数字电子技术教学大纲.doc

1、 1 数字电子技术 课程教学大纲 执笔人： 张晓冬等 编写日期： 2012 年 12 月 一、课程基本信息 1 课程 编号 ： 94L117Q 2 课程 体系 /类别 ： 专业类 /专业基础课 ,专业主干课 3 学时 /学分： 64/4 4 先修课程 ： 电路、模拟电子技术 5 适用专业： 电气 工程 及其 自动化 二、课程教学目标及学生应达到的能力 本课程是 电气信息类专业的 主要技术基础理论课程之一，是该专业的主干课程。 本课程的教学目的是使学生掌握数字电子技术的基本工作原理、基本分析方法和基本应用技能，使学生能够对各种基本逻辑单元进行分析 和设计，学会使用标准的集成电路和可编程逻辑器件，

2、并初步具备根据实际要求应用这些单元和器件构成简单数字电子系统的能力，为后续专业 课程的学习奠定坚实的基础。 三、课程教学内容和要求 序号 知识单元（章节） 知识点 要求 推荐学时 0 数字电路综述 课程简介 阐述数字系统的基本概念 理解 1 1 数字逻辑基础 二进制数 ， 原码，反码和补码 理解 2 不同数制之间的相互转换 掌握 常用的编码 掌握 逻辑函数及其表示方法 理解 3 逻辑代数的运算公式和规则 理解 逻辑函数的标准形 式 掌握 逻辑函数的化简 掌握 2 逻辑 门电路 标准 TTL 门和 CMOS 反相器 了解 2 TTL 标准与非门的改进型 电路 了解 逻辑门的接口电路 理解 TTL

3、 与 CMOS 门电路的外特性 掌握 2 OC 门、 TSL 门和传输门的使用 掌握 3 组合逻辑电路与 VHDL语言 VHDL 的输入方法及编译流程 了解 2 VHDL 语言及其应用入门 理解 组合逻辑电路的分析与设计 掌握 4 组合逻辑电路中的竞争与冒险 理解 2 组合逻辑电路模块 掌握 4 4 时 序逻辑电路 各种触发器的结构和工作原理 理解 2 触发器的特征方程及触发条件 掌握 时序电路的基本结构及特点 理解 同步时序电路的分析与设计 掌握 6 2 序号 知识单元（章节） 知识点 要求 推荐学时 同步时序电路的 VHDL 设计 理解 2 异步时序电路的分析 理解 5 常用时序集成电路模

4、块及其应用 计数器型序列信号发生器 理解 2 不同芯片的逻辑符号和功能 理解 任意模计数器的分析和设计 掌握 3 环形计数器和扭环形计数器 掌握 分频器的分析和设计 理解 6 可编程逻辑器件 PLD 可编程 逻辑器件综述 了解 2 各种存储器及其工作原理 理解 FPGA 与 CPLD 简介 理解 7 A/D 与 D/A 转换器 A/D 和 D/A 的转换原理 了解 2 A/D 和 D/A 的性能参数 理解 A/D 转换器的关键部件 理解 R-2R 网络型 D/A 转换器 掌握 2 三种重要的 A/D 转换器 掌握 8 脉冲产生与整形 RC 积分与微分电路 了解 2 单稳态触发器的工作原理 理解

5、 施密特触发器的工作原理 理解 3 暂稳态持续时间的计算 掌握 555 定时器 掌 握 9 实验 1 集成门电路逻辑功能测试与应用 （ 基础 性实验 ） 不同门电路逻辑功能测试 ； 用与非门实现不同门电路的逻辑功能 ； 在与非门的一个输入端加计数脉冲信号， 检验“门控”作用 。 掌握 2 10 实验 2 组合逻辑电路设计 （设计性实验 ） 用与非门或 8 选 1 的数据选择器设计一个 4位二进制码数据范围指示器 ； 检测编码器、译码器和显示译码器的逻辑功能。 掌握 2 11 实验 3 触发器功能 检验与应用（设计性实验 ） 将 D 触发器和 JK触发器进行功能互换 ； 用 D 或 JK触发器组

6、成4 位单向移位寄存器、 4 位异步二进制加 /减法计 数器。 掌握 2 12 实验 4 中规模集成时序电路功能测试与综合 （设计性实验 ） 使用 2 片 74LS194 设计 8 位双向移位寄存器 ； 使用 74LS161 设计M 16、 M 16 的计数器 ； 使用74LS290 设计 M 10 的计数器。 掌握 2 13 实验 5 555 定时器应用（设计性实验） 用 555 定时器构成单稳态触发器 ； 用 555 定时器构成多谐振荡器 ； 调整 电路 参数，观察电路参数 变化 对其性能的影响。 掌握 2 3 序号 知识单元（章节） 知识点 要求 推荐学时 14 实验 6 A/D 与 D

7、/A 转换器 应用 （设计性实验） 检测 DAC0832 的功能，对应输入各位数码测量输出电压数值 ； 检测 ADC0809 的功能，用发光二极管观察输出状态。 掌握 2 15 实验 7 8 路抢答器设计（综合性实验） 供 8 名选手抢答 比赛 ； 具有锁存与显示功能 ；具有 声响提示 功能；具有 设置清除和抢答控制 功能。所用电路不限。 掌握 4 四、课程教学安排 在教学方法上，采取课堂讲授、实验及上机操作、 课堂讨论、 课后自学 、完成作业及研究性教学作品 等多种形式。通过本课程各教学环节 的有机结合 ，培养学生分析问题、解决问题和 应用 实践 的 能力。 本课程理论与实践并重，在强调理

8、论知识学习的同时，安排较多的学时用于实验与上机仿真 ，提高学生综合应用知识解决问题的能力。 （一）课堂讲授 在教学过程中，教师应注重加强基础，对数字电路基本单元的基本概念、基本原理、基本分析方法进行适当详细的讲解，并指出每章的重点和难点。讲授中应尽量结合数字技术的最新 研究 成果，注重理论联系实际，通过电子课件、上机实验等多种形式展示、讨论，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、内容和方法的理解，使学生 逐渐 掌握 一般数字 电路系统的分析与设计方法。 （二）教学方法 本门课程已制作电子教案，可在适当章节或适当时间使用 。 采 用多媒体与黑板相结合的手段进行教学，既重 “ 量 ” 又重 “ 质

9、” ，既要注重内容的广泛性，又要突出重点。 号召 学生参观大型电子科技展览和数字技术成果展，使学生了解数字技术的最新发展成果，拓宽 其视野 。 （三）课堂讨论和课后自学 为了培养学生 的 自学能力和分析 、 处理问题的能力，对各章的重点和难点 问题 ，采用课堂讨论的形式，加深理解。 在课堂讨论中，同学们还可以交流学习内容和体会，起到互相促进、共同进步的作用。 （四）实验 加强学生的动手能力 的培养 ，学生在 实验 环节除完成教师安排 的 任务，还可以根据实际情况，自选一些题目进行 设计 。 1 实验目的 ：加深对 课堂 所学知识的理解，培养学生的实践能力。 2 实验前指导 ：实验前教师应做实验

10、 内容 、 要求 方面的指导 ，并 要求学生先做些实验前的预习准备工作， 经过预习要达到： 明确实验目的和要求； 熟悉实验内容 ，完成实验电路设计 ； 了解实验验收标准和具体考核方法。 3 实验项目 ： 实验 内容 紧靠理论大纲。共 7个实验， 16 学时。 五、课程的考核 4 考试可灵活 采用 闭卷、平时作业、 大作业（研究性教学载体）、 实验和 仿真设计 相结合的形式。闭卷部分的考试题包括基本概念、基本理论、基本分析方法等，题型可采用填空题、简答题、选择题 、分析设计题、计算题等多种形式。 总评成绩： 1 考试成绩：期末闭卷考试 60% 2 平时成绩：考勤 +作业 +研究性学习 20% 3

11、 实验成绩：实验（含报告 、 仿真设计 ） 20% 注： 平时成绩 、 实验成绩 均不低于 60 分，获得期末考试资格。期末考试 成绩 低于 50 分，则该成绩直接做课程总成绩。 六、本课程与其它课程联系与分工 先修课程：电路、模拟电子技术 后续课程：微机原理与接口技术 等 七、建议教材及参考书 1.教材 1 侯建军 等 . 数字电子技术基础 .第二版 . 北京 .高等教育出版社 . 2007. 2 美 Thomas L. Floyd. 余缪改编 . 数字电子技术 .第九版 .英文缩编版 . 北京 . 电子工业出版社 . 2008. 2.教学参考书 1 康华光 等 . 电子技术基础 （ 数字部分 ） .第五版 .北京 .高等教育出版社 .2006. 2 姜立东 . VHDL 语言程序设计及应用 .第二版 . 北京 .北京邮电大学出版社 . 2004. 3 侯建军 . 电子技术基础实验、综合设计实验与课程设计 .北京 .高等教育出版社 .2007. 4 李国国 ,宁涛 . 数字电子技术实验导航（自编讲义 ） .北京 . 北京交通大学国家电工电子教学基地 . 2009 年 .