hi,小慕
数字电子技术基础
第12次开课
开课时间: 2024年09月18日 ~ 2025年03月19日
学时安排: 3-5小时每周
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课程详情
课程评价(85)
spContent=在当今信息时代,数字技术已经渗透到人们生活的各个领域 ,上至前沿科技,下至日常生活,人类已经进入数字化生存模式。数字电子技术是信息时代的支撑技术,在信息化进程中起着巨大的推动作用。本课程一数字逻辑为基础,系统分析为桥梁全面介绍数字电路的基本理论、分析方法、综合方法和实际应用。
在当今信息时代,数字技术已经渗透到人们生活的各个领域 ,上至前沿科技,下至日常生活,人类已经进入数字化生存模式。数字电子技术是信息时代的支撑技术,在信息化进程中起着巨大的推动作用。本课程一数字逻辑为基础,系统分析为桥梁全面介绍数字电路的基本理论、分析方法、综合方法和实际应用。
—— 课程团队
课程概述
数字电子技术是电子信息类、电气工程类、自动控制类、机电类以及计算机类专业的一门专业基础课程。它是电类学生知识结构的重要组成部分,在人才培养中起着十分重要的作用。本课程是一门工程实践性很强的基础课,它的基本理论和实践技能是许多其他后续课程学习的基础。本课程主要讲授数字电子技术的基本概念、基本知识和基本技能,以及组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法。其中每一个部分都以常见的中规模集成器件为例来讲授,培养学生解决实际问题的能力。
授课目标

通过对常用的逻辑门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计方法的学习,使学生获得数字电路方面的基本知识、基本理论和基本技能。同时要注重培养学生的设计理念和提高实践技能。

知识目标:


1 )掌握数字电路的基本知识基本原理,后续课程打下良好的基础。

2 )理解数字电路的分析方法和设计方法,并能灵活地加以运用。

3 )了解大规模及超大规模集成电路的基本原理及简单的应用。

4 )熟悉EDA平台设计简单的数字电路或较复杂的数字系统。

能力目标:

(1)使用逻辑代数解决逻辑问题

(2)正确使用数字集成电路

(3)分析与设计数字逻辑电路

(4)正确使用数字逻辑电路系统的辅助电路

价值观目标:(课程思政教学目标)

1 )在深刻理解逻辑电路的工作原理的基础上,学会使用辩证唯物主义思维和科学严谨的态度来分析问题、解决问题。

2 )在掌握常用逻辑器件的使用方法基础上,注重强化学生的工程伦理教育。

3 )在学习逻辑电路的设计与制作基础上,培养学生精益求精的大国工匠精神。

4 )在了解集成芯片的发展历程基础上,了解当前的“卡脖子”技术,培养学生科技报国的家国情怀,增强科技强国的使命担当。

5 )在掌握较复杂逻辑电路设计的基础上,培养学生以改革创新为核心的时代精神。

6 )数字电子技术发展迅速,扩充前沿知识,了解国际形势,正确认识我国集成电路现状和发展方向,培养学生的全球视野,扩大他们的思考问题的格局。





课程大纲
数制与码制
1.1 数制与码制概述
1.2 几种常见数制的相互转换
逻辑代数基础
2.1 基本的逻辑运算
2.2 逻辑代数的公式和基本定理
2.3 逻辑函数及其描述方法
2.4 逻辑函数的两种标准形式
2.5 逻辑函数的公式化化简
2.6 逻辑函数的卡诺图化简法
门电路
3.1 逻辑门电路基础
3.2 CMOS集成门电路
3.3 TTL集成门电路
3.4 TTL电路与CMOS电路的接口
组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路概述
4.2 组合逻辑电路的分析与设计
4.3 常用的中规模组合逻辑电路(上)
4.4 常用的中规模组合逻辑电路(下)
4.5 中规模组合逻辑电路的分析与设计
4.6 组合逻辑电路中的竞争----冒险
单元测试4
作业4
触发器
5.1 SR锁存器
5.2 电平触发的触发器
5.3 脉冲触发的触发器
5.4 边沿触发的触发器
5.5 各种触发器的功能描述
时序逻辑电路
6.1 时序逻辑电路概述
6.2 时序逻辑电路的分析
6.3 同步时序逻辑电路的设计
6.4 寄存器
6.5 计数器
6.6 基于中规模集成器件的时序逻辑电路的分析
6.7 任意进制计数器的设计
6.8 典型时序逻辑电路的设计
半导体存储器
7.1 随机存储器
7.2 只读存储器
7.3 半导体存储器的应用
脉冲波形的产生和整形电路
8.1 施密特触发器
8.2 单稳态触发器
8.3 多谐振荡器
8.4 555定时器及其应用
D/A转换和A/D转换
9.1 数模转换器
9.2 模数转换器
数字电子技术课程设计
数字电子技术课程设计------电子钟
展开全部
预备知识

电路的基础知识,例如串联电路的分压原理、并联电路的分流原理,以及戴维南等效原理和诺顿定理等。模拟电子技术中半导体器件(二极管、晶体管和场效应管)的基本工作原理和外特性等。

参考资料

[1] 阎石.数字电子技术基础(第六版).北京:高等教育出版社,2016

[2] 李继凯.数字电子技术及应用(第二版).北京:科学出版社,2016

[3] 张克农,宁该娣.数字电子技术基础(第二版).北京:高等教育出版社,2010

[4] 康华光.电子技术基础数字部分(第六版).北京:高等教育出版社,2014

[5] 杨春玲.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社.,2011

[6] 余孟尝.数字电子技术基础简明教程(第三版).北京:高等教育出版社,2006

[7] 胡晓光.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社,2010

[8] 侯建军.数字电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,2015

[9] 杨志忠,卫桦林.数字电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,2018

[10] 邱寄帆.数字电子技术.北京:高等教育出版社.2015

[11] 杨聪锟.数字电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,2014

[12] 黄洁.数字电子技术(第二版).北京:高等教育出版社,2013

[13]夏宇闻,韩彬. Verilog数字系统设计教程(第四版).北京:北京航空航天大学出版社,2017

常见问题

Q : ‍TTL门和CMOS门的多余输入端应如何处理?

A : 常见的处理方法有两种:一是将它们与其他输入端并接在一起;二是根据逻辑要求,与门或者与非门的多余输入端通过1千欧到3千欧的电阻接正电源,多CMOS电路可以直接接电源,或门、或非门的多余输入端直接接地。

Q : ‍逻辑函数有哪两种标准表达式?

A : 最小项之和的形式和最大项之积的形式。

Q : 组合逻辑电路的特点是什么?

A : 组合逻辑电路任意时刻的输出仅仅取决于当时的输入,与电路过去的状态无关,其内部不含存储器件。

Q :  常用的组合逻辑器件有哪些?

A : 编码器、译码器、数据选择器、数据分配器和加法器等。

Q : 按触发方式分类,触发器可以分为哪几类?

A :  可分为三类:电平触发、脉冲触发和边沿触发。

Q : 在时序电路中,同步和异步有何不同之处?

A : 在同步时序电路中,所有的触发器都由同一个时钟脉冲CP控制。状态变化同时进行。而在异步时序电路中,各触发器没有统一的时钟脉冲信号,状态变化不是同时发生的。由此可知,同步时序电路的速度要高于异步时序电路。

Q : 时序逻辑电路的描述方法有哪几种?

A : 常见的描述方法有四种:逻辑表达式;状态转换表;状态转换图;时序图 。

Q :  RAM和ROM的主要区别是什么?

A : RAM是指能够随时在任意指定地址读出数据或写入数据的读写存储器。RAM的突出优点是读写方便,使用灵活,缺点是不能长久保存信息,一旦掉电,所存信息就会丢失。只读存储器ROM,一旦写入数据后,即使切断电源以后,存储的信息也不会丢失,只能读出不能写入。

Q : ‍A/D的转化过程包括哪些?

A : 一般包括采样、保持、量化和编码四个过程。

Q : 组合逻辑电路的设计步骤是什么?

A : 首先进行逻辑抽象,确定输入输出变量,对变量进行编码,根据设计内容列出真值表;写出逻辑表达式;选定器件类型;将逻辑函数化简或转换成适当的描述形式;画出电路图;最后进行设计验证。

河南师范大学
1 位授课老师
史水娥

史水娥

教授

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