数字电子技术教学大纲资料.docx
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数字电子技术教学大纲资料
一．本课程的教学目的、基本要求及其在教学计划中的地位：
数字电子技术基础课程是一门用以培养学生电子技术入门性质的技术基础课，本课程主要研究常用基本的半导体元器件的工作原理，基本的电子电路的原理和应用。
通过课程的学习，使学生能够较好地掌握电子技术的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法。
其主要任务是培养学生：
1．掌握电子技术课程的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法。
了解电子技术的新发展，新技术。
2．正确掌握电子技术的课程内容，能够分析由几个单元电路组成的小电子电路系统。
理论联系实际，具有创新精神。
3．具有运用计算机分析和设计简单电子电路的能力，掌握用计算机分析电子电路的新方法。
4．具有较强的实验能力，会使用常规的电子仪器，会通过实验安装调试电子电路，具有进行实验研究的初步能力。
5．具有较强的查阅电子技术资料的能力和从网络上获取有关信息的能力。
数字电子技术基础课程是高等工科院校中电气信息类专业的一门必修课程，在教学过程中综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行多种教学活动。
为学生进一步学习有关专业课程和日后从事专业工作打下基础，因此本课程在后续课程中占有很重要的地位。
二．本课程的主要内容、各章节内容及其学时安排：
本课程的主要内容包括基本的半导体元器件、各种常用电子电路的工作原理和应用等内容。
第1章逻辑代数（4学时）
数字信号的特点、双值逻辑系统的概念。
数字电路描述的数学工具——逻辑代数的运算定理和规则，以及逻辑函数的化简和变换等内容。
第2章集成逻辑门电路（6学时）
TTL和COS两大类型的逻辑门的工作原理、特性曲线和参数指标，对常用的几个系列逻辑门，以及集电极开路门和三态门作了较详细的讨论和比较。
第3章组合数字电路（10学时）
组合数字电路的分析和设计方法，译码器、编码器、数据选择器、比较器等常用组合数字电路的工作原理和应用。
第4章集成触发器（8学时）
基本RS触发器和时钟触发器的电路构成、工作原理、参数和特性，以及触发器逻辑功能的描述方法。
单稳态触发器的电路构成、工作原理、特性和典型应用。
555定时器的构成和工作原理，以及由555定时器构成的单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器和压控振荡器的工作原理和典型应用。
第5章时序数字电路（10学时）
时序数字电路的分析及设计问题。
讨论了典型的时序数字电路数码寄存器、移位寄存器、各种同步及异步计数器的工作原理及其相应的中规模集成电路和典型应用。
第6章大规模集成电路（6学时）
半导体存储器的基本功能、分类，介绍了典型的半导体存储器的的基本结构、工作原理和应用。
可编程逻辑器件的概念、基本工作原理，通用阵列逻辑和在系统可编程逻辑器件的基本结构和简单的使用方法。
第7章A/D、D/A转换电路（6学时）
介绍将模拟电子电路和数字电子电路互连在一起的接口电路，主要有各种数模和模数转换器的结构和工作原理以及典型应用等。
总结复习
三．其它教学环节安排
1• 实验安排36学时。
2• 习题课4次，6学时。
3．学生做习题，有一部分通过仿真进行，安排12个课外学时。
四．考试权重：
平时成绩20%，期末成绩80%。
《数字电子技术基础》实验教学大纲
课程名称：
数字电子技术基础
课程总学时：
授课学时：
50
实验学时：
36
一、实验教学的指导思想和教学目的
实验教学是电子技术课程的重要环节。
根据教学改革的思路：
1• 指导思想：
实验教学不仅仅是验证理论的，而且是培养学生动手能力的重要教学环节。
更重要的是，通过实验应该是学习课程内容，更新自身知识结构的重要环节。
特别是电子技术基础这门门课，实践性很强，尤其是和实验有更密切的关系。
2• 教学目的：
通过实验教学环节，培养学生在电子电路方面的电路设计与调试、电子仪器使用等方面的实际动手能力。
通过实验深化对理论课教学内容的进一步理解；掌握通过实验学习课程内容的方法，包括新内容的方法，为今后通过科学实验进行研究打好必要的基础。
二、实验教学的基本要求
根据原国家教委颁发的电子技术教学基本要求，现制订本课程的实验教学基本要求是：
1．正确使用常用的电子仪器；
2．掌握电子电路的基本测试技术；
3．学会正确地记录实验数据和写实验报告；
4．使学生学会查阅手册和相关的技术资料；
5．具有选择元器件设计小系统电子电路和进行安装调试的能力；
6．具有初步的分析、寻找和排除常见故障的能力；
7．学会正确地使用通用计算机分析软件对电子电路进行模拟仿真；
8．能独立地写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺的、字迹端正的实验报告。
三• 实验教材及参考书
1• 实验指导书，自编
2• 实验报告本，自编
四、实验考核
平时实验有实验登记表，期末进行实验考核。
学生抽题签，根据要求在一个小时内完成有关计算、实验、数据记录和初步分析等步骤。
根据完成情况给定实验考核成绩，再加上平时实验成绩，给出实验总成绩。
五、实验项目表
第一章数字逻辑基础
第一节模拟信号与数字信号
第二节数字电路
第三节数制
第四节二进制码
第五节基本逻辑运算
第六节逻辑函数与逻辑问题的描述
第二章逻辑门电路
第一节二极管的开关特性
第二节BJT的开关特性
第三节基本逻辑门电路
第四节TTL逻辑门电路
第五节射极耦合逻辑门电路
第六节CMOS逻辑门电路
第七节NMOS逻辑门电路
第八节正负逻辑问题
第九节 逻辑门电路使用中的几个实际问题
＊第十节 CAD例题
第三章组合逻辑电路的分析与设计
第一节逻辑代数
第二节逻辑函数的卡诺图化简法
第三节组合逻辑电路的分析
第四节组合逻辑电路的设计
第五节 组合逻辑电路中的竞争冒险
第四章 常用组合逻辑功能器件
第一节 编码器
第二节 译码器／数据分配器
第三节 数据选择器
第四节 数值比较器
第五节 算术运算电路
＊第六节 CAD例题
第五章触发器
第一节触发器的电路结构与工作原理
第二节触发器的功能
第三节触发器的脉冲工作特性及主要参数
＊第四节CAD例题
第六章时序逻辑电路的分析和设计
第一节时序逻辑电路的基本概念
第二节时序逻辑电路的分析方法
第三节同步时序逻辑电路的设计方法
＊第四节CAD例题
第七章 常用时序逻辑功能器件
第一节 计数器
第二节 寄存器和移位寄存器
＊第三节 CAD例题
第八章 半导体存储器和可编程逻辑器件
第一节 随即存取存储器
第二节 只读存储器
第三节 可编程逻辑器件
第四节 复杂的可编程逻辑器件
＊第五节 现场可编程门阵列
第九章脉冲波形的产生与变换
第一节多谐振荡器
第二节单稳态触发器
第三节施密特触发器
第四节555定时器及其应用
＊第五节 CAD例题
第十章数模与模数转换器
第一节D/A转换器
第二节A/D转换器
＊第三节 CAD例题
第十一章 数字系统设计基础
第一节 数字系统的设计方法
第二节 算法状态机
第三节 寄存器传输语言
第四节 用可编程逻辑器件实现数字系统
数字电子技术》实验教学大纲
课程编号：
课程名称：
数字电子技术
实验总学时数：
20学时
适用专业：
电子信息类、电气自动化类、测控技术类、电信光信科学技术类等电专业
承担实验室：
信息工程学院电子技术实验室
一、实验教学的目的和任务
电子技术基础实验的目的是培养学生理论联系实际的能力，培养创新意识，提高学生的动手能力、设计能力、分析问题和解决问题的能力。
通过规范的实验操作训练，使学生学会操作常用的电子仪器设备，掌握基本的电子电路测量方法和调试的基本技能，加深对电子线路工作原理的理解和研究。
1.正确使用常用电子仪器。
如双踪示波器、脉冲发生器、稳压电源、万用电表等。
2.掌握电子电路的基本测试技术。
如门电路逻辑功能的测试及转换、集成芯片的功能测试及应用设计等。
3.初步具有分析、寻找和排除电子电路中常见故障的能力。
4.具有正确处理实验数据、分析结果的能力。
5.具有查阅电子器件手册的能力。
6.根据技术要求能选用合适的元器件，初步具有设计电子小系统并进行组装和调试的能力。
7.能独立写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺的、字迹端正的实验报告。
二、实验项目及学时分配
序号
实验项目名称
实验学时
实验类型
开出要求
1
数字电路仪器的使用及门电路
2
验证
必做
2
数据选择器
2
验证
必做
3
全加器
2
验证
必做
4
触发器功能测试及应用设计
4
设计
必做
5
移位寄存器
2
验证
必做
6
定时器的应用设计
4
设计
必做
7
综合实验----数字钟的设计与制作
4
综合
必做
三、每项实验的内容和要求
1、数字电路仪器的使用及门电路
熟悉数字电路实验设备的使用方法，掌握基本门电路的工作原理及功能测试方法。
（数字电路实验箱、相关集成芯片若干）
2、数据选择器
熟悉中规模集成电路74LS151数据选择器和74LS138译码器的工作原理、逻辑功能及其应用。
（数字电路实验箱、相关集成芯片若干）
3、全加器
掌握全加器的工作原理，验证全加器的逻辑功能。
学会用多种门电路设计并制作全加器（数字电路实验箱、相关集成芯片若干）
4、触发器功能测试及应用设计
掌握基本RS触发器的逻辑功能，测试JK、D触发器的逻辑功能。
运用D触发器设计并制作抢答器等应用电路。
（数字电路实验箱、相关集成芯片若干）
5、移位寄存器
掌握移位寄存器的工作原理、逻辑功能及双向移位寄存器74LS194的原理及应用。
（数字电路实验箱、相关集成芯片若干）
6、定时器的应用设计
掌握定时器的工作原理，设计定时器应用电路，如：
使用中规模集成电路
74LS192设计并制作篮球竞赛30秒定时器等。
（数字电路实验箱、相关集成芯片若干）
7、数字钟的设计与制作
掌握中规模集成电路74LS90等计数器的工作原理、逻辑功能及其应用方法,掌握译码器和数码管的工作原理及使用方法。
设计有显示秒、分、时及相应进制的数字钟并在数字电路实验箱上实现。
（数字电路实验箱、相关集成芯片若干）
实验按1人一组进行。
教师应以指导学生自己动手操作为主，对实验中出现的问题也应以学生自己动手解决为主，教师提示为辅。
四、实验改革与特色
实验教学内容随着理论课学时数的不断减少，无论向深度还是向宽度发展都受到限制，只能在传统的验证性实验的基础上向设计性和综合性实验发展（这又受到实验学时数的限制）。
教学手段在口授、板书、挂图相结合的基础上向多媒体课件方面发展，做到综合利用、提高效率。
五、使用教材及参考书
祁存荣编《电子技术基础实验》（数字部分）
2004年11月校内印刷
参考书：
《电子技术基础》（第四版）主编：
康华光出版社：
高等教育出版社
参考书：
《数字电子技术基础》（第四版）主编：
阎石出版社：
高等教育出版社
《数字电子技术》课程教学大纲
一、课程基本情况
适用专业：
电子、电信、电气、自动化
修课方式：
必修
总学时：
54
考核方式：
闭卷考试
教材：
《数字电子技术基础简明教程》余孟尝（高等教育出版社）
教学参考书：
《数字电子技术基础》阎 石（高等教育出版社）
《数字电子技术基础》康华光（高等教育出版社）
《数字电子技术》 杨志忠（高等教育出版社）
二、课程的性质、任务和目的
本课程是电气、电子类专业的主要技术基础课之一，是理论和实际紧密结合的应用性很强的一门课程。
本课程的任务是：
使学生掌握数字电子技术的基本理论、基础知识和基本技能，熟悉数字电路中一些典型的 、常用的集成电路原理，功能及数字器件的特性和参数。
本课程的目的是：
从培养学生的智力技能入手，提高他们分析问题、解决问题以及实践应用的能力，为学习 其它有关课程和毕业后从事电子、电气工程、自动化以及计算机应用技术方面的工作打下必要的基础。
三、课程教学基本要求及重点
通过本课程的学习，在基本理论和基本技能方面应达到以下要求:
（一）基本理论方面
1.掌握二、十六进制及其与十进制的相互转换，8421码的构成，和了解其它常用编码。
2.掌握逻辑函数的描述方法，熟悉逻辑代数基本公式定理以及逻辑函数的化简方法。
3.了解半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性。
4.掌握集成逻辑门电路的逻辑功能和使用方法，了解TTL、CMOS门电路的内部结构和工作原理。
5.掌握典型的组合逻辑电路和时序逻辑电路的逻辑功能及一般分析方法，熟悉简单组合逻辑电路的设计 方法，掌握用中规模集成电路实现任意组合逻辑电路的方法。
6.熟悉各种触发器的逻辑功能、工作原理。
7.掌握时序逻辑电路的特点和分析方法，熟悉常用中规模组件的使用方法
8.熟悉555定时器的电路结构，工作原理及主要应用，掌握用555定时器构成多谐振荡器、单稳态和施密 特触发器的方法。
9.熟悉常用A/D和D/A转换器的电路特点及应用
10.了解半导体存储器ROM和RAM的电路结构和工作原理，建立数据总线、地址总线、控制总线的概念，熟 悉存储器容量的扩展方法，了解可编程逻辑器件（PLD）的主要应用。
（二）基本技能方面
1.初步掌握阅读和分析一般数字系统的方法。
2.初步掌握应用数字集成电路器件，组成具有一定功能的数字电路。
3.对一般的数字集成电路具有查阅手册和正确选用能力。
四、课程的主要内容与学时分配
课题一逻辑代数基础 8
1.常用的数制和码制 2
2.基本概念、公式和定理 2
3.逻辑函数的化简方法 2
4.逻辑函数的表示方法及其相互转换 2
课题二门电路 6
1.二极管、三极管和MOS管的开关特性，分立元件门电路 2
2.CMOS集成门电路 2
3.TTL集成门电路 2
课题三组合逻辑电路 10
1.组合电路的分析方法和设计方法，加法器 2
2.数值比较器，编码器 2
3..译码器 2
4.数据选择器和分配器，用中规模集成电路实现组合逻辑函数 2
5.只读存储器（ROM） 2
课题四触发器 6
1.基本触发器和同步触发器 2
2.主从触发器和边沿触发器 2
3.时钟触发器的功能分类及转换，触发器逻辑功能表示方法及转换 2
课题五时序逻辑电路 12
1.时序电路的基本分析和设计方法 2
2.计数器 4
3.寄存器和读/写存储器（RAM） 2
*4.顺序脉冲发生器、三态逻辑和微机总线接口 2
*5.可编程时序逻辑电路 2
课题六脉冲产生、整形电路 4
1.多谐振荡器 2
2.施密特触发器 1
3.单稳态触发器 1
课题七数模和模数转换电路 4
1.D/A转换器 2
2.A/D转换器 2
合计 54
课时分配表：
序号
内容
课时分配
理论课
习题课
EWB实验
合计
1
逻辑代数基础
7
1
0
8
2
门电路
6
0
0
6
3
组合逻辑电路
9
1
0
10
4
触发器
5
1
0
6
5
时序逻辑电路
11
1
2
14
6
脉冲产生、整形电路
4
0
0
4
7
数模和模数转换电路
4
0
0
4
8
机动
0
0
0
2
9
合计
46
4
0
54
四、课程教学基本要求及重点
通过本课程的学习，在基本理论和基本技能方面应达到以下要求:
（一）理论知识方面
1.掌握数制和码制的概念及数制间的相互转换。
2.掌握逻辑函数的描述方法，熟悉逻辑代数基本公式定理以及逻辑函数的化简方法。
3.了解半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性。
4.掌握集成逻辑门电路的逻辑功能和使用方法，了解TTL、CMOS门电路的内部结构和工作原理。
5.掌握典型的组合逻辑电路和时序逻辑电路的逻辑功能及一般分析方法。
6.熟悉各种触发器的逻辑功能、工作原理。
7.熟悉555定时器的电路结构，工作原理及主要应用，掌握用555定时器构成多谐振荡器、单稳态和施密特 触发器的方法。
8.熟悉常用A/D和D/A转换器的电路特点及应用。
9.了解半导体存储器ROM和RAM的电路结构和工作原理，熟悉存储器容量的扩展方法，了解可编程逻辑器件 （PLD）的主要应用。
（二）基本技能方面
1.初步掌握阅读和分析一般数字系统的方法。
2.初步掌握应用数字集成电路器件，组成具有一定功能的数字电路。
3.对一般的数字集成电路具有查阅手册和正确选用能力。
五、其他说明
1.本课程的后续课程有《微型计算机原理》《单片机原理与应用》《EDA》等。
2.本课程没有安排实验内容，相应的实验在《电子技术实践》课上完成。
为了较系统地培养学生的电子技 术基本技能，提高实践教学的效率，在制定教学计划时，应注意实践课教学与理论课教学同步进行。
3.大纲中注有"*"号者是选讲内容，可根据学时多少决定取舍。
4.本课程一般采用闭卷考试，考题应符合本大纲对数字电子技术的基本理论和基本技能的要求。
数字电路教学大纲
数字电路教学大纲
一、课程名称：
数字电路
二、教学目的、要求：
数字电路是电子信息工程专业的一门专业基础课，是当前电子技术发展最快的学科之一。
学生通过本课的学习应达到:
1、比较系统地掌握数字电路的基本知识、基本原理，为进一步学习后续课程打下良好基础。
2、能较深刻理解数字电路的基本分析方法和设计方法，并能比较灵活地加以应用。
3、使学生了解大规模以及超大规模数字集成电路的基本原理以及简单应用。
三教学预修课程：
高等数学、普通物理、电路分析和模拟电路等。
四教学重点、难点：
{重点}1、逻辑函数的表示方法及其化简；
2、TTL门电路和CMOS门电路的基本工作原理和外特性；
3、组合逻辑电路的分析、设计方法及其应用；
4、触发器的动作特点和逻辑功能的描述方法；
5、同步时序逻辑电路的分析、设计方法及其应用；
6、脉冲电路的分析方法和555定时器原理、特点及其应用；
7、存储器的基本工作原理、特点及应用；
8、PLD的基本特征、分类以及每种类型的特点；
9、D/A和A/D转换器的基本工作原理。
{难点}1、TTL门电路的外特性；
2、逻辑设计中的逻辑抽象；
3、MSI器件的附加控制端的功能；
4、各类电路结构的触发器所具有的动作特点；
5、脉冲电路的波形分析方法；
6、可编程ROM的可编程原理；
7、输出逻辑宏单元（OLMC）的结构和基本工作原理；复杂的可编程逻辑器件（CPLD）“在线可编”的特点；
8、D/A和A/D转换器内部电路结构和详细工作过程。
五、教学内容及课时分配：
（总70学时）
第一章 逻辑代数基础（10学时）
1、关于数字电路的基本概念；
2、逻辑代数中的三种基本运算；
3、逻辑代数的基本公式和常用公式；
4、逻辑代数的基本定理；
5、逻辑函数及其表示方法；
6、逻辑函数的公式化简法；
7、逻辑函数的卡诺图化简法；
8、具有无关项的逻辑函数及其化简；
说明：
逻辑代数基础是本课中分析和设计数字逻辑电路时使用的主要数学工具，通过本章的学习，使学生
（1） 正确理解一些常用术语或定义；
（2） 掌握二进制、十六进制、十进制等不同进制之间的关系及相互转换规律和数字系
统中常用的几种BCD码；
（3）初步建立逻辑变量与逻辑函数和与、或、非三种基本逻辑运算的概念、掌握逻问
题的描述方法；
（3） 熟练掌握逻辑代数的基本公式和基本规则；
（4） 掌握逻辑函数的代数化简法和图形化简法．
第二章门电路（10学时）
1、关于逻辑门电路的基本概念；
2、二极管和三极管的开关特性；
3、最简单的与、或、非门电路；
4、TTL门电路；
*5、其他类型的双极型数字集成电路；
6、CMOS门电路；
*7、其他类型的MOS集成电路；
*8、TTL电路与COMS电路的接口。
说明：
逻辑门电路是各种数字电路及数字系统的基本逻辑单元，本章是全书对电路进行分析的基础。
通过本章的学习，使学生
（1）了解半导体二极管、三极管、MOS管的开关特性；
（2）掌握TT
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