《數(shù)字邏輯電路》教學(xué)大綱

1、數(shù)字邏輯電路課程教學(xué)大綱一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)數(shù)字邏輯電路課程是機(jī)電一體化專業(yè)、電子信息工程專業(yè)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。是計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的理論基礎(chǔ),通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握數(shù)字邏輯電路的基本分析和設(shè)計(jì)方法，為今后從事數(shù)字邏輯電路方面的硬件、軟件設(shè)計(jì)奠定良好的專業(yè)基礎(chǔ)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課以及畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下必要的基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本要求學(xué)完本課程應(yīng)達(dá)到以下基本要求：1邏輯代數(shù)部分，掌握基本邏輯運(yùn)算, 卡諾圖與布爾代數(shù)的基本定理, 邏輯函數(shù)與邏輯圖。熟悉邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡、卡諾圖化簡。 2門電路部分，掌握與、或、非門及其組合門電路，TTL門電路，CMOS門電路和它們的

2、工作原理及其輸入輸出特性。熟悉基本門電路、OC門、TS門、74系列的結(jié)構(gòu)與工作原理。了解各種門電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 3組合邏輯電路部分，掌握正負(fù)邏輯問題、組合邏輯電路分析、組合邏輯電路一般設(shè)計(jì)方法。熟悉常用MSI組合器件及應(yīng)用、一般組合邏輯電路存在的問題。了解線邏輯與總線結(jié)構(gòu)。 4觸發(fā)器部分，掌握觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與動(dòng)作特點(diǎn)；觸發(fā)器的邏輯功能。熟悉觸發(fā)器的描述方法。了解觸發(fā)器的動(dòng)態(tài)特性。 5時(shí)序邏輯電路部分，掌握時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法；寄存器、計(jì)數(shù)器。熟悉時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。了解時(shí)序邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)-冒險(xiǎn)。 6脈沖波形的產(chǎn)生和整形部分，掌握施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)觸發(fā)器的組成與應(yīng)用；多諧振蕩器的原理與組

3、成。熟悉555定時(shí)器及其應(yīng)用。 7半導(dǎo)體存儲(chǔ)器部分，掌握ROM、SRAM的工作原理。熟悉各種存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)；存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展。三、理論教學(xué)內(nèi)容及要求（60學(xué)時(shí)）第一章 數(shù)字電路基礎(chǔ) 教學(xué)內(nèi)容：1、 脈沖的基本概念2、 電容器的充電和放電3、 RC電路的應(yīng)用4、 晶體管的開關(guān)特性5、 反相器教學(xué)要求：1、 懂得數(shù)字信號(hào)及數(shù)字電路的基本概念2、 掌握電容的充放電過程和RC電路的應(yīng)用3、 掌握晶體管的開關(guān)特性和反相器的工作原理第二章 邏輯門電路教學(xué)內(nèi)容：1、 分立元件門電路2、 TTL集成門電路3、 MOS集成門電路4、 實(shí)驗(yàn)七：基本門電路的應(yīng)用教學(xué)要求：1、 熟悉分立元件門電路2、 掌握TTL集成門

4、電路3、 熟悉MOS集成門電路4、 了解門電路的應(yīng)用第三章 組合邏輯電路 教學(xué)內(nèi)容：1、 組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)2、 加法器3、 數(shù)值比較器4、 編碼器5、 譯碼器6、 數(shù)據(jù)選擇器7、 數(shù)據(jù)分配器8、 奇偶校驗(yàn)器教學(xué)要求：9、 懂得組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法步驟10、掌握編碼器和譯碼器的電路和工作原理第四章 觸發(fā)器教學(xué)內(nèi)容：1、 基本RS觸發(fā)器2、 同步觸發(fā)器3、 主從觸發(fā)器4、 邊沿觸發(fā)器5、 觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換與比較6、 集成觸發(fā)器的主要指標(biāo)教學(xué)要求：1、掌握基本RS觸發(fā)器，同步觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理和特性2、掌握主從觸發(fā)器的工作原理和特性3、懂得邊沿觸發(fā)器的工作原理4、掌握觸發(fā)器的相互

5、轉(zhuǎn)換方法第五章 時(shí)序邏輯電路教學(xué)內(nèi)容：1、 時(shí)序電路邏輯功能表示法2、 計(jì)數(shù)器3、 寄存器4、 實(shí)驗(yàn)八：二一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器教學(xué)要求：1、 懂得時(shí)序電路的邏輯功能表示法2、 掌握二進(jìn)制、十進(jìn)制和N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路組成和工作原理3、 掌握寄存器的電路組成、特性和工作原理第六章 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形教學(xué)內(nèi)容：1、 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2、 多諧持蕩器3、 施密特觸發(fā)器4、 555定時(shí)器教學(xué)要求：1、 懂得單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多諧振蕩器的電路組成和工作原理2、 掌握施密特觸發(fā)看的特性的應(yīng)用3、 掌握555定時(shí)器的特性及其應(yīng)用第七章 DA與AD教學(xué)內(nèi)容：1、DA轉(zhuǎn)換器2、AD轉(zhuǎn)換器教學(xué)要求：了解DA轉(zhuǎn)換器與AD轉(zhuǎn)換器的

6、基本類型和工作原理第八章 數(shù)字集成電路應(yīng)用 教學(xué)內(nèi)容：1、交通信號(hào)燈控制電路2、數(shù)字式轉(zhuǎn)速儀教學(xué)要求：1、熟識(shí)常見的數(shù)字集成電路2、交通信號(hào)燈控制電路原理3、數(shù)字式轉(zhuǎn)速儀的工作原理四、所含實(shí)踐環(huán)節(jié)（60學(xué)時(shí)）1常用電子儀器的使用: 學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)中常用的電子儀器的使用方法。2TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測(cè)試：掌握TTL集成與非門的邏輯功能和主要參數(shù)的測(cè)試方法；掌握TTL器件的使用規(guī)則。3CMOS集成邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測(cè)試：掌握CMOS集成門電路的邏輯功能和主要參數(shù)的測(cè)試方法；掌握CMOS器件的使用規(guī)則。4組合邏輯電路設(shè)計(jì)和測(cè)試（一）：優(yōu)先譯碼器，七段顯示譯碼器，138譯碼器的測(cè)試

7、。5組合邏輯電路設(shè)計(jì)和測(cè)試（二）：比較器，奇偶校驗(yàn)器的測(cè)試。6組合邏輯電路設(shè)計(jì)和測(cè)試（三）：用選擇器和譯碼器組成組合邏輯電路。7觸發(fā)器及其應(yīng)用：掌握集成觸發(fā)器（RS、 JK 、D觸發(fā)器）的使用方法和邏輯功能的測(cè)試方法。8計(jì)數(shù)器（一）：十進(jìn)制加法器，任意進(jìn)制加法器，可逆計(jì)數(shù)器測(cè)試。9計(jì)數(shù)器（二）：異步二進(jìn)制加法、減法計(jì)數(shù)器，異步十進(jìn)制加法、減法計(jì)數(shù)器。10計(jì)數(shù)器（三）：同步十進(jìn)制加法、減法計(jì)數(shù)器。11多諧振蕩器和單穩(wěn)觸發(fā)器（一）：用TTL門電路組成多種多諧振蕩器和單穩(wěn)觸發(fā)器并測(cè)試。12多諧振蕩器和單穩(wěn)觸發(fā)器（二）：用555定時(shí)器組成多種多諧振蕩器和單穩(wěn)觸發(fā)器并測(cè)試。13D/A轉(zhuǎn)換：DAC0832

8、集成電路的應(yīng)用。14A/D轉(zhuǎn)換：ADC0809集成電路的應(yīng)用。15譯碼器及其應(yīng)用：譯碼器及其應(yīng)用16移位寄存器及其應(yīng)用：掌握中規(guī)模4位雙向移位寄存器邏輯功能及使用方法。熟悉移位寄存器的應(yīng)用 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行、并行轉(zhuǎn)換和構(gòu)成環(huán)形計(jì)數(shù)器。17使用門電路產(chǎn)生脈沖信號(hào)：掌握使用門電路構(gòu)成脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的基本方法掌握影響輸出脈沖波形參數(shù)的定時(shí)元件數(shù)值的計(jì)算方法學(xué)習(xí)石英晶體穩(wěn)頻原理和使用石英晶體構(gòu)成振蕩器的方法18智力競(jìng)賽搶答裝置：學(xué)習(xí)數(shù)字電路中D觸發(fā)器、分頻電路、多諧振蕩器、CP時(shí)鐘脈沖源等單元電路的綜合運(yùn)用19電子秒表：學(xué)習(xí)數(shù)字電路中JK觸發(fā)器、時(shí)鐘發(fā)生器及計(jì)數(shù)、譯碼顯示等單元電路的綜合應(yīng)用。20拔河

9、游戲機(jī)：掌握中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器及譯碼器的邏輯功能和使用方法；21隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM2114集成電路的應(yīng)用：了解集成隨機(jī)存取存儲(chǔ)器2114A的工作原理，通過實(shí)驗(yàn)熟悉它的工作特性、使用方法及其應(yīng)用。22.燈控制器掌握中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器及譯碼器的邏輯功能和使用方法掌握中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器及譯碼器的邏輯功能和使用方法。23數(shù)字邏輯電路綜合設(shè)計(jì)（一）：組合邏輯電路的設(shè)計(jì)24數(shù)字邏輯電路綜合設(shè)計(jì)（二）：時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)五、課外習(xí)題及課程討論為達(dá)到本課程的教學(xué)基本要求，課外習(xí)題（包括自測(cè)題）不應(yīng)少于40題。六、教學(xué)方法與手段教學(xué)條件具備時(shí)，建議采用多媒體教學(xué)，并使用仿真軟件進(jìn)行教學(xué)。七、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配講課習(xí)

10、題課討論課實(shí)訓(xùn)其他合計(jì)數(shù)字電路基礎(chǔ)6邏輯門電路64組合邏輯電路124觸發(fā)器126時(shí)序邏輯電路108脈沖信號(hào)產(chǎn)生106A/D與D/A轉(zhuǎn)換44存儲(chǔ)器RAM6組合邏輯電路設(shè)計(jì)12時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)10合計(jì) 6060120八、考核方式 理論部分以課外作業(yè)形式作考核。實(shí)訓(xùn)部分以綜合電路設(shè)計(jì)作為考核的依據(jù)。九、推薦教材和教學(xué)參考書教 材：數(shù)字邏輯電路第三版 中國勞動(dòng)出版社 ISBN 7-5045-3879-5。參考書：1、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書周紅軍編著石油大學(xué)出版社，2006.2、數(shù)字邏輯應(yīng)用與設(shè)計(jì)，John M.Yarbrough 3、集成電路應(yīng)用趙培功 電子科技大學(xué)出版社。十、說明1課程內(nèi)容提要：主要講敘邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、脈沖波形的產(chǎn)生和整形與變換電路、半導(dǎo)體