电子技术专业-数字电子技术B大纲
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《数字电子技术B》课程教学大纲
课程代码:030031106
课程英文名称:Digital Electronic Technology B
课程总学时:48 讲课:48 实验:0上机:0
适用专业:自动化学院电子科学与技术,信息学院计算机科学与技术
大纲编写(修订)时间:2017.11
一、大纲使用说明
(一)课程的地位及教学目标
1. 本课程是电子科学与技术专业的专业基础课,是必修课。
2.通过本课程的学习,使学生熟悉数字电路的基本原理及特性并且在此基础之上能够掌握其分析方法和设计方法。学习数字电子技术课程,对培养学生的科学思维能力,树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析和解决问题的能力,都有及其重要的作用。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求
1.通过本课程的学习使学生掌握数字电路的基本原理。
2.掌握逻辑代数分析的理论方法,使学生掌握组合逻辑电路,时序逻辑电路分析与设计的基本方法。
3. 使学生了解数字系统设计方法。
(三)实施说明
课程各章节内容在重点、深度和广度方面的说明:
1.用真值表、逻辑表达式、逻辑图、波形图、卡诺图、状态图等描述逻辑问题的方法。
2.化简或变换逻辑函数的公式法和卡诺图法。
3.TTL和CMOS门电路的特性及特点。
4.掌握组合逻辑电路的分析方法与设计方法。
5.掌握使用MSI实现简单数字系统的一般方法。
6.掌握各种基本、同步以及边沿触发器使用方法和基本原理。
7.掌握时序逻辑电路的分析和设计方法。
8.掌握集成计数器的设计和使用方法。
(四)对先修课的要求
本课程的先修课为:《电路》及《模拟电子技术》(可与模拟电子技术并行)。
(五)对习题课、实验环节的要求
1.对重点、难点章节应安排习题课,例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识,用以解决实际问题为目的。
2.课后作业要少而精,内容要多样化,作业题内容必须包括基本概念、基本理论及设计方面的内容,作业要能起到巩固理论,掌握计算方法和技巧,提高分析问题、解决问题能力,熟悉标准、规范等的作用,对作业中的重点、难点,课上应做必要的提示,并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业,作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。
(六)课程考核方式
1.考核方式:考试。
2.考试目标:重点考核本课程的基本概念、基本知识、基本技能和知识应用能力。
3.成绩构成:本课程的总成绩主要由三部分组成:平时成绩(包括作业情况、出勤情况、小测验、课堂提问等)占20%,期末考试成绩占80%。
(七)参考书目
1.《数字电子技术基础简明教程》(第三版).余孟尝编. 北京:高等教育出版社,2016.
2.《数字电子技术基础》(第六版).阎石编. 北京:高等教育出版社,2016.
3.《数字电子技术基础》周良权. 北京:高等教育出版社,201
4.
4.《数字电子技术》(第十版).[美]Thomas L.Floyd. 北京:电子工业出版社,2014.
二、中文摘要
本课程主要是使学生掌握数字电子技术的基本理论、基本工作原理、分析设计数字系统的基本方法和基本的实验技能, 为下一步学习综合电子系统设计和深入学习后续课程打下必要的基础。培养学生解决和处理实际问题的思维方法与独立动手能力。
三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分逻辑代数基础
总学时(单位:学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0
第1.1部分数制和码制
具体内容:
1. 理解有关数字电路基础的概念。
2. 数制和码制。
3. 二进制、八进制、十六进制的计数规律及其相互转换方法。
第1.2部分逻辑代数基本运算
具体内容:
1. 8421BCD码、5421BCD码、余3码的编码规则和特点。
2. 逻辑代数的三种基本运算、基本公式和常用公式。
重点:
1. 逻辑代数的基本运算、常用公式。
难点:
1. 逻辑代数的基本运算、常用公式。
习题内容:
1. 逻辑代数的基本运算、常用公式练习。
第1.3部分公式法和卡诺图法化简逻辑函数
具体内容:
1. 运用公式法和卡诺图法,化简逻辑函数。
2. 逻辑函数中的五种表示方法:真值表、逻辑式、逻辑图、卡诺图和波形图,表达方法之
间的转换。
重点:
1.用真值表、逻辑表达式、逻辑图、波形图、卡诺图、状态图等描述逻辑问题的方法。
2.化简或变换逻辑函数的公式法和卡诺图法。
难点:
1.用真值表、逻辑表达式、逻辑图、波形图、卡诺图、状态图等描述逻辑问题的方法。
2.化简或变换逻辑函数的公式法和卡诺图法。
习题内容:
1. 逻辑函数的化简,画逻辑图。
第2部分门电路
总学时(单位:学时):8讲课:8 实验:0 上机:0
具体内容:
1. 半导体二极管和三极管开关特性。
2. 分立元件门电路。
3. TTL门电路的电气特性与参数。
4. TTL特殊逻辑门:三态门,OC门的符号、逻辑功能及其使用。
5. CMOS特殊逻辑门:三态门,OD门和传输门的符号、逻辑功能及其使用。
6. 74系列和4000系列集成逻辑门电路器件特点、逻辑功能及其使用。
重点:
1.特殊逻辑门:三态门、OC门、OD门和传输门的符号、逻辑功能及电气特性。
难点:
1.特殊逻辑门:三态门、OC门、OD门和传输门的符号、逻辑功能及电气特性。
习题内容:
1.门电路的逻辑表达式练习。
第3部分组合逻辑电路
总学时(单位:学时):12 讲课:12 实验:0 上机:0
第3.1部分组合电路分析和设计方法
具体内容:
1. 组合逻辑电路的特点。
2. 组合逻辑电路的一般分析和设计方法。
重点:
1. 组合逻辑电路的一般分析和设计方法。
难点:
1. 组合逻辑电路的一般分析和设计方法。
第3.2部分加法器、数值比较器
具体内容:
1. 半加器、全加器、加法器的逻辑功能。
2. 比较器的逻辑功能。
重点:
1. 半加器、全加器、加法器、比较器的逻辑功能。
难点:
1. 半加器、全加器、加法器、比较器的逻辑功能。
习题内容:
1. 加法器、比较器的逻辑功能练习。
第3.3部分编码器、译码器、数据选择器及分配器。
数字电⼦技术B——总览
数字电⼦技术基础B
——从⼊门到⼊⼟
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绪论
课程⽬的:掌握基本概念、基本设计和分析的⽅法、以及基本实验技能;具有能够继续深⼊学习和接受电⼦技术新发展的能⼒,以及将所学知识⽤于本专业的能⼒。
1.数字量和模拟量
·数字量:在时间上和数量上都是离散、不连续的。(存在⼀个最⼩数量单位Δ)
·模拟量:数字量以外的物理量。
·数字电路和模拟电路:⼯作信号、研究对象、分析/设计⽅法以及所⽤的数学⼯具都有显著的不同。
2.什么是电⼦技术?
是研究电⼦器件以及电⼦器件应⽤的⼀门学科
3.电⼦技术的发展
·1948 贝尔实验室制成第⼀⽀晶体管
·1958 集成电路(4-12-100-1000)
·1969 ⼤规模集成电路(10万)
·1975 超⼤规模集成电路(15万)
·……
4.电⼦电路?
处理信息、能量转换
·模拟电路:⽤连续的模拟电压/流值来表⽰信息
·数字电路:⽤⼀个离散的电压序列来表⽰信息
第⼀章信息和编码
1.信息
⼆进制信息
2.编码
对信息进⾏描述
·唯⼀性
·编码的效率以及可靠性、安全性
·数制:表⽰数量的规则
①每⼀位的构成
②从低位向⾼位的进位规则
·数制:⼆进制、⼋进制、⼗进制、⼗六进制
$$
⼆进制转⼗进制:v=\sum_{i=0}{n-1}{2ib_i}
$$
$$
转换公式:D=\sum{K_iN^i}{}
$$
⼆进制数的补码:
·算数运算
⼆进制数的0/1可以表⽰数量,进⾏加,减,乘,除等运算
⼆进制数的正、负号也是⽤0/1表⽰的。
在定点运算中,最⾼位为符号位(0为正,1为负)
《数字电子技术实验》教学大纲
一、课程基本信息
课程编码:075113B
课程名称:数字电子技术实验
英文名称:Digital Electronic Technology Experiment
课程类别:专业基础及核心课
总学时:16
总学分:0.5
适用专业:电子科学与技术专业、电气工程及其自动化专业
二、实验课程的性质、目标和任务
课程性质:
《数字电子技术实验》课程是电子科学与技术专业、电气工程及其自动化专业的一门专业基础课,属于必修课。
课程目标:
1、培养学生初步具有数字电路的分析和设计能力;
2、培养学生初步具有电路调试和常见故障排除的能力;
3、培养学生具有正确处理实验数据、分析实验结果的能力;
4、培养学生能够独立写出严谨的、有理论分析的、文字通顺且字迹工整的实验报告。
课程任务:
1、掌握常用电子仪器仪表的使用,如双踪示波器、万用表等;
2、掌握数字电路基本测试方法,如组合、时序电路逻辑功能测试等;
3、掌握数字电路基本设计方法,加深对数字电路工作原理的理解;
4、掌握数字电路故障排除的基本方法。
三、实验课程教学基本要求
1、学生要遵守实验室的规章制度,爱护实验设备;
2、学生应熟练使用数字电路实验箱、万用表、示波器等;
3、实验前要作好充分准备,包括电路设计、测试步骤与方法等;
4、实验后能独立撰写实验报告,准确分析实验结果,并与理论分析结果进行对比;
5、每个实验完成后,需按时提交实验报告。
四、实验教学内容及要求
实验一集成门电路(2学时)
【实验类型】
设计性实验
【目的与要求】
1、了解数字电路实验箱的基本功能和使用方法。
数字电子技术课程教学大纲
(DIGITA1E1ECTRONICTECHNO1OGY)
总学时数:56其中实验学时:0
学分:3.5
适用专业:电气工程与自动化专业
一、课程的性质、目的和任务
本课程是自动化专业的必修学科基础课程。数字电子技术是电工、电子系列课程知识平台上的重要组成部分,是在电子技术方面入门性质的重要技术基础课。其教学目的是使学生获得适应信息时代的电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。培养学生分析和解决问题的能力,为以后深入学习数字电子技术领域的相关内容和专业应用打好基础。具体包括两方面:
一是正确分析设计数字电路特别是集成电路的基础;
二是进一步学习设计专用集成电路芯片的基础。
二、课程教学的基本要求
在本课程学习中,要求学生掌握数字电子技术中的基本概念、基本原理和基本分析方法,其中包括:数字逻辑基础知识、逻辑门电路、组合逻辑电路的分析和设计、触发器时序逻辑电路的分析和设计、存储器和可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和变换、数模和模数转换器的基本内容。此外还应了解数字系统设计的一般方法。
三、课程的教学内容、重点和难点
第一章数字逻辑概论(6学时)
第一节数字逻辑电路概述
(1)数字信号和数字电路的特点
(2)数字电路的研究方法
第二节数制
(1)十进制数、二进制数、十六进制数的构成特点
(2)非十进制数向十进制数转换及十六进制与二进制的相互转换的方法
(3)十进制数向非十进制数转换的方法
第三节二进制数的算术运算
(1)无符号二进制数的算术运算
(2)带符号二进制数的减法运算
第四节编码
(1)8421码内容及构成特点
《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,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
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。
数字电⼦技术教学⼤纲
《数字电⼦技术》教学⼤纲
课程名称:数字电⼦技术
学分: 4 总学时:64 实验学时: (单独设课)其它实践环节:数字电⼦技术课程设计
适⽤专业: 电类专业
⼀、本课程的性质和任务
本课程是针对电类专业,学习数字逻辑设计的知识要求⽽开设的重要专业基础课。它是研究各种半导体器件的性能、电路及其应⽤的重要学科,是⼀门理论和实际紧密结合的课程。本课程是电类专业的专业必修课和学位课。
本课程的任务是:结合实践教学环节学⽣,通过本课程的学习,能熟练地掌握数字逻辑设计的理论、⽅法和实践,了解数字逻辑的发展概况,掌握⽤Verilog HDL硬件描述语⾔来设计⼀般的数字电路。为学习后续课程、电⼦技术的应⽤和创新以及培养⾼素质⼈才打好基础。
⼆、本课程的教学内容和基本要求
⼀、理论知识⽅⾯
1.了解数字电⼦技术的有关基本概念、术语;掌握数制、⼆进制码及其之间的转换及数字逻辑的基本运算;
2.掌握逻辑代数常⽤基本定律、恒等式和规则。掌握逻辑代数的变换和卡诺图化简法;熟悉硬件描述语⾔Verilog HDL。3.了解半导体器件的开关特性。熟练掌握基本逻辑门(与、或、与⾮、或⾮、异或门)、三态门、OD门(OC门)和传输门的逻辑功能。学会门电路逻辑功能分析⽅法。掌握逻辑门的主要参数及在应⽤中的接⼝问题。
4.熟练掌握组合逻辑电路的分析⽅法和设计⽅法。掌握编码器、译码器、数据选择器、数值⽐较器和加法器的逻辑功能及其应⽤;学会阅读MSI器件的功能表,并能根据设计要求完成电路的正确连接。了解可编程逻辑器件的表⽰⽅法,会⽤PLD实现组合逻辑电路。
数字电子技术课程大纲
一、课程简介
数字电子技术作为现代电子工程领域的基础课程之一,是培养学生掌握数字电路设计与应用的重要环节。本课程旨在通过理论授课和实践操作相结合的方式,使学生全面掌握数字电子技术的基本原理、设计方法和应用技能。
二、教学目标
本课程的教学目标主要包括:
1. 掌握数字电子技术的基本理论和分析方法,并能运用此理论分析解决数字电路设计中的问题;
2. 熟悉数字电子技术的各种逻辑门电路、时序电路和组合电路,能够进行数字电路的设计和验证;
3. 知晓数字电子技术在计算机、通信、控制等领域的应用,并了解新兴技术领域中的数字电路设计思想和方法;
4. 具备独立进行数字电路实验和项目设计的能力,并能够准确分析实验数据和结果;
5. 引导学生培养系统思维和创新意识,提高解决实际问题的能力。
三、教学内容
本课程的教学内容主要包括以下几个方面:
1. 数字系统及其表示
- 数字电子技术的基本概念和发展历程
- 进制转换和数制运算
- 逻辑代数基础
2. 基本逻辑门电路
- 与门、或门、非门电路设计与分析
- 异或门、与非门、或非门电路设计与分析3. 组合逻辑电路设计
- 简化与合取范式和析取范式
- 组合逻辑电路的最小化设计与实现
- 编码器、译码器和多路选择器的设计
4. 时序逻辑电路设计
- 触发器的概念和应用
- 寄存器和计数器电路设计
- 有限状态机的设计
5. 接口与存储器
- 数字电路与模拟电路接口技术
- 存储器的基本原理和应用
6. 计算机体系结构中的数字电路设计
- CPU和控制器的设计
- 存储器和总线的设计
四、教学方法
电子行业数字电子技术考试大纲
一、考试内容概述
电子行业数字电子技术考试所涉及的内容主要包括数字电路基础、数字信号处理、嵌入式系统等方面的知识。本文档将详细介绍每个知识点的考试要求和重点内容。
二、数字电路基础
1. 数制与编码
•二进制、八进制、十进制和十六进制的相互转换方法与应用。
•字符编码常用的ASCII码、BCD码和Gray码的特点及应用。
2. 组合逻辑电路
•基本逻辑门及其真值表与逻辑功能特性。
•组合逻辑电路的设计方法,包括卡诺图和真值表法。
•编译逻辑电路的设计与应用。
•二进制加法器、编码器、解码器等常用组合逻辑电路的原理和应用。
3. 时序逻辑电路
•触发器和锁存器的原理和应用。
•同步时序电路和异步时序电路的设计方法与应用。
•计数器和移位寄存器的原理、应用和设计方法。
三、数字信号处理
1. 数字信号的离散与采样
•连续信号与离散信号的定义和特点。
•奈奎斯特采样定理的原理与应用。
2. Z变换与数字滤波器
•Z变换的定义和性质,包括线性性、平移性、共轭性等。
•FIR滤波器和IIR滤波器的原理、特点和设计方法。
3. FFT算法与频谱分析
•傅里叶级数展开的理论和应用。
•快速傅里叶变换(FFT)算法的原理和实现。
•频谱分析的方法与应用。
四、嵌入式系统
1. 嵌入式系统基础
•嵌入式系统的概念和特点。
•嵌入式系统的硬件组成和软件开发流程。
•嵌入式系统的应用领域和发展趋势。
2. 嵌入式处理器
•常用的嵌入式处理器架构,如ARM、MIPS等。
•嵌入式处理器的工作原理和编程模型。
•嵌入式处理器的特点,如节能、性能、中断处理等。
《数字电子技术》课程教学大纲
课程名称:数字电子技术
课程代码:
学分 / 学时:3/51
适用专业:电子信息与电气工程类各专业
先修课程:基本电路理论
后续课程:数字电子技术实验
开课单位:电子信息与电气工程学院
一、课程性质和教学目标
课程性质:此课程是电子信息与电气工程类各专业的专业基础课。
教学目标:围绕数字电路的基本概念、基本工作原理,基本分析方法和基本设计方法,培养学生分析和解决实际问题的能力,为后续专业课程打下坚实的基础。
本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。
二、课程教学内容及学时分配
三、教学方法
以课堂教学为主,结合自学、课外作业、小组大作业等形式进行多样化教学模式。
使用英语原版教材,与国外相关课程教学接轨,进行双语授课;且同步开设全英语授课小班。
课堂教学主要讲解基本概念,基本原理,基本分析和设计方法,并结合具体应用实例深化讲解,使同学们更好地理解数字电路实现原理、提高对数字电路的兴趣、初步掌握简单数字电路的设计方法。课堂教学中还引入讨论,使同学们能更好地融入课堂教学。
大规模集成电路一章相对比较容易理解,交同学们自学,以培养同学们自主学习的意识、自主学习的能力和抓住要点的能力。
团组大作业能培养同学们的综合能力:熟练运用所学知识的能力、收集和提炼信息的能力、团队合作能力、表达能力等。
期中测验能督促同学平时学习的自觉性,同时也检验同学们前期的学习成效。
四、考核及成绩评定方式
最终成绩由平时作业、课堂表现、小组大作业、期中测验和期末考试成绩组合而成。各部分所占比例如下:
平时作业和上课参与程度:10%。主要考核对知识点的掌握程度、口头及文字表达能力。
《数字电子技术》教学大纲
《数字电子技术》课程教学大纲
一、课程的性质和任务
1、1课程性质
《数字电子技术》课程属于电子信息工程技术专业的专业基础课程。它是微机原理与接口技术、单片机原理与应用、电子设计自动化、嵌入式系统、高频电子线路等一系列课程的先修课程;是从事数字系统、智能控制系统设计工作的必备知识;是参加电子设计大赛,设计电子产品必备的专业知识,是学生提高专业技能、专业能力的主干课程。
1、2课程任务
本课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本概念和基本理论,熟悉数字电路的分析方法和设计方法。使学生掌握数模转换和模数转换电路的工作原理及其应用。培养学生具备测试电路的能力、实践动手和创新能力,简单数字逻辑系统的分析、设计与应用的能力,以及解决电子技术实践中遇到的数字系统问题的基本技能。
二、课程内容及要求
2、1、数字电路的基础知识
1、掌握数字信号、模拟信号、脉冲信号的定义。
2、掌握数制和码制的概念。
3、了解常用有权码的编制方法。
4、熟悉RC电路充放电过程。
5、熟悉晶体二极管、晶体三极管的开关特性。
2、2数字逻辑基础
1、熟悉逻辑函数的表示方法。
2、掌握逻辑代数规律和公式。
3、掌握公式法化简逻辑函数。
4、掌握卡诺图法化简逻辑函数
2、3逻辑门电路
1、掌握三种基本逻辑关系的定义、真值表、逻辑表达式。
2、掌握分立元件门电路的分析方法
3、掌握复合逻辑门电路的逻辑功能。
4、掌握TTL集成门电路的逻辑功能、使用要求。
5、掌握CMOS集成门电路的逻辑功能、使用要求。
2、4组合逻辑电路
1、掌握组合逻辑电路的分析方法。