《數(shù)字電子技術(shù)B》課程教學(xué)大綱（本科）

1、數(shù)字電子技術(shù)B（Digital Electronics B ）課程編號(hào)：05410041學(xué) 分：2.5學(xué) 時(shí)：40 （其中：講課學(xué)時(shí)：34實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：6上機(jī)學(xué)時(shí)：0課程實(shí)踐學(xué)時(shí)：0） 先修課程：大學(xué)物理、電路、模擬電子技術(shù)適用專業(yè)：機(jī)械電子工程教 材：數(shù)字電子技術(shù)，成立主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2016年第3版一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（一）課程性質(zhì)數(shù)字電子技術(shù)是機(jī)械電子工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程具有自身的體系，實(shí)踐性 和實(shí)用性都很強(qiáng)。它的任務(wù)是使該專業(yè)本科生獲得電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識(shí) 和基本技能，為今后深入學(xué)習(xí)應(yīng)用機(jī)械電子工程專業(yè)夯實(shí)基礎(chǔ)。本課程既培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，又使得學(xué)

2、生能夠具備實(shí)踐能力，能 夠?qū)Ω黝悪C(jī)械電子工程中的儀器、裝置設(shè)計(jì)電子線路，進(jìn)行分析，參數(shù)安排、計(jì)算與設(shè) 計(jì)。本課程重視理論與實(shí)際的結(jié)合，通過(guò)單開(kāi)實(shí)驗(yàn)課程、后續(xù)綜合課程設(shè)計(jì)結(jié)合培養(yǎng)學(xué) 生的綜合能力，特別是可以讓學(xué)生建立系統(tǒng)的觀念、聯(lián)系發(fā)展的觀念，工程和創(chuàng)新的觀 念，繼而培養(yǎng)起科學(xué)的思維方式和不斷進(jìn)取的精神。本課程主要介紹數(shù)字電子技術(shù)的基本原理、基本數(shù)字單元電路構(gòu)成，各種數(shù)字邏輯 電路和系統(tǒng)計(jì)算、分析和設(shè)計(jì)，著重介紹數(shù)字電路基礎(chǔ)，邏輯門(mén)電路，組合邏輯電路， 集成觸發(fā)器，時(shí)序邏輯電路等內(nèi)容。（二）課程目標(biāo)1知識(shí)方面課程目標(biāo)1.1 了解數(shù)字電路中的半導(dǎo)體器件原理知識(shí)；課程目標(biāo)1.2掌握數(shù)字邏輯的基礎(chǔ)知識(shí)

3、（重點(diǎn)掌握計(jì)數(shù)制與碼制、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)和 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)、邏輯函數(shù)的建立及其表示；課程目標(biāo)1.3集成邏輯門(mén)種類、原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)及其參數(shù)的含義；課程目標(biāo)1.4組合邏輯電路的編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、運(yùn)算器、比較器的認(rèn) 識(shí)和運(yùn)用;課程目標(biāo)1.5各類觸發(fā)器原理、動(dòng)作特點(diǎn)及邏輯方程式。課程目標(biāo)1.6時(shí)序邏輯電路分析步驟，各類寄存器和計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)原理和設(shè)計(jì)方 法；2能力與素質(zhì)方面課程目標(biāo)2.1具有能夠針對(duì)工程設(shè)計(jì)具體，把實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題轉(zhuǎn)換為邏輯表達(dá)的各種 形式進(jìn)行分析的初步建模能力；課程目標(biāo)2.2能夠熟練對(duì)SSI、MSI電路的進(jìn)行分析、電路安裝、維護(hù)、調(diào)試，增 加擴(kuò)展功能；課程目標(biāo)2.3對(duì)機(jī)械電子工程

4、領(lǐng)域的數(shù)字儀器、儀表認(rèn)知與運(yùn)用，信號(hào)檢測(cè)、變 換，數(shù)字信號(hào)分析處理；課程目標(biāo)2.4對(duì)機(jī)械電子工程領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)運(yùn)用提供基礎(chǔ)知識(shí)；課程目標(biāo)2.5逐步培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、判斷和歸納能力。注：工程類專業(yè)通識(shí)課程的課程目標(biāo)應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用標(biāo)準(zhǔn)；二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)本章支持課程目標(biāo)1.1： 了解數(shù)字電路中的半導(dǎo)體器件；1.2掌握數(shù)字邏輯的基礎(chǔ) 知識(shí)（重點(diǎn)掌握計(jì)數(shù)制與碼制、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)和邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)、邏輯函數(shù)的建立及其 表示。（一）課程內(nèi)容.數(shù)字電路概述和計(jì)數(shù)制與碼制。.邏輯代數(shù)基礎(chǔ)和邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)。（板書(shū)結(jié)合多媒體講授，實(shí)例鞏固）。.邏輯函數(shù)的建立及其表示方法

5、。（板書(shū)結(jié)合多媒體講授，實(shí)例鞏固）。.數(shù)字電路中的半導(dǎo)體器件（板書(shū)結(jié)合多媒體講授，輔助動(dòng)畫(huà)及軟件模擬演示）。（二）教學(xué)要求.知會(huì)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的區(qū)別，了解數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)研究對(duì)象與 基本任務(wù)。.熟練掌握二、十六進(jìn)制數(shù)及其與十進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換。.掌握數(shù)制和碼制、常用的BCD碼。.理解8421碼、余3碼、5421碼和格雷碼；8421碼、余3碼、5421碼與十進(jìn)制 數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。.熟練掌握邏輯代數(shù)的基本定律及定理，會(huì)用公式法化簡(jiǎn)或變換邏輯函數(shù)。.正確理解邏輯問(wèn)題的描述方法（有4種）：邏輯函數(shù)表達(dá)式、真值表、卡諾圖及 邏輯電路圖；.理解2、3及4變量邏據(jù)函數(shù)的最小項(xiàng)及其性質(zhì)；.會(huì)

6、用卡諾圖法化簡(jiǎn)2、3及4變量的邏輯函數(shù)（包括含無(wú)關(guān)項(xiàng)邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)）。.掌握半導(dǎo)體器件：二極管（VD）、穩(wěn)壓管（VDz）,雙極型晶體管（BJT）的結(jié)構(gòu) 組成、工作原理、伏安特性及其主要參數(shù)。.理解單極型晶體管（FET）的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、伏安特性及其主要參數(shù)（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)邏輯和邏輯代數(shù)的定義，基本運(yùn)算，化簡(jiǎn)，邏輯函數(shù)的建立。.難點(diǎn)邏輯代數(shù)公式法和卡諾圖化簡(jiǎn)。第二章邏輯門(mén)電路本章支持課程目標(biāo)：1.3集成門(mén)種類、觸發(fā)器種類硬件認(rèn)識(shí)及其電氣參數(shù)的含義。（-）課程內(nèi)容.基本邏輯和基本邏輯門(mén)電路、特點(diǎn)。. TTL邏輯門(mén)電路。. CMOS邏輯門(mén)電路。.幾種集成門(mén)電路的性能比較.邏輯門(mén)電路使用中的

7、幾個(gè)問(wèn)題。（二）教學(xué)要求.正確理解CMOS門(mén)電路的邏輯功能和使用方法（包括CMOS反相器、CMOS或 非門(mén)、CMOS與非門(mén)和TG門(mén)）。應(yīng)知：各種CMOS門(mén)電路的性能特點(diǎn)以及它們的輸出高電平約為Vdd,輸出低電平 約為0V。.熟練掌握TTL與非門(mén)、或非門(mén)、與或非門(mén)、OC門(mén)、異或門(mén)、同或門(mén)和三態(tài)門(mén)的 邏輯功能和使用方法。.掌握給出輸入波形圖，會(huì)畫(huà)與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)、異或門(mén)、同或 門(mén)電路的輸出波形圖。應(yīng)知：TTL門(mén)輸入端懸空相當(dāng)于接高電平；TTL與非門(mén)的閾值電壓為1.4V； TTL 與非門(mén)的高電平為3.6V,低電平為0.3V； TTL與非門(mén)的開(kāi)門(mén)電阻和關(guān)門(mén)電阻的大小。. 了解常用的兒種

8、集成門(mén)電路的性能比較。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)、異或門(mén)、同或門(mén)輸入輸出邏輯關(guān)系。.難點(diǎn)TTL電氣參數(shù)的理解（電壓傳輸特性、扇出數(shù)、開(kāi)門(mén)電阻Ron和關(guān)門(mén)電阻Roff）。第三章組合邏輯電路本章支持課程目標(biāo)14組合邏輯電路的編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、運(yùn)算器、 比較器的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用；（一）課程內(nèi)容組合邏輯電路概述。SSI組合邏輯電路的分析。SSI組合邏輯電路的設(shè)計(jì)。MSI組合邏輯電路的分析。MSI組合邏輯電路的設(shè)計(jì)。組合邏輯電路的綜合應(yīng)用例。（二）教學(xué)要求.掌握列寫(xiě)組合邏輯電路的輸出邏輯表達(dá)式。方法:從輸入級(jí)到輸出級(jí)逐級(jí)列寫(xiě)。 會(huì)填寫(xiě)組合邏輯電路的真值表；能準(zhǔn)確說(shuō)出所分析

9、的組合邏輯電路的邏輯功能。.掌握使用SSI進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成功能性邏輯電路的小系統(tǒng)設(shè)計(jì)。.熟練掌握MSI組合邏輯電路芯片的邏輯功能及其使用方法。.掌握使用常用的集成組合邏輯器件MSI進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成功能性邏輯電路的小系 統(tǒng)設(shè)計(jì)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)SSI電路分析和設(shè)計(jì)，MSI電路分析和設(shè)計(jì)。.難點(diǎn)集成芯片的功能與真值表理解,。第四章集成觸發(fā)器章支持課程目標(biāo)1.3：觸發(fā)器種類功能及其硬件認(rèn)識(shí)。（一）課程內(nèi)容.觸發(fā)器概述。.基本RS觸發(fā)器。.時(shí)鐘觸發(fā)器。. T觸發(fā)器和T觸發(fā)器。.主從型觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，阻塞維持型觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)。（二）教學(xué)要求.熟練掌握基本RS觸發(fā)器、主從JK觸發(fā)器（包括邊沿JK觸發(fā)器）和維

10、持.阻塞 D觸發(fā)器的邏輯功能、觸發(fā)方式、特性方程及其動(dòng)作特點(diǎn)。要求：給出一、二個(gè) 觸發(fā)器組成的電路及其輸入波形，能畫(huà)出其輸出波形圖。.正確理解邊沿JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器、T觸發(fā)器和維持-阻塞D觸發(fā)器的邏輯功 能、觸發(fā)方式、特性方程及其在時(shí)序邏輯電路中的應(yīng)用。. 了解同步RS觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象和主從JK觸發(fā)器的一次變化問(wèn)題。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)L重點(diǎn)各種觸發(fā)器的輸入輸出邏輯關(guān)系。2 ,難點(diǎn)主從型觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，阻塞維持型觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)。RS觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象和主從 JK觸發(fā)器的一次變化問(wèn)題。第五章時(shí)序邏輯電路本章支持課程目標(biāo)1.5：時(shí)序邏輯電路分析步驟，寄存器和計(jì)數(shù)器的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用； （一）課程內(nèi)容.時(shí)序邏輯電

11、路概述。.時(shí)序邏輯電路的分析方法。.時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)。.寄存器和計(jì)數(shù)器的分析和應(yīng)用。. MSI時(shí)序邏輯器件的應(yīng)用（板書(shū)結(jié)合多媒體講授，設(shè)計(jì)題講解）（二）教學(xué)要求.熟練掌握時(shí)序邏輯電路的分析方法（包括移位寄存器、計(jì)數(shù)器和順序脈沖發(fā)生器 等）。要求：會(huì)列寫(xiě)時(shí)鐘方程、驅(qū)動(dòng)方程、次態(tài)方程（即狀態(tài)方程）；會(huì)列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 （或簡(jiǎn)易狀態(tài)轉(zhuǎn)換表）；會(huì)畫(huà)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；能全面、準(zhǔn)確地說(shuō)出所分析時(shí)序電路的邏輯 功能。另外，還應(yīng)知道同步和異步時(shí)序邏輯電路的區(qū)別，以及學(xué)會(huì)計(jì)數(shù)器自啟動(dòng)能力的 分析方法。.會(huì)應(yīng)用常用集成時(shí)序邏輯器件。熟練掌握集成計(jì)數(shù)器的邏輯功能及其使用方法, 例如:MSI異步二五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器CT74L

12、S290.同步8421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器CT74LS16（）O 要求：會(huì)分析給定的電路；會(huì)根據(jù)要求連線應(yīng)用。.正確理解和運(yùn)用分頻的概念。.掌握使用常用的時(shí)序MSI進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成功能性邏輯電路的小系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)L重點(diǎn)運(yùn)用MSI進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成功能性邏輯電路的小系統(tǒng)。2灘點(diǎn)運(yùn)用MSI進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成功能性邏輯電路的小系統(tǒng)。三、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法章（按序填寫(xiě)）教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實(shí) 驗(yàn)上 機(jī)課程 實(shí)踐小計(jì)第1章數(shù)字電路基礎(chǔ)66講授法1. 1、1.2第2章邏輯門(mén)電路628講授法、討論法1.3第3章組合邏輯729講授法、討論法1.4電路第4章集成觸發(fā)器66講授法、討

13、論法1.5第5章時(shí)序邏輯電路9211講授法、討論法1.6合計(jì)3440注：1.課程實(shí)踐學(xué)時(shí)按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入表格；2.主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學(xué)方法（基于問(wèn)題、項(xiàng)目、案例 等教學(xué)方法）等。四、課程考核（一）考核方式1.課程考核方式包括期末考試、平時(shí)及作業(yè)情況考核。期末考試采用閉卷筆試?？己朔绞?或途徑考核要求考核權(quán)重備注平時(shí)作業(yè)和隨堂測(cè)試課后完成4060道習(xí)題，主要考核學(xué)生 對(duì)每節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握 度，以隨堂測(cè)試的形式，在重點(diǎn)章內(nèi)容 進(jìn)行中或結(jié)束后，測(cè)試13題，主要考 核學(xué)生課堂的聽(tīng)課效果和課后及地復(fù) 習(xí)消化本章知識(shí)的能力，作業(yè)成績(jī)與隨 堂測(cè)試按15%計(jì)入總

14、成績(jī)；15%每次作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)課堂表現(xiàn)課堂到課出勤及課堂互動(dòng)情況，課 外參加輔導(dǎo)、答疑情況5%期末考試閉卷考試，與其他專業(yè)聯(lián)考，課程組集 體命題，試卷題型包括填空題、選擇題、 判斷改錯(cuò)題、分析題、電路分析電路設(shè)計(jì)和綜合應(yīng)用題7大類，以卷面 成績(jī)的80%計(jì)入課程總成績(jī)。80%注：新疆籍等少數(shù)民族生成績(jī)?cè)u(píng)定方法執(zhí)行學(xué)校文件規(guī)定。（二）本課程畢業(yè)要求達(dá)成度計(jì)算課程成績(jī)=平時(shí)x20%+期末考試x80%課程對(duì)某條畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度的評(píng)價(jià)值計(jì)算方法:評(píng)價(jià)值=口標(biāo)值（權(quán)重值）x課程支撐指標(biāo)點(diǎn)平均分課程支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的總分 七、參考書(shū)目及學(xué)習(xí)資料1數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第5版），閻石主編，北京：高等教育出版社，20132電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第5版），康華光主編.北京：高等教育出版社，20143數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答，王振宇主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016 八、大綱說(shuō)明.采用多媒體教學(xué)手段，建議采用講授、討論相結(jié)合，多種教學(xué)手段綜合運(yùn)用。.每次課后布置35題作業(yè)，共需完成大約40-60道習(xí)題，以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi) 容