《数字逻辑与数字系统》教学大纲

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1、《数字逻辑与数字系统》教学大纲一、使用说明（一）课程性质《数字逻辑与数字系统》是计算机科学与技术专业的一门专业基础课。（二）教学目的通过本课程的学习，可以使学生熟悉数制与编码,逻辑函数及其化简,集成逻辑部件,中大规模集成组合逻辑构件。掌握组合逻辑电路分析和设计，同步时序逻辑电路分析和设计，异步时序逻辑电路分析和设计；中规模集成时序逻辑电路分析和设计。了解可编程逻辑器件，数字系统设计，数字系统的基本算法与逻辑电路实现，VHDL语言描述数字系统。为专业课的学习打下坚实的基础。（三）教学时数本课程理论部分总授课时数

2、为68课时。（四）教学方法理论联系实际，课堂讲授。（五）面向专业计算机科学与技术专业。二、教学内容第一章数制与编码（一）教学目的与要求通过本章学习使学生掌握数制的表示及转换，二进制数的算术运算,二进制码，原码、补码、反码。（二）教学内容模拟信号，数字信号，数制的表示及转换，二进制数的算术运算,二进制码，原码、补码、反码。重点与难点：数制，二进制码，逻辑运算，逻辑代数的基本定律和规则，逻辑函数的化简。第一节进位计数制1、十进制数的表示2、二进制数的表示3、其它进制数的表示第二节数制转换1、二进制数与十进制数的转

3、换2、二进制数与八进制数、十六进制数的转换第三节带符号数的代码表示1、真值与机器数2、原码3、反码4、补码5、机器数的加、减运算6、十进制数的补数第四节码制和字符的代码表示1、码制2、可靠性编码3、字符代码（三）教学方法与形式课堂讲授。（四）教学时数2课时。第二章逻辑代数与逻辑函数（一）教学目的与要求通过本章学习使学生掌握逻辑代数的基本运算,逻辑代数的基本公式、定理及规则。逻辑函数表达式的形式与转换方法，逻辑函数的代数法及卡诺图法化简。（二）教学内容逻辑代数的基本运算、基本公式、定理及规则。逻辑函数表达式的形

4、式与转换方法，逻辑函数的代数法及卡诺图法化简。重点与难点：逻辑代数的公式、定理及规则。逻辑函数表达式的形式与转换方法，逻辑函数化简。第一节逻辑代数中的三种基本运算1、“与”逻辑运算及描述2、“或”逻辑运算及描述3、“非”逻辑运算及描述4、其它复合逻辑运算及描述5、逻辑函数第二节逻辑代数的基本公式、定理及重要规则1、逻辑代数的基本公式2、逻辑代数的基本定理3、逻辑代数的重要规则第三节逻辑函数表达式的形式与转换方法1、逻辑函数表示方法2、逻辑函数表达式的基本形式3、逻辑函数的两种标准形式第四节逻辑函数的代数法化简

5、1、逻辑函数的最简形式2、常用的代数化简方法第五节逻辑函数的卡诺图法化简1、逻辑函数的卡诺图表示法2、用卡诺图化简逻辑函数7、其他类型的TTL门电第六节具有无关项的逻辑函数及其化简1、约束项、任意项和逻辑函数式中的无关项2、无关项在化简逻辑函数中的应用（三）教学方法与形式课堂讲授。（四）教学时数8课时。第三章集成逻辑部件（一）教学目的与要求使学生熟练掌握TTL门电路的基本工作原理及主要外部特性和参数,集电极开路门(OC)和三态门(ST)的逻辑功能和使用方法。了解CMOS集成逻辑门的主要特点。（二）教学内容TT

6、L反相器，TTL与非门，集电极开路门，三态门。TTL非门电压传输特性，输入输出高低电平，开门电平，关门电平，延迟功耗积，传输延迟时间，扇入扇出系数，拉电流工作情况，灌电流工作情况。重点与难点：TTL反相器，TTL与非门，集电极开路门，三态门。TTL非门电压传输特性，开门电平，关门电平，扇入扇出系数，拉电流工作情况，灌电流工作情况。第一节TTL与非门1、电路结构2、功能分析3、特性及主要参数第二节其它类型的TTL与非门1、集电极开路门(OC门)2、三态门第三节MOS集成逻辑门电路1、NMOS反相器及逻辑门2、C

7、MOS反相器及逻辑门（三）教学方法与形式课堂讲授。（四）教学时数4课时。第四章组合逻辑电路（一）教学目的与要求通过本章学习使学生掌握组合逻辑电路的分析与设计，了解组合逻辑电路系统中竞争冒险现象及消除办法。（二）教学内容组合逻辑电路的分析与设计，竞争冒险现象及消除办法。重点与难点：组合逻辑电路的分析与设计。第一节逻辑函数的实现1、用“与非”门实现逻辑函数2、用“或非”门实现逻辑函数3、用“与或非”门实现逻辑函数4、用“异或”门实现逻辑函数第二节组合逻辑电路的分析第三节组合逻辑电路的设计1、组合逻辑电路设计工作的

8、过程2、单输出组合逻辑电路的设计3、多输出组合逻辑电路的设计第四节组合逻辑电路的竞争与冒险1、竞争与冒险的产生2、判别冒险3、消除冒险（三）教学方法与形式课堂讲授。（四）教学时数4课时。第五章中大规模集成组合逻辑构件（一）教学目的与要求通过本章学习使学生掌握组合逻辑器件编码器，译码器，数据选择器，加法器，数值比较器的主要特点及在逻辑设计中的应用，译码器和数据选择器的区别。（二）教学内容掌握编码器，译