章数-模和模-数转换(4学时)【教学目标与要求】1、教学目标通过本章的学习，使学生了解D/A和A/D相关概念，理解D/A和A/D电路的结构、原理。2、教学要求(1) 了解D/A转换器和A/D转换器在数字技术中的作用。(2)理解D/A转换器和A/D转换器的结构、工作原理。(3)掌握DACO832、ADCO809的工作原理和使用方法。【教学重点与难点】1、教学重点：D/A转换器和A/D转换器的主要技术指标。2、教学难点：D/A转换器和A/D转换器的基本原理。【教学内容】8.1 概述8.2 D/A转换器的电路结构和工作原理8.3 D/A转换器的转换精度与转换速度8.4 A/D转换的基本原理8.5 取样-保持电路8.6 A/D转换器的电路结构和工作原理8.7 A/D转换器的转换精度与转换速度五、教学学时分配建议数字电子技术课程教学时数分配表息学时：64学分：4章节主要内容(章节标题)学时各环节学时分配备注讲授实验实践讨论、习题等第一章数制和码制431第二章逻辑代数基础12102第三章门电路871第四章组合逻辑电路2102第五章半导体存储电路871弟八早时序逻辑电路12102第七章脉冲波形的产生和整形电路431第八章数-模和模-数转换431六、教学策略与方法建议数字电子技术课程旨在让学生了解逻辑代数的基础知识，门电路的逻辑功能，数字电路的分析和设计能力。在教学过程中以理论讲授为主，可借助多媒体课件作为教学辅助手段，改善课堂教学效果。同时可以考虑引入相关仿真软件，帮助学生进一步理解电路的功能，一定程度上提高学生学习的积极性与主动性。七、教材与学习资源建议推荐教材：阎石.数字电子技术第六版，北京：高等教育出版社，2016。教学参考书：1康华光.电子技术基础数字部分（第四版），北京：高等教育出版社，2000。2江晓安数字电子技术（第四版），西安：西安电子科技大学出版社，2015。3欧阳星明.数字电路逻辑设计，北京：人民邮电出版社，2011.4杨颂华.数字电子技术基础（第三版），西安：西安电子科技大学出版社，2016。八、课程考核方式与成绩评定建议课程考核方式由平时考核、期中考核和期末考核组成，相应的成绩评定由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成，期末考核采用闭卷考试，平时考核和期中考核详细考核方法详见课程考核方案.