spContent=你想动手设计霓虹灯、交通灯控制电路吗?想设计电子拔河比赛游戏或者打地鼠游戏电路吗?…….
请来参与数字电子技术基础(数电)课程的学习吧。数电课程是设计数字系统设计的必修课程,是信号处理、传感器与检测、计算机、控制等技术的基础,对支撑机器人、无人系统、计算机、智能家具、新能源、互联网、物联网等领域的快速发展有着举足轻重的作用。
让我们从“0、1”开始感受数电的奥妙吧。
你想动手设计霓虹灯、交通灯控制电路吗?想设计电子拔河比赛游戏或者打地鼠游戏电路吗?…….
请来参与数字电子技术基础(数电)课程的学习吧。数电课程是设计数字系统设计的必修课程,是信号处理、传感器与检测、计算机、控制等技术的基础,对支撑机器人、无人系统、计算机、智能家具、新能源、互联网、物联网等领域的快速发展有着举足轻重的作用。
让我们从“0、1”开始感受数电的奥妙吧。
—— 课程团队
课程概述
电子技术基础包括数字电子技术基础和模拟电子技术基础,一般简称数电和模电。数电主要研究数字信号和数字电路,包括数字系统的基本组成单元:门电路、触发器;两大数字电路:组合逻辑电路、数字逻辑电路;以及包括数字/模拟系统的接口:数模转换、模数转换。
学习完数电、模电以后大家能够设计一个电子信息系统,能够对信号进行处理、转换、存储、自动分析与运算,比如自制一套声音处理系统,通过麦克采集声音、对声音信号进行放大、滤波、转换、存储、回放等;能够设计交通灯控制器、设计跑马灯、数字时钟、电子拔河比赛游戏机等等。
课程具体目标:学生学习此门课后具有以下能力:
1. 能够运用工程思维方法,确定在实际工程应用中数字电路的组成及其参数。
2. 能够运用数字电子技术理论知识,对实际工程问题进行分析和设计。
3. 能够针对实际问题,确定数字电路设计方案和器件选型,进行电路设计和分析。
4. 能够使用现代工程借助文献检索工具,查阅相关文献资料,仿真工具EDA软件进行仿真,分析电路功能或验证设计电路的有效性。
授课目标
课程总体目标:围绕“胸怀壮志、明德精工、创新包容、时代担当”的人才培养目标,结合工程教育专业认证标准,在理论知识、创新能力、综合素质三个方面培养学生。
通过MOOC学生自学、课堂精讲、小组研讨等模式,学习逻辑代数基础、半导体与门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、存储器与可编程逻辑器件、接口电路等方面的理论知识。
通过课上课下实验培养学生具有工程需求分析,运用工程思维分析、设计电路,EDA仿真,电路优化与性能提升,创新、团队合作与自主学习能力。
希望学生通过此课能树立实事求是、追求卓越的科学精神,不辱使命、为国铸剑的担当精神,以期更好地服务国家和社会。
课程大纲
第1章 数字电路概述
课时目标:本章作为概述部分,介绍了数字信号的基本概念、数字信号的表示方法、数字电路的基本功能、数字电路的测试/故障排除及EDA仿真。
1.1 数字电路概述
1.2 数字电路的基本功能及其应用
1.3 电路测试与故障排除
1.4 数字电路EDA仿真分析与设计
第2章 逻辑代数及其化简
课时目标:此章主要内容包括:数字电路中常用的计数制和编码,逻辑代数的逻辑运算、公式和定理,逻辑函数的描述方法及其化简。
2.1 计数制与编码
2.2 逻辑代数的基本运算和复合运算
2.3 逻辑代数的基本公式和常用公式
2.4 逻辑函数常用的描述方法及相互间的转换
2.5 逻辑函数的公式法化简
2.6 逻辑函数的卡诺图化简方法
2.7 无关项逻辑函数的化简
第4章 组合逻辑电路
课时目标:本章主要介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法、常用中规模组合逻辑电路及其应用,包括加法器、译码器、编码器、数据选择器、数值比较器等中规模组合逻辑电路。
4.1 概述
4.2.1 组合逻辑电路的分析
4.2.2组合逻辑电路的设计
4.3 加法器
4.4 编码器
4.5.1 译码器
4.5.2 数字显示译码器
4.6 数据选择器
4.6 数据选择器
4.7 数值比较器
4.8 竞争与冒险
第5章 触发器
课时目标:本章主要介绍触发器的结构分类、功能分类,触发器描述方法及其应用。
5.1 概述及基本RS触发器
5.2.1 同步触发器
5.2.2 主从触发器
5.2.3 边沿触发器
5.3 触发器的逻辑功能及其转换
5.4 触发器应用
5.5 触发器的主要参数
第6章 时序逻辑电路
课时目标:本章主要介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法、常用中规模时序逻辑电路及其应用,包括计数器、寄存器、顺序脉冲发生器、序列信号发生器等。
6.1 概述
6.2 时序逻辑电路的分析
6.3.1 寄存器和移位寄存器
6.3.2.1 同步计数器
6.3.2.2 异步计数器
6.3.2.3 可逆计数器
6.3.2.4 移位计数器
6.3.3 顺序脉冲发生器
6.3.4 序列脉冲发生器
6.4.1.1 同步时序逻辑电路的设计
6.4.1.2 异步时序逻辑电路的设计
6.4.2.1 任意进制计数器的设计
6.4.2.2 其他功能时序逻辑电路的设计
6.5 综合应用
第7章 脉冲波形的产生与整形
课时目标:本章主要介绍脉冲波形的产生与整形方法,及其常用实现电路,其中包括施密特触发器、单稳态触发器和施多谐振荡器。
7.1 概述及矩形脉冲的产生
7.2 集成555定时器
7.3 施密特触发器
7.4 单稳态触发器
7.5 多谐振荡器
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预备知识
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
1. 数字电子技术基础(第4版),王美玲主编,机械工业出版社
2. 数字电子技术基础(第5版),闫石主编,高等教育出版社