数字逻辑教学大纲

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1、《数字逻辑》教学大纲2004级任课教师：何海珍计算机与通信学院2005年8月《数字电路与逻辑设计》教学大纲（2004级）任课教师：何海珍课程编号：08004课程名称：数字电路与逻辑设计英文名称：DigitalCircuitandLogicDesign学时：64(理论教学)+32（课程实验）+32（实验课程）学分：4+1+1适用专业：通信工程、计算机科学与技术、信息安全课程性质：必修先修课程：计算导论、电子线路一、课程教学目标1、教学目标“数字逻辑”是计算机专业本科学生的一门主要课程。它是“计算机组成原理”等“硬件”课程的主要先导

2、课程之一，是一门重要的专业基础课。本课程的主要目的是使学生了解和掌握从对数字电路或数字系统提出要求开始，到用集成电路来实现所需逻辑功能为止的整个过程的完整知识。本课程的基本要求除了系统地掌握组合逻辑电路和同步时序逻辑电路的分析与设计的经典方法之外，还要求掌握利用现代EDA系统进行数字系统设计的先进的思想与方法。2、教学内容及基本要求（一）理论教学部分：64学时第一章引言（4）学习内容：数字系统，数字系统的历史及对社会的影响，关于数字设计，模拟与数字，数字器件；，数字设计的电子技术，数字设计的软件技术，集成电路，可编程逻辑器件，专

3、用集成电路，印制电路板，数字设计层次。学习要求：了解数字系统与模拟系统的关系；掌握常用的逻辑器件；清楚数字系统专用名词；了解数字设计层次。第二章数制与码制（8）学习内容：按位计数制，八进制和十六进制，常用按位计数制的转换，非十进制数的加法和减法，负数的表示，二进制补码的加法和减法。学习要求：掌握二、十、八、十六进制及相互转换掌握二进制的原码、反码和补码表示及其加减运算了解定点数与浮点数的基本概念；掌握常用的几种编码第三章数字电路（6）学习内容：逻辑信号与门电路，逻辑系列，CMOS逻辑，双极逻辑，晶体管-晶体管逻辑，TTL系列学习

4、要求：了解有关数字电路电气方面的基础知识，以便构建出符合实际要求的电路和系统了解目前广泛使用的几种逻辑器件的结构及其特点了解TTL逻辑门的构成及特性参数第四章组合逻辑设计原理（10）学习内容：开关代数，组合电路分析，组合电路的综合，冒险。学习要求：掌握开关代数(逻辑代数)的基本概念，初步学会用函数描述逻辑问题的基本方法掌握逻辑代数的公理、基本定理和重要规则熟练掌握用卡诺图化简逻辑函数了解组合逻辑电路的特点了解竟争、冒险的概念，掌握消除冒险的基本方法了解组合逻辑电路分析和设计的基本方法第五章组合逻辑电路设计实践（10）学习内容：文

5、档标准，组合型PLD，译码器，编码器，三态器件，多路复用器，异或门和奇偶校验电路，比较器。学习要求：了解可编程逻辑器件的基本工作原理及逻辑结构；学会使用常用的可编程逻辑器件；了解组合逻辑设计中的几种简单结构：译码器、多路复用器、比较器及类似的电路；熟练掌握用LSI和MSI设计组合逻辑电路的方法。期中考试（2）第2、3、4、5章习题讲解及期中考试题解（2）第七章时序逻辑电路设计原理（20）学习内容：双稳态元件，锁存器与触发器，时钟同步状态机分析，时钟同步状态机设计，用状态图设计状态机，用转移表综合状态机，其它状态机设计举例，状态机

6、的分解，反馈时序电路，反馈时序电路设计。学习要求：了解时序逻辑电路的基本结构、分类和常用的描述方法熟悉各种锁存器和触发器的功能和使用熟悉状态图的建立，状态简化和状态分配等各个重要环节了解同步时序逻辑电路分析和设计的基本方法掌握异步时序逻辑电路对输入信号的约束条件熟练掌握异步时序逻辑电路分析和设计的基本方法对冒险的影响有基本的了解综合习题讲解及复习（2）（二）课程实验：32机时由教师布置实验题，用软件Max+PlusII仿真进行，实验由学生在课后自行完成，以下15个实验按实验教学安排表要求选做8个，详情请参考“课程实验方案及解决方

7、案”中的《数字逻辑实验指导书》。l实验一3-8译码器（4机时）实验要求：1、掌握组合逻辑电路设计的一般步骤和方法2、掌握一般电路设计要求及其设计知识3、掌握图形输入法4、掌握组合电路的静态测试方法实验内容：设计一个3-8译码器，此电路有三个输入端，八个输出端；当输入为不同的值（0-7）时，只有对应的输出端才有输出l实验二触发器功能模拟（4机时）实验要求：1、掌握D、J-K、R-S等触发器的外部功能、组成及工作原理2、掌握基本触发器功能的测试方法3、通过实验，体会FLEX10K20芯片的高集成度和多I/O口实验内容：1将基本的D触

8、发器、R-S触发器、J-K触发器集成到一个FPGA芯片中，模拟其功能。了解其工作原理，掌握其逻辑功能和触发方式l实验三4舍5入电路（4机时）实验要求：掌握组合逻辑电路的分析设计的基本方法实验内容：1使用与非门设计一个4舍5入电路，即当输入的数X大于或等于5时，输