spContent=21世纪，没有任何一项技术像电子技术一样“割裂”着我们的生活，让我们在现实和虚拟世界中游走。当我们享用着手机、电脑、iPad给我们的生活带来乐趣的同时，你们是否想探索它们背后的秘密？跟我们一起来学数字电子技术，从简单的数字电路分析到设计案例的成功实践，实现从新手到数字化高手的蜕变！
21世纪，没有任何一项技术像电子技术一样“割裂”着我们的生活，让我们在现实和虚拟世界中游走。当我们享用着手机、电脑、iPad给我们的生活带来乐趣的同时，你们是否想探索它们背后的秘密？跟我们一起来学数字电子技术，从简单的数字电路分析到设计案例的成功实践，实现从新手到数字化高手的蜕变！
—— 课程团队
课程概述
数字电子技术基础课程是为电气信息类及相关专业的本科生开设的一门专业基础课，是电类专业本科生的必修课程，对实现专业人才培养目标具有承上启下的关键作用。通过本门课程的学习，不仅可以提高逻辑思维能力，使思维清晰化、严谨化，并且通过理论联系实践的能力培养，还可以提高分析和解决问题的综合能力。在职电气科技人员和社会人员通过本门课程的学习，也会提高解决实际工程问题的能力。
本课程主要教学内容包括三个部分：
(1) 数字电子技术基础知识——模仿课堂板书的形式，展示教学内容，设置启发式问答环节，激发学习兴趣。
(2) 基于Multisim仿真软件的仿真实践——电子技术基础课程必须配合实验教学环节，即理论与实践相结合，才能更好地理解基础知识。
(3) 基于可编程逻辑器件的Verilog HDL语言实例——真正做到“学以致用”。
授课目标
本课程的教学目的如下：
(1) 掌握电子技术的基本理论、基本知识和基本分析方法，能够分析由多个单元电路组成的电子电路系统的工作原理；
(2) 了解电子技术的发展趋势，掌握最新的电子技术知识；
(3) 具有采用计算机仿真软件进行分析和设计简单电子电路的能力；
(4) 具有独立查阅电子技术资料的能力。
课程大纲
逻辑代数基础
课时目标：逻辑代数是分析和设计数字电路的基本数学工具。通过本讲知识点的学习，熟练掌握逻辑运算和逻辑代数的基本定理，为数字电子技术基础课程的学习，打下坚实的理论基础。
01-01 模拟信号与数字信号
01-02 数制与码制
01-03 基本逻辑运算
01-04 组合逻辑运算
01-05 逻辑运算规律
逻辑函数的代数化简
课时目标：逻辑函数表达式越简单，则设计实现的数字电路结构越简洁，因而逻辑函数的化简是本讲的“重头戏”。通过本讲知识点的学习，熟练掌握各种逻辑代数规则，正确理解最小项和最大项的定义，掌握逻辑函数表示方法的多样性及其相互间的转换方法，为后续知识点的学习奠定理论基础。
02-01 逻辑代数规则
02-02 逻辑函数的表示方法
02-03 最小项与最大项
02-04 逻辑表达式的化简
逻辑函数的卡诺图化简
课时目标：逻辑函数化简的“捷径”——卡诺图法。通过本讲知识点的学习，熟练掌握函数卡诺图的画法及卡诺图化简方法，正确理解约束的概念、性质。
03-01 变量卡诺图
03-02 函数卡诺图
03-03 函数卡诺图化简方法
03-04 具有约束的卡诺图化简
简单门电路与TTL门电路
课时目标：逻辑运算的“硬件基础”——实现各种逻辑运算的电子电路，逻辑门电路。通过本讲知识点的学习，正确理解半导体二极管门电路的工作原理、三极管的开关特性；熟练掌握标准TTL与非门的工作原理及其主要技术指标，为数字电路的设计与硬件调试（理论与实践的结合）“埋下伏笔”！——温馨提示：初学者需要重新温习电路和模电的相关基础知识！电路和模电的相关基础知识！电路和模电的相关基础知识！
04-01 集成电路
04-02 简单门电路I
04-03 简单门电路II
04-04 TTL门电路I
04-05 TTL门电路输出特性
04-06 TTL门电路电压传输特性与噪声容限
04-07 TTL门电路输入特性与扇出系数
TTL门电路与其它门电路
课时目标：逻辑运算“硬件基础”之“进阶篇”。通过本讲知识点的学习，熟练掌握TTL集电极开路门、三态门、CMOS门、传输门的工作特点及其工程应用（模拟开关的功能及电路组成）——温馨提示：本讲知识点与工程实践结合紧密。
05-01 TTL门电路输入端负载特性
05-02 TTL门电路静态功耗与延迟时间
05-03 集电极开路门
05-04 三态门
05-05 CMOS门
05-06 CMOS传输门
组合电路的分析与设计
课时目标：当前输入决定当前输出——信号单向传输，“想啥说啥”。通过本讲知识点的学习，正确理解组合逻辑电路的特点和功能描述，熟练掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。通过半加器电路的分析和全加器电路的设计，加深对本讲知识点的理解，正确理解电路设计中“最简设计”和“最佳设计”的概念。
06-01 组合数字电路分析
06-02 组合数字电路设计
06-03 加法器
代码转换电路
课时目标：组合电路分析与设计——“实战篇之一”。通过本讲知识点的学习，进一步熟练掌握组合逻辑电路的分析和设计技巧；正确理解编码和译码的概念，熟练掌握各种中规模集成电路功能真值表的阅读方法，以及基于集成电路的分析和设计方法，开启“数字高手”的修炼之门（例如，流水灯的设计）。
07-01 编码器
07-02 二进制译码器
07-03 代码转换译码器
07-04 显示译码器
中规模集成组合电路
课时目标：组合电路分析与设计——“实战篇之二”。通过本讲知识点的学习，正确理解逻辑函数的变换，熟练掌握数据选择器及其应用、数码比较器及其应用，竞争冒险的判别和消除。
08-01 数据选择器
08-02 数码比较器
08-03 竞争与冒险
触发器
课时目标：“数字高手”修炼秘籍之一——触发器，时序电路的基本逻辑单元，能够存储1位二进制码。通过本讲知识点的学习，正确理解基本RS触发器的工作原理，熟练掌握各种时钟触发器的特性方程、特性表、逻辑功能及图形符号，掌握触发器的动态特性和不同功能触发器的转换。——温馨提示：此关不过，莫看时序！
09-01 基本R-S触发器
09-02 同步R-S触发器
09-03 D型触发器
09-04 J-K型触发器
09-05 边沿触发器
09-06 锁存器
时序电路的分析与设计
课时目标：“数字高手”修炼的必经之路——时序电路。通过本讲知识点的学习，正确理解同步和异步的概念，掌握时序电路的特点和功能描述，熟练掌握同步和异步时序电路的分析方法以及同步时序电路的设计方法。——温馨提示：时序电路的输出不仅取决于当前的输入信号，还与电路原来的输出状态有关，这是有反馈的“烧脑”电路！
10-01 时序电路的特点与分类
10-02 同步时序电路的分析
10-03 异步时序电路的分析
10-04 同步时序电路的设计(一)
10-05 同步时序电路的设计(二)
中规模集成时序电路I
课时目标：时序电路分析与设计——“实战篇之一”。通过本讲知识点的学习，正确理解计数和分频的概念，熟练掌握各种中规模集成计数器的逻辑功能，以及基于集成电路的分析（计数容量的计算）和设计方法（反馈法改进制）。
11-01 中规模同步加法计数器
11-02 同步加法计数器的应用
11-03 中规模同步可逆计数器
11-04 中规模异步加法计数器
11-05 异步加法计数器的应用
中规模集成时序电路II
课时目标：时序电路分析与设计——“实战篇之二”。通过本讲知识点的学习，进一步熟练掌握各种时序逻辑电路的分析与设计技巧，实现各种奇幻流水灯的设计。
12-01 寄存器
12-02 环形计数器
12-03 扭环形计数器
12-04 顺序脉冲发生器
12-05 序列脉冲发生器
半导体存储器与可编程逻辑器件
课时目标：“数字高手”修炼秘籍之二——可编程逻辑器件。通过本讲知识点的学习，正确理解半导体存储器的工作原理和分类、ROM的应用和存储容量的扩展；掌握可编程逻辑器件的结构和EDA技术的发展，理解传统电子设计（Down-top）与可编程逻辑器件设计（Top-down）的区别。
13-01 只读存储器ROM
13-02 ROM的应用
13-03 随机存储器RAM
13-04 可编程逻辑器件概述
13-05 通用阵列逻辑GAL
13-06 CPLD与FPGA
脉冲产生及变换电路
课时目标：矩形脉冲信号是数字电路中常用的信号源，主要通过波形变换和矩形波发生电路来获得。通过本讲知识点的学习，熟练掌握施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理及应用，其中555定时器的应用是“重头戏”！
14-01 施密特触发器
14-02 单稳态触发器
14-03 多谐振荡器
14-04 555定时器
14-05 555定时器的应用I
14-06 555定时器的应用II
14-07 555定时器的应用III
数-模转换器与模-数转换器
课时目标：数字电子技术与计算机技术的“契合点”之一——ADC与DAC。通过本讲知识点的学习，正确理解AD与DA转换的基本概念，掌握倒T型电阻解码网络DA转换器的工作原理，各种AD转换器的工作原理、转换器的主要技术指标。
15-01 数-模转换器DAC的工作原理
15-02 DAC的技术指标
15-03 模-数转换器ADC的基本原理
15-04 并行比较型ADC
15-05 逐次逼近型ADC
15-06 双积分型ADC
15-07 ADC的技术指标
展开全部
预备知识
参考资料
[1] 阎石主编，数字电子技术基础（第五版），北京，高等教育出版社，2005
[2] 康华光主编，电子技术基础（数字部分）（第五版），北京，高等教育出版社，2006
[3] 秦曾煌主编，电工学（下册），电子技术（第五版），北京，高等教育出版社，1999
[4] 杨春玲主编，数字电子技术基础（第三版），北京，高等教育出版社，2024
[5] Victor P.Nelson，H.Troy NagleBill D.Carroll，J.David Irwin，Digital Logic Circuit Analysis &
Design，Prentice Hall，1997
[6] John F.Wakerly，Digital Design，Higher Education Press，2001
[7] Thomas L.Floyd， Digital Fundamentals A Systems Approach，China Machine Press，2014
[8] 夏宇闻 编著， Verilog数字系统设计教程（第三版），北京，北京航空航天大学出版社，2013
[9] 吕波 王敏等编著，MULtisim14 电路设计与仿真，北京，机械工业出版社，2016
常见问题
Q : “数字电子技术基础”课程需要哪些预备知识？
A : 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。如果具备一定的计算机和通讯技术常识会更好。
Q : 数字电路和模拟电路的区别？
A : 处理模拟信号的电子电路称为模拟电路，模拟信号在时间和数值上都具有连续性，用测量仪器在任意时刻采样的瞬时值都具有明确的物理意义。数字信号在时间和数值上都是离散的，处理数字信号的电子电路称为数字电路。数字电路和模拟电路都含有半导体器件，在模拟电路中，三极管工作在线性放大区，电路对微弱信号的变化非常敏感。在数字电路中，三极管工作在非线性区，具有开关特性。
Q : 有数电基础的同学与计算机专业的同学相比，在应用Verilog HDL语言进行硬件设计时有哪些优势？
A : 计算机专业的同学虽然没有学过“数字电子技术”，但他们掌握编程语言的能力很强。与他们相比，学过“数字电子技术基础”课程的同学，在电子系统的调试与设计过程中，更容易发现软件编程中的 “Bug” 以及硬件电路中存在的问题，工程实践能力更强。
Q : 本课程配套的教材是哪本？
A : 哈尔滨工业大学电类专业本科生选用教材是杨春玲主编的新形态教材《数字电子技术基础（第三版）》 ，北京，高等教育出版社， 2024。
认证成绩和证书
智能问答和解析
视频学习辅助
浙公网安备 33010802012594号
