《数字电路与逻辑设计》课程教学大纲

《数字电路与逻辑设计》课程教学大纲

一、课程名称

数字电路与逻辑设计 二、课程代码

020008035 三、课程属性

专业基础必修课 四、学时数、学分数

64学时、3.5学分 五、适用专业

四年制本科计算机科学与技术专业 六、编制者 编制： 七、编制日期 2013年7月

八、本课程的目的和任务

《数字电路与逻辑设计》是计算机科学与技术专业的主干课程之一。通过本课程的学习，使学生获得数字逻辑器件、数字逻辑电路的基本理论知识和基本技能。为学习后续有关专业课与进一步接受新技术打下必要的基础。 本课程的主要任务：

1．了解典型数字逻辑器件的逻辑符号和逻辑功能； 2．掌握数字逻辑电路的基本分析方法和设计方法； 3. 使学生能够阅读典型数字电路的工程图纸。 九、本课程与专业课程体系中其他有关课程的关系

先修课程：电路与模拟电子技术；后续课程：微机原理及接口技术，计算机组

成原理。

十、各教学环节学时分配

教学课时分配表

教学时数 序号 1 2 3 4 5

教学内容 逻辑代数基础 集成逻辑门电路（实验：TTL与非门参数性能测试，门电路） 组合逻辑电路（实验：加法器，组合逻辑电路综合实验） 触发器（实验：触发器） 时序逻辑电路（实验：计数器） 1

讲课 6 4 10 6 12 实验 4 4 2 2 其他 机动 6 7 8 脉冲波形产生与整形 数/模与模/数转换 半导体存储器件 4 4 4 50 12 2 合计

十一、课程教学内容及基本要求 （一）逻辑代数基础 （6学时） 1．主要教学内容

数制和码制，逻辑代数的基本公式和定理，逻辑函数的化简，逻辑函数的表示方法及相互转换。 2．教学要求

了解模拟信号、数字信号、二值数字和逻辑电平、数字波形，数字电路的特点及研究方法；

理解十进制、二进制、八进制和十六进制，十－二进制之间的转换，逻辑函数的概念；

掌握二进制码，基本逻辑运算，逻辑代数的公式和定理，逻辑函数的公式化简法和图形化简法，逻辑函数的表示方法及其相互转换。 3．重点、难点

二进制码，基本逻辑运算，逻辑函数的公式化简法和图形化简法，逻辑函数的表示方法及其相互转换。

（二）集成逻辑门电路 （4+4学时） 1．主要教学内容

分立元件门电路，TTL门电路，CMOS门电路，正负逻辑、各种集成电路使用时应注意的问题。 2．教学要求

了解三极管的开关特性，分立元件门电路的工作原理，CMOS门电路的工作原理和各种集成门电路使用时应注意的问题；

理解集电极开路门和三态门电路的工作原理；

掌握TTL与非门电路的工作原理、传输特性及主要参数。 3．重点、难点

TTL双极型集成门电路与CMOS集成门电路。 （三）组合逻辑电路 （10+4学时） 1．主要教学内容

组合逻辑电路的分析与设计，组合逻辑器件编码器、译码器、加法器、数数值比较器、数据选择器、数据分配器，组合逻辑电路的竞争冒险。 2．教学要求

了解组合逻辑电路的竞争冒险的产生和消除方法；

理解数据分配器和数值比较器的定义、逻辑功能和逻辑符号；

掌握编码器、译码器、加法器、数据选择器的逻辑功能和逻辑符号，以及它们的应用。

3．重点、难点

组合逻辑电路的分析和设计，组合逻辑器件的逻辑功能与逻辑符号，编码器、译码器、数据选择器及加法器的应用。

2

（四）触发器 （6+2学时） 1．主要教学内容

触发器的电路结构与工作原理，触发器的逻辑功能，触发器脉冲工作特性。 2．教学要求

了解各类触发器电路组成及工作原理； 理解各类触发器的相互转换；

掌握各类触发器的逻辑符号、逻辑功能及脉冲工作特性。 3．重点、难点

基本RS触发器的工作原理，集成JK、D触发器的逻辑符号、逻辑功能及脉冲工作特性。

（五）时序逻辑电路 （12+2学时） 1．主要教学内容

时序逻辑电路的特点和功能表示方法，时序逻辑电路的分析方法和设计方法，时序逻辑器件计数器、寄存器、顺序脉冲发生器。 2．教学要求

了解时序逻辑电路的特点和功能表示方法；

理解计数器、寄存器的定义，集成计数器和寄存器的逻辑功能与逻辑符号； 掌握时序逻辑电路的分析方法和设计方法，集成器计数器和寄存器的应用。 3．重点、难点

时序逻辑电路的分析方法和设计方法，集成器计数器和寄存器的应用。 （六）脉冲波形的产生与整形 （4学时） 1．主要教学内容

多谐振荡器，施密特触发器，单稳态触发器，555定时器及其应用。 2．教学要求

了解多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器的定义和应用； 理解555定时器的组成和工作原理，555定时器构成的多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的工作原理；

掌握石英晶体振荡器的工作原理，集成施密特触发器、单稳态触发器的逻辑符号、逻辑功能及应用，555定时器的应用。 3．重点、难点

集成单稳态触发器的应用，555定时器构成的多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的工作原理。

（七）数模与模数转换 （4学时） 1．主要教学内容

倒Ｔ型电阻D/A转换器、集成D/A转换器，逐次渐近型A/D转换器、集成A/D转换器。

2．教学要求

了解D/A和A/D转换器的主要技术指标，采样与保持、量化与编码的概念；

理解倒Ｔ型电阻D/A转换器和逐次逼近式A/D转换器的组成，集成D/A、A/D转换器管脚图；

掌握倒Ｔ型电阻D/A转换器和逐次逼近式A/D转换器的工作原理，集成D/A、A/D转换器的应用； 3．重点、难点

集成D/A转换器和集成A/D转换器的应用。 （八）半导体存储器件 （4学时） 1．主要教学内容

3

随机存取存储器RAM、只读存储器ROM。 2．教学要求

了解随机存储器RAM静态动态存储单元和只读存储器ROM的结构； 理解随机存储器RAM基本结构；

掌握随机存储器RAM存的操作与存储容量的扩展。 3．重点、难点

随机存储器RAM的应用。

十二、课程考核方式及成绩评定 考核方式：闭卷形式

成绩评定：平时成绩占30%，期末考试成绩占70%

十三、建议教材（指定教材）与教学参考书（学习资源） 建议教材（指定教材）:

《数字电路与逻辑设计》第三版，胡锦主编，高等教育出版社出版，2010年。 教学参考书: 1．《电子技术基础 数字部分》第四版，康华光主编，高等教育出版社出版，2000年。 2．《数字电子技术基础》第四版，阎石主编，高等教育出版社出版，2001年。 3．《数字电子技术》，姚娅川主编，重庆大学出版社出版，2006年。 十四、课程大纲审核批准 教研室主任 审核日期 2013年07月20日 系主任 审核日期

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