1、数字逻辑课程教学大纲Digital Logic课程编号：130301047学 时：48 学分：3适用对象：软件工程、软件工程卓越班、计算机科学与技术、网络工程、物联网工程、医学信息工程、数字媒体技术(理科）先修课程：计算机基础；离散数学；大学物理；电路原理；模拟电子线路一、课程的性质和任务数字逻辑把数字电路和逻辑设计有机地联系起来，作为基础，较为深入地阐述了基本数字集成电路的工作原理和电气特性，着重讨论了逻辑电路的基本单元(门电路和触发器)，也讨论了中、大规模集成电路及其应用，介绍了一些近年迅速发展起来的器件和电路，同时讨论了作为数字电路与逻辑设计数学基础的逻辑代数及其化简方法。作为重点，系统
2、地讨论了组合逻辑电路、同步时序逻辑电路、异步时序逻辑电路的分析和设计方法；并介绍了采用大规模可编程逻辑器件的数字系统设计的新方法。通过本课程的学习，为学习后继课程打下良好基础，也为学生毕业后从事电子学、通信技术、自动控制、计算机应用等方面的科学研究和技术工作打下良好的基础。二、教学目的与要求数字逻辑是计算机科学与技术专业的一门专业技术基础课，是实践性很强的课程。通过本课程的教学，让学生了解数字逻辑电路的基本内容，掌握最基本的数字逻辑分析和设计方法。使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后进一步深入学习计算机组成原理、可编程逻辑等打好基础。要
3、求学生熟悉数制、码制和逻辑代数，能以逻辑代数为工具，掌握对各类组合电路、同步时序电路、异步时序电路的基本逻辑单元分析和设计。三、教学内容第一章：数字逻辑基础1基本内容：1.1 概述1.1.1 模拟量与数字量1.1.2 数字电路的分类1.1.3 数字电路的特点1.1.4 脉冲与脉冲参数1.2 数制与码制1.2.1 数制1.2.2 数的表示方法1.2.3 数制间的转换1.2.4 常用编码1.3 逻辑代数基础1.3.1 逻辑代数中的三种基本运算1.3.2 逻辑函数及其表示方法1.3.3 逻辑代数基本定律及常用公式1.3.4 逻辑函数的公式法化简1.3.5 逻辑函数的卡诺图化简1.3.6 具有无关项的
4、逻辑函数及其化简2教学基本要求：掌握：数制，数制之间的转换，码制和编码；逻辑代数基本定律和基本运算规律，逻辑函数的各种表达式，利用逻辑代数和卡诺图对逻辑函数进行化简。3教学重点难点：重点：逻辑函数的化简方法难点：卡诺图化简法4教学建议：本章涉及面广，因此教学形式以讲授方式为主。第二章：逻辑门电路1. 基本内容2.1 概述2.2 分立元件门电路2.2.1 二极管开关特性2.2.2 三极管开关特性2.2.3 简单门电路2.2.4 复合门电路2.3 TTL 集成逻辑门电路2.3.1 TTL 与非门的工作原理2.3.2 TTL 与非门的电压传输特性和抗干扰能力2.3.3 TTL 与非门的输入、输出特性
5、和带负载能力2.3.4 TTL 与非门的动态特性2.4 其它类型的 TTL 门电路2.4.1 集电极开路门(OC 门)2.4.2 三态输出门(TSL 门)2.5 MOS 逻辑门2.5.1 CMOS 反相器2.5.2 CMOS 与非门2.5.3 CMOS 或非门2.5.4 CMOS 传输门2. 教学要求掌握门电路的逻辑功能和外部特性，理解简单门电路的电路结构，了解 TTL 门电路和MOS 门电路的电路结构、工作原理。3. 教学重点难点：重点：TTL 与非门典型电路及其工作原理难点：CMOS 集成电路的特点和注意事项4. 教学建议：教学形式以讲授方式和讨论方式为主。第三章：组合逻辑电路1. 基本内
6、容3.1 概述3.2 组合逻辑电路的分析3.2.1 分析步骤3.2.2 分析举例3.3 组合逻辑电路的设计3.3.1 设计步骤3.3.2 设计举例3.4 常用组合逻辑部件3.4.1 编码器3.4.2 译码器3.4.3 数据选择器3.4.4 加法器3.4.5 数码比较器3.5 用中规模集成电路设计组合电路2. 教学要求掌握组合逻辑电路的基本分析和设计方法，理解编码器、译码器数据选择器和分配器、比较器、加法器。3. 教学重点难点：重点：组合逻辑电路的分析方法和设计方法难点：组合逻辑电路的设计方法4. 教学建议：教学形式以讲授方式和讨论方式为主。第四章：触发器1. 基本内容4.1 概述4.2 基本
7、RS 触发器4.3 同步 RS 触发器4.3.1 同步 RS 触发器4.3.2 同步 JK 触发器4.3.3 同步 D 触发器4.3.4 同步 T 触发器4.3.5 同步 T触发器4.4 主从式触发器4.4.1 主从 RS 触发器4.4.2 主从 JK 触发器4.4.3 主从 D 触发器4.4.4 其他类型触发器4.5 边沿触发器4.5.1 维持阻塞边沿 D 触发器4.5.2 集成触发器的使用及参数测试2. 教学要求掌握触发器的基本类型及状态描写和特性方程，了解各种触发器的简单应用。3. 教学重点难点：重点：触发器的基本性质；触发器主要结构形式及其特点；触发器的各种逻辑功能及其描述方法。难点：
8、掌握 RS、D、T、JK 等各种触发器的逻辑功能及其描述方法。4. 教学建议教学形式以讲授方式和讨论方式为主。第五章：时序逻辑电路1. 基本内容5.1 概述5.1.1 时序电路的结构特点和表示方法5.1.2 时序电路逻辑功能的描述5.1.3 时序电路的分类5.2 时序逻辑电路的分析5.2.1 时序逻辑电路的分析方法5.2.2 举例5.3 时序逻辑电路的设计5.3.1 时序逻辑电路的设计步骤5.3.2 举例5.4 寄存器5.4.1 数码寄存器5.4.2 锁存器5.4.3 移位寄存器5.5 计数器5.5.1 计数器分类5.5.2 二进制计数器5.5.3 十进制计数器5.5.4 可逆计数器 5.5.
9、5 用中规模集成计数器构成的任意进制的计数器5.5.6 移位寄存器型计数器2. 教学要求掌握时序电路的分析和设计方法，了解几种常用的时序逻辑电路。3. 教学重点难点：重点：时序逻辑电路的分析方法和设计方法。难点：时序逻辑电路的设计方法。4. 教学建议教学形式以讲授方式和讨论方式为主。四、教学环节与学时分配其 中序号 教学内容 总学时讲课 实验 上机 其他课外辅导/课外实践 备 注1 数字逻辑基础 6 62 逻辑门电路 8 83 组合逻辑电路 10 104 触发器 6 65 时序逻辑电路 8 8合计 38 38五、教学中应注意的问题：无六、实验/实践内容：见数字逻辑课程实验大纲。七、考核方式：学生最后总成绩由平时成绩*40%+实验测试成绩*60%的总和确定。八、教材及主要参考书：1、选用教材：数字电子技术基础 （第五版） ，阎石编著，高等教育出版社，2006 年2、主要参考书：数字电子技术基础黄洁主编，武汉：华中科技大学出版社，2004 年九、教改说明及其他：无执笔人：许纲理 . 系室审核人：刘杰
