《数字电路与逻辑设计》(网络)教学大纲

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1、《脉冲与数字电路》教学大纲（计算机类）一、课程性质、地位和作用《脉冲与数字电路》是通信专业、电子工程专业的一门重要专业技术基础课，属核心必修课。本课程理论严谨、实践性和应用性强。其任务在于研究数字逻辑电路和脉冲电路的基本概念、基本理论和电路的分析与设计方法，为后续课程提供必要的理论基础，并为学生毕业后从事日新月异发展的数字电子科学技术提供一定的适应能力与基础。二、课程教学对象、目的和要求计算机类专业课程教学目的及要求：（一）从内容上，应使学生牢固掌握各种进制数的相互转换；数字系统中常用的编码；逻辑代数的基本公式、定理及运算规则；逻辑函数

2、的公式法和卡诺图法化简；中小规模组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计方法。了解常用集成逻辑器件、可编程逻辑器件、存储器及模数与数模转换器的功能及其应用等内容。（二）从能力方面，应使学生在学习本课程理论知识的同时，重视和加强实践训练，注重应用能力的培养，使理论和实践紧密结合，在实践训练中逐步学会分析、查寻和排除故障的方法，培养正确选用集成器件进行逻辑设计和解决实际问题的能力。（三）从教学方法上，着重基本概念的解释，引导学生正确应用所学知识，分析和解决实际问题。三、相关课程及关系本课程的先修课程包括“电路分析基础”、“电子线路”等，本课程

3、的学习应在学生掌握一定电子电路知识的基础上进行。与此同时，本课程为后续的“单片机”、“EDA”、“微机接口技术”、“数字信号处理”等课程打下了必要的理论基础。四、课程内容及学时分配（*表示不作主要要求）总学时：56学时（一）数制与编码：3学时1、数的各种进制及相互转换2、数子系统中的常用编码—1—3、二进制数的负数表示法（原码、反码、补码）要求学生掌握：不同数制间的相互转换、常用编码及二进制数的负数表示法。（二）逻辑代数基础：10学时1、逻辑代数的基本公式和运算规则2、逻辑函数及其表示方法3、逻辑函数的公式化简法4、逻辑函数的卡洛图化简

4、法要求学生理解：最小项和相邻项的意义；最大项与最小项关系及性质；任意项、约束项、无关项的概念。掌握：逻辑代数中的基本逻辑运算、基本定律、基本公式和用卡诺图。重点掌握：逻辑函数的公式法和卡洛图法化简。（三）集成逻辑门：4学时1、基本逻辑门电路2、TTL集成逻辑门3、*CMOS集成逻辑门4、*TTL电路与CMOS电路的接口要求学生了解：二极管、三极管的开关特性及分立元件门电路；各类集成逻辑门电路使用中应注意的问题。掌握：TTL集成逻辑门的逻辑功能、外特性及相关参数；CMOS集成门逻辑门的逻辑功能及特点。（四）组合逻辑电路：10学时1、组合逻

5、辑电路分析（SSI、MSI）2、组合逻辑电路设计（SSI、MSI）3、常用集成组合逻辑器件4、*组合电路的竞争冒险要求学生了解：组合逻辑电路的竞争冒险产生的原因和消除的方法；掌握：组合逻辑电路分析（SSI、MSI）；常用集成组合逻辑器件的功能、应用及函数表达式；SSI设计组合逻辑电路的方法（输入端只允许有原变量，器件数最少（补充））。重点掌握：MSI设计组合逻辑电路的方法（比较法、扩展法、降维图法（补充））。（五）集成触发器：：8学时1、基本触发器（同步R-S、D、J-K、T、）—2—1、主从触发器（R-S、J-K）2、边沿触发器（R-

6、S、D；J-K；传输门构成的边沿触发器）3、不同类型触发器的相互转换要求学生深刻理解：同步触发器的空翻现象；同步清零与异步清零；主从JK触发器的一次翻转现象；不同类型触发器的工作原理及各自的特点。牢固掌握：同步、主从、边沿触发器的逻辑功能、特性表、特性方程、状态图及时序波形的画法。（六）时序逻辑电路：12学时1、时序逻辑电路概述2、时序逻辑电路分析（同步、异步）3、同步时序逻辑电路设计4、*异步时序逻辑电路设计5、*序列信号发生器要求学生深刻理解：数码寄存器、移位寄存器、加法计数器、减法计数器、移存型计数器的定义及工作原理。牢固掌握：同

7、步、异步时序电路的特点、功能描述和分析方法；同步时序电路的设计，中规模集成器件实现任意模值计数（分频）器）。（七）数模和模数转换器：4学时1、D/A转换器2、A/D转换器要求学生了解：D/A、A／D转换器的电路结构、工作原理及性能指标。（八）半导体存储器：4学时1、顺序存取存贮器（SAM）2、随机存取存储器（RAM）3、只读存储器（ROM）要求学生了解：各类存储器的电路结构和工作原理；用ROM实现组合逻辑函数的方法。掌握：存储器容量的字扩展和位扩展方法。（九）可编程逻辑器件：2学时1、可编程逻辑器件（PAL）2、通用阵列逻辑(GAL)3

8、、*现场可编程门阵列（FPGA）—3—4、*在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD）要求学生了解：可编程逻辑器件的基本结构和工作原理。五、实践教学环节《脉冲与数字电路》单独开设实验课，本大纲仅适用于理论课程。