spContent=本课程是电子信息类等本科专业数字技术方面入门性质的专业基础课。其内容包括：数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路的分析和设计，常用组合逻辑功能器件、触发器、时序逻辑电路的分析和设计、常用时序逻辑功能器件、存储器和可编程逻辑器件、脉冲波形的产生与变换、数模与模数转换器、EDA仿真软件的使用以及数字系统设计基础。
随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓"数字化"浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。
本课程是电子信息类等本科专业数字技术方面入门性质的专业基础课。其内容包括：数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路的分析和设计，常用组合逻辑功能器件、触发器、时序逻辑电路的分析和设计、常用时序逻辑功能器件、存储器和可编程逻辑器件、脉冲波形的产生与变换、数模与模数转换器、EDA仿真软件的使用以及数字系统设计基础。
随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓"数字化"浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。
—— 课程团队
课程概述
本课程通过在线的讲课视频、PPT资源、实验演示视频等教学模式，打破传统的以教师讲授为主的课堂教学模式，兼顾不同层次学生的学习情况，打破教学课时少、教学任务紧的桎梏，充分利用学生的空余时间通过在线上对于课程视频及相关资料的学习，形成一种互联网+的新的教学模式。
结合数字电子技术课程的性质，视频设计以演示法、案例法、启发法为主，每次时间设定为二十分钟左右。视频把繁琐的设计过程形象化、案例化，以启发学生思维核心，调动学生的学习主动性和积极性，本次在线课程计划结合口袋实验室的项目，将数字电路的实验板卡及仿真软件引入在线课程，通过实验演示视频、仿真软件的简单教学视频，使学生可以在任何地方结合进行仿真实验，从而及时对相关的理论知识加以理解和巩固。
本次在线课程拟采用案例教学的方式，每个知识点都以案例呈现，通过不同案例的讲授使学生掌握相关的知识和分析方法，这样即使不是电子信息类的学生也可以通过案例提升学习兴趣，掌握相关基础知识。
授课目标
通过本课程的学习，要求学生掌握分析、设计一般数字电路的原理和基本方法，并培养学生处理并解决实际问题的能力，能对数字电路的基本原理进行定性地分析，并利用他们分析和设计电路，实现各种逻辑功能。
成绩 要求
1、本课程成绩由单元作业（15%）、单元测验（45%）和期末测试（40%）构成，另外课堂讨论作为加分项计入课程成绩。
2、成绩60-84分为合格，85分以上为优秀。
课程大纲
数制和码制
课时目标：掌握进位计数制：十进制、二进制、八进制、十六进制及其之间的相互转换；了解二进制数的原码、反码、补码的表示；掌握常用编码：BCD码、ASCII码、格雷码等。
1.1 几种常用的数制
1.2 不同数制间的转换
1.3 二进制算术运算
1.4 几种常用的编码
逻辑代数基础
课时目标：掌握三种基本逻辑运算与、或、非和复合逻辑运算；掌握逻辑代数的基本公式、基本定律及三个规则；掌握逻辑函数的四种表示方法；掌握卡诺图法化简。了解代数法化简。
2.1 逻辑代数中的三种基本运算
2.2 逻辑代数的基本公式和基本定理
2.3 逻辑函数及其表示方法
2.4 逻辑函数的化简方法
门电路
课时目标：掌握分立元件门电路（二极管与门、二极管或门、三极管非门）电路及符号、表达式、真值表。掌握复合逻辑门的符号、表达式、真值表。了解TTL门电路的电压传输特性，常用参数。了解MOS 门电路。
3.1 半导体二极管门电路
3.2 CMOS门电路
3.3 TTL门电路
组合逻辑电路
课时目标：掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法；掌握常用中规模集成组合电路（编码器、译码器、数据选择器、数码比较器、全加器）的结构、符号和使用；了解冒险现象的产生原因，判别方法，消除方法。
4.1 组合逻辑电路的分析方法和设计方法
4.2 常用的组合逻辑电路
4.3 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
触发器
课时目标：掌握基本RS触发器的工作原理；掌握D、JK、T触发器的逻辑符号、真值表、次态方程、激励表、状态表、状态图及工作时序图；了解钟控触发器的组成原理。
5.1 SR基本触发器
5.2 同步触发器
5.3 主从触发器
5.4 触发器的逻辑功能及其描述方法
时序逻辑电路
课时目标：掌握时序逻辑电路的逻辑功能描述方法；掌握同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路的分析方法，了解常见同步时序逻辑电路的设计步骤；掌握常见中规模集成逻辑电路（寄存器、计数器）的使用。
6.1 时序逻辑电路的分析方法
6.2 常用的时序逻辑电路
6.2 时序逻辑电路的设计方法
6.4 任意进制计数器的构成
半导体存储器
课时目标：掌握各种半导体存储器的工作原理和使用方法；掌握存储器扩展存储容量的连接方法以及用存储器设计组合逻辑电路的概念。
7.1 只读存储器
7.2 随机存储器
7.3 可编程逻辑器件
7.4 存储器容量的扩展
7.5 用存储器实现组合逻辑电路
脉冲波形的产生和整形
课时目标：了解555定时器的结构，了解与非门组成的多谐振荡器；了解单稳态触发器、施密特触发器；掌握555定时器构成施密特触发器、多谐振荡器、单稳态触发器。
8.1 施密特触发器
8.2 单稳态触发器和多谐振荡器
8.3 555定时器及其应用
数模和模数转换
课时目标：了解A/D转换与D/A转换的定义；了解A/D转换的一般过程；掌握常用A/D和D/A转换芯片。
逻辑设计概述及Vivado基础
课时目标：了解逻辑设计概况、了解硬件描述语言HDL的概况，理解Verilog HDL语言基本要素和设计流程，理解PLD器件基础知识，可编程逻辑器件技术发展历程。
10.1 FPGA和CPLD的主要结构
10.2 VerilogHDL语言基本要素
10.3 PLD器件基础知识
Verilog HDL基础
课时目标：掌握Verilog HDL语言基础知识，熟悉Verilog HDL的模块及端口声明，熟悉数据类型声明，熟悉Verilog HDL提供的常用运算操作符，包括算术运算、移位运算、位运算、关系运算等。掌握运用Verilog HDL描述组合逻辑电路时所常用的各类语句的语法要点。熟悉常用组合逻辑单元的Verilog HDL描述方法。
11.1 Verilog HDL的模块及端口声明和数据类型声明
11.2 Verilog HDL的语句
11.3 Verilog HDL的设计流程
11.4 组合逻辑电路设计应用
11.5 时序逻辑电路设计应用
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预备知识
具有电路分析基础知识以及高等数学的相关知识，如有模拟电子技术基础学习效果更佳。
参考资料
闫石，《数字电子技术基础（第6版）》，2016年4月，高等教育出版社，ISBN：9787040444933；
康华光，《电子技术基础——数字部分（第6版）》，2014年1月，高等教育出版社，ISBN：9787040380040；
黄继业 陈龙 潘松，《EDA技术与VerilogHDL》，2017年12月，清华大学出版社，ISBN: 9787302486657；
韩鹏，《EDA技术与应用》，2019年1月，机械工业出版，ISBN: 9787111612636
常见问题
Q : 没有学过模拟电路，是否可以学习该课程？
A : 可以。如果学过模拟电路，对于门电路的学习会有一定的帮助，但是如果没有学过模拟电路也没有关系，可以适当忽略数字电路的内部电路构成，更多的专注于数字逻辑电路的分析和设计。
Q : 通过该课程的学习，能掌握哪些知识？
A : 通过本课程的学习，可以掌握数字电路的逻辑设计方法和分析方法，以及部分实用电路的构成。
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