《数字电子技术》课程教学大纲(本科).docx
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《数字电子技术》课程教学大纲
课程编号:
04176
课程名称:
数字电子技术
英文名称:
DigitalElectronicsTechnique
课程类型:
学科基础
课程要求:
必修
学时/学分:
56/3.5(讲课学时:
52上机学时:
4)
适用专业:
测控技术与仪器、通信工程、电子信息工程、电子科学与技术、智能科学与技术、应用物理
一、课程性质与任务
该课程是学习逻辑代数及数字电路的基本概念、基本分析和设计方法,从基础芯片到集成芯片,从组合逻辑电路到时序逻辑电路的结构和工作原理等等。
是电子信息类专业和部分非电类专业本科生必修的主要学科基础课。
课程任务是使学生掌握数字电路的基础知识、基本概念、基本原理、基本分析方法和设计方法。
熟悉常用典型数字集成电路的原理和应用。
学会数字电路仿真和设计自动化技术。
使学生能够将其应用于解决相关问题和就某个工程问题进行分析性研究。
为满足后续专业课要求,适应电子技术的发展和工程实践的需要打下坚实的基础。
二、课程与其他课程的联系
数字电子技术用到高等数学中的微积分求解、工程数学中的矩阵、普通物理的电学基础、计算机基础中的二进制数制及电路分析、模拟电子技术中的基本电路模型等。
二进制及码制和数字逻辑是单片机课程的基础,数字信号的分析和判断是数字信号处理的基础,组合和时序电路等内容是电子测量和非电量电测课程的基础。
先修课程:
高等数学、工程数学、普通物理、计算机基础、电路分析、模拟电子技术等。
后
续课程:
单片机、数字信号处理、电子测量、非电量电测等。
三、课程教学目标
1.能解释相关的专业术语。
(支撑毕业能力要求1.1,1.2)
2.能利用数字电子技术的基础知识、基本概念、基本分析方法和设计方法分析和实现特定功能电路,并能解决简单的工程问题。
(支撑毕业能力要求2.3,3.1,3.2,3.3)
3.能利用常用的门电路、中规模集成芯片分析和设计组合电路,简化电路构成,解决工程问题(支撑毕业能力要求3.1,4.1,6,1,6.3)
4.能使用触发器和常用计数器、寄存器组成时序电路,并能判断电路的应用状态以解决工程问题(支撑毕业能力要求3.1,4,1,6.1,6.3)
5.学会使用数字集成电路手册、图册和查阅有关技术资料,能根据电路构架合理选择芯片,能解释电路实践中碰到的问题并加以解决(支撑毕业能力要求2.3,10.1,12.1,12.2)
6.能解释存储器容量、地址编码过程,能用存储器阵列实现组合逻辑功能。
(支撑毕业能力要求2.3,3.1,3.2,3.3)
7.能用555定时器搭建不同功能的脉冲波形电路(支撑毕业能力要求3.1,4.1,6.1,
6.3)
8.能利用Multisim等工具软件进行仿真。
(支撑毕业能力要求52,6.2,7.1,7.2)
四、教学内容、基本要求与学时分配
序号
教学内容
教学要求
学时
教学方式
对应课程教学目标
1
导言:
数字电子技术的内容、特点、应用、发展现状及前沿技术;数字信号的概念;
1.了解本课程研究的对象、内容。
2.了解数字电子技术发展状况。
1
讲授
1,2
2
一、数制和码制
1.数制
2.码制
1.掌握数制、二进制数、八进制数、十六进制数。
2.掌握各进制数间转换。
3.掌握码制和BCD码。
4.了解几种常用代码。
1
讲授
1,2
3
二、逻辑代数基础
1.逻辑代数三种基本运算
2.逻辑运算的基本公式和常用公式
3.逻辑函数及其方法
4.逻辑函数的化简方法
5.具有无关项的逻辑函数及其化简方法
1.掌握逻辑代数的三种基本运算
2.掌握逻辑函数的表示方法
3.掌握逻辑函数化简方法
1.掌握具有无关项的逻辑函数及其化简
8
讲授
1,2,3
4
三、门电路
1.二极管、三极管及MOS管的开关特性及开关等效电路
2.CMOS门电路
3.TTL门电路
1.掌握CMOS门电路、TTL门电路的工作原理、逻辑功能、特性。
2.掌握CMOS门电路、TTL门电路的主要参数及使用方法。
6
讲授
1,2,5
5
四、组合逻辑电路
1.组合逻辑电路的特点及功能描述方法
2.组合电路的分析方法
3.组合电路的设计方法
4.若干常用组合逻辑电路
1.掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法。
2.了解编码器、译码器、数据选择器、加法器、数值比较器等常用组合电路的功能。
1.掌握利用几种常用中规模集成芯片景星电路分析和设计方法。
9
讲授
12,3,5,8
2
上机
6
五、触发器
LSR锁存器
2魂虫发器
1.掌握SR锁存器工作原理。
2.掌握各种触发器的逻辑功能及描述方法
3.掌握触发器的各种触发方式及动作特点。
5
讲授
1,2,4,5
7
六、时序逻辑电路
1.时序逻辑电路的特点及功能描述方法
2.时序电路的分析方法
3.若干常用时序逻辑电路4.4时序电路的设计方法
1.掌握同步时序电路分析方法。
2.掌握寄存器、计数器等常用时序电路。
3.掌握几种常用中规模集成电路的使用。
4.掌握同步时序电路的设计方法。
12
2
讲授
上机
124,5,8
8
七、半导体存储器
1.只读存储器(ROM)
2.随机存储器(RAM)
3.用EPROM实现组合逻辑函数。
1.了解半导体存储器的工作原理。
2.掌握用ROM实现组合逻辑函数的原理和方法。
5
讲授
1,2,5,6
9
八、脉冲波形的产生与整形
1.555定时器原理及功能
2.用555组成的施密特电路的原理及应用
3.用555组成的单稳态电路的原理及应用
4.用555组成的多谐振荡器的原理及应用。
1.555定时器的工作原理及参数。
2.掌握用555定时器构成的施密特电路、单稳态电路、多谐振荡器的工作原理、参数计算及应用。
5
讲授
1,2,5,7,8
合计
56
五、其他教学环节(课外教学环节、要求、目标)
上机(课内4学时)
1.用multisim仿真组合电路。
2.用multisim仿真时序电路。
六、教学方法
1.以课堂教学为主,讲课内容突出重点,采用启发、提问、讨论等多种形式,调动学生的主观能动性。
2.充分利用计算机辅助学习的优势,使用multisim对基本电路的仿真和分析,使学生更方便地掌握数字电子技术的基本方法,并通过适当的上机大作业练习锻炼学生的综合能力。
3.充分利用现代通信工具进行课后答疑、辅导,及时解决学生在学习中遇到的问题。
七、考核及成绩评定方式
最终成绩由平时成绩、期末成绩组合而成。
各部分所占比例如下:
平时成绩:
20%o包含出勤、作业(测验)和上机。
期末考试成绩:
80%o知识考核,分析和设计能力考核等。
八、教材及参考书目
1.教材:
[1]数字电子技术基础(第六版),阎石主编,高等教育出版社,2006.
2.参考书目:
[1]数字电子技术基础(第五版),康华光主编,高等教育出版社,2006.
[2]数字设计原理与实践(原书第4版)(DigitalDesignPrinciplesandPractices.JohnF.Wakerly),林生、葛红、金京林译,高等教育出版社,2006.
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