數(shù)字邏輯課程教學大綱

1、?數(shù)字邏輯?教學大綱、根本信息課程代嗎：1252612課程性質(zhì)：專業(yè)限選課課程名稱：數(shù)字避輯英文名稱：DigitalLogic學時/學分：32/2開課時間：大二下適用對象：計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程、軟件工程、信息平安等專業(yè)先修課程：大學物理、高級語言程序設計大綱執(zhí)筆人：傅均大綱審核人：邢建國修訂時間：2021-12當前版本：2021二、課程描述本課程為專業(yè)限定選修課,主要面向計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程、軟件工程、信息安全等專業(yè)本科低年級學生.主要目的是使學生掌握數(shù)字邏輯電路的根本概念和分析、設計方法,作為專業(yè)前導課程,為以后的專業(yè)核心課程?計算機組成結(jié)構?及其他硬件類課程?微機原理和接口技術

2、?、?嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術?等的學習打下良好的根底.本課程是為缺少電路原理、模擬電子技術等先修課程的計算機與信息學科偏軟類專業(yè)開設,其要求和難度略低于電子信息學科偏硬類專業(yè),通過該課程的學習使學生掌握數(shù)字邏輯電路的應用和開展及邏輯代數(shù)等根本知識唾點掌握組合邏輯電路和同步時序邏輯電路的分析和設計等根本方法,使學生具有一定的數(shù)字邏輯電路設計水平.另外,使學生了解可編程邏輯器件和現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設計方法,初步掌握運用EDA工具及硬件描述語言進行簡單數(shù)字邏輯設計,緊跟市場和技術前沿.三、教學目標通過本課程的理論教學和相關實驗練習,使學生具備如下水平：1、掌握根本的邏輯代數(shù)知識,能夠運用物理知識理解二極管、三

3、極管、集成邏輯門和可編程邏輯器件的根本原理.2、能夠運用邏輯代數(shù)方法表達、求解和優(yōu)化實際數(shù)字電路問題,3、能夠分析小規(guī)模、中規(guī)模組合邏輯電路和時序邏輯電路,掌握各種邏輯門、根本觸發(fā)器、中規(guī)模集成器件的功能及根本應用.4、能夠利用邏輯門、根本觸發(fā)器、中規(guī)模集成器件和可編程邏輯器件設計一定功能的組合邏輯電路和時序邏輯電路,并進行優(yōu)化.5、能夠應用專業(yè)EDA軟件設計一定功能的數(shù)字系統(tǒng),并能進行仿真和臉證.四、課程目標對畢業(yè)要求的支撐畢業(yè)要求指標點課程目標6、具備扎實的數(shù)學、自然科學根底及根本的經(jīng)管類知識,以及較好外的英語應用水平6.1具有扎實的數(shù)學和自然科學根底知識教學目標17、掌握專業(yè)知識與技能,

4、具有理解和表達復雜工程問題的水平7.1系統(tǒng)掌握本專業(yè)所需的高級語言、數(shù)據(jù)結(jié)構、操作系統(tǒng)、計算機組成原理、數(shù)據(jù)庫等專業(yè)根底理論知識教學目標27.2掌握信息檢索和數(shù)據(jù)分析等專業(yè)技能及其相關工具的使用教學目標59、具備復雜計算機應用系統(tǒng)的分析、設計、開發(fā)和維護水平9.1具有較強的分析問題水平教學目標39.2能夠綜合運用所學知識,應用相關工具進行計算機軟硬件工程問題的系統(tǒng)設計、開發(fā)和維護教學目標4五、教學容第1章緒論支撐課程目標1重點容：數(shù)制和編碼的概念,各種不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換方法,二進制的運算及原、反、補碼數(shù)的表示及轉(zhuǎn)換,二-十進制代碼BCD代碼.難點容：建立模擬信號和數(shù)字信號的概念,二進制的運算及原

5、、反、補碼數(shù)的表示.教學容：掌握數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,編碼的概念,了解常用碼的一些應用,熱悉數(shù)字編碼的轉(zhuǎn)換°1.1數(shù)字電路邏輯設計概述1. 2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.3 二-十進制代碼BCD代碼1.4 算術運算與邏輯運算第2章邏輯函數(shù)及其簡化支撐譚程目標1、2重點容：邏輯代數(shù)的各種表達形式,邏輯代數(shù)的三個規(guī)那么和常用公式,邏輯代數(shù)的化簡方法,卡諾圖法.難點容：簡單邏輯命題建立邏輯函數(shù)的方法.教學要求：掌握邏輯代數(shù)根本定理'根本規(guī)那么和常用公式,掌握用代數(shù)法和卡諾圖法簡化邏輯函數(shù)的方法,掌握由簡單邏輯命題建立邏輯函數(shù)的方法.2.1 邏輯代數(shù)2. 2邏輯函數(shù)的簡化第3章集成邏輯門支撐課程目標1重

6、點容：二極管與三極管的開關特性.TTL集成邏輯門的主要外部特性.難點容：二極管和三極管的開關特性,TTL集成邏輯門的工作原理.教學要求：了解二極管和三極管的開關特性,掌握通用數(shù)字集成電路的分類,了解TTL門的工作原理、主要外特性.3. 1晶體管的開關特性3.2TTL集成邏輯門第4章組合邏輯電路支撐課程目標3、4重點容：組合邏輯電路概念、組合邏輯電路的分析與設計方法,全加器、編碼器、譯碼器、數(shù)值比擬器、數(shù)據(jù)選擇器等常用組合邏輯功能器件,采用常用的小規(guī)模、中規(guī)模集成器件進行組合邏輯電路設計.難點容：組合邏輯電路的冒險現(xiàn)象,產(chǎn)生冒險的原因,判斷與防止冒險的方法.教學要求：掌握全加器、編碼器、譯碼器、

7、數(shù)值比擬器、數(shù)據(jù)選擇器等常見中規(guī)模組合邏輯器件的邏輯功能與應用,掌握采用小規(guī)模和中規(guī)模集成器件的組合邏輯電路設計方法,理解組合邏輯電路的冒險現(xiàn)象以及如何防止冒險.4. 1組合邏輯電路分析4. 2組合邏輯電路設計4.3組合邏輯電路的冒險現(xiàn)象第5章集成觸發(fā)器支撐課程目標3、4重點容：根本觸發(fā)器、鐘控觸發(fā)器、主從觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器的電路結(jié)構與功能特點,觸發(fā)器邏輯功能的描述方法,觸發(fā)器類型轉(zhuǎn)換.難點容：鐘控T觸發(fā)器的空翻與主從J-K觸發(fā)器主觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象.教學要求：理解集成觸發(fā)器電路組成和工作原理,掌握集成觸發(fā)器功能的描述方法和脈沖工作特性,了解不同類型集成觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換方法.重點掌握集成觸發(fā)器的

8、應用.5. 1根本觸發(fā)器5. 2鐘控觸發(fā)器5.3 主從觸發(fā)器5.4 邊沿觸發(fā)器第6章時序邏輯電路支撐課程目標3、4重點容：時序電路的分析方法：驅(qū)動方程、輸入方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移表、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和時序圖,常用時序電路：存放器、移位存放器、同步計數(shù)器等.時序電路的設計方法：設計原那么和一般步驟,采用小規(guī)模集成器件設計同步計數(shù)器,采用中規(guī)模集成器件設計任意模值計數(shù)分頻器.難點容：小規(guī)模同步時序邏輯電路分析方法,采用中規(guī)模集成器件實現(xiàn)任意模值計數(shù)分頻器的方法.教學要求：掌握時序邏輯電路的根本概念,掌握小規(guī)模同步時序邏輯電路分析和設計方法,掌握采用中規(guī)模集成器件實現(xiàn)任意模值計數(shù)分頻器的方法.6.

9、1時序邏輯電路概述7. 2時序邏輯電路分析8. 3時序邏輯電路設計第7章VHDL與數(shù)字邏輯設計支撐課程目標3、4、5重點容：VHDL語言的根本結(jié)構、數(shù)據(jù)類型、語句和設計方法.難點容：可編程邏輯器件,現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設計方法,VHDL中的并行語句.教學要求：了解可編程邏輯器件和現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設計方法,掌握運用EDA工具及VHDL硬件描述語言進行簡單數(shù)字邏輯設計.9. 1可編程邏輯器件和硬件描述語言概述10. VHDL根本數(shù)據(jù)類型和運算操作符11. VHDL中的順序語句和并行語句12. VHDL數(shù)字邏輯電路設計舉例六、教學安排該課程每周2學時,16周,32學時為課堂授課教學時間.實臉實踐單獨設課,同時開

10、設開放實驗.建議教學進度如下：章節(jié)學時數(shù)第1章緒論1第2章邏輯函數(shù)及其簡化5第3章集成邏輯門1第4章組合邏輯電路7第5章集成觸發(fā)器4笫6章時序邏輯電路8第7章VHDL與數(shù)字邏輯設計4復習或彈性教學2七、課實驗容、要求及學時沒有課實驗,根底實驗單獨開設,VHDL實驗通過開放實臉開設.請刪除此黃色高亮.如果有課實驗,請?zhí)顚懴卤恚蝗绻麤]有,那么刪除下表,并用文字適當說明.序號課實驗容實驗要求學時數(shù)1八、教學方法與手段以課堂理論教學為主,實驗實踐為輔.課堂理論教學以多媒體課件為主,黑板板書為輔.在教學過程中注重水平的培養(yǎng),以實際應用系統(tǒng)為例,提升理論教學實用性,提升學生分析和解決實際問題的水平.另外,本課程開設Blackboard電子教學平臺,學生可以進行自主學習、提交作業(yè)、討論問題.鼓勵學生參加開放實驗*在平時VHDL實臉作業(yè)根底上進一步提升EDA設計水平.九、考核方式及成績評定考核方式：期末測試閉卷,平時作業(yè)、出勤、課堂情況,VHDL實驗作業(yè).成績評定標準：總成績百分制=平時成績x30%+VHDL實驗xlO%+期末測試成績x60%.十、教材及主要參考書指定教材：1 '王毓銀主編,數(shù)字電路邏輯設計第二版,高等教育,2005.122 &