数字电路与逻辑设计课程设计指导书[五篇范例]

第一篇：数字电路与逻辑设计课程设计指导书

数字逻辑设计 课程设计指导书

适用专业：计算机大类

目

录

一、课程设计目的...........................................................................................................................2

二、课程设计要求...........................................................................................................................2

三、课程设计内容...........................................................................................................................2

四、设计报告的内容和要求...........................................................................................................4 附录一 自选课题参考题目.............................................................................................................5

一、数码管显示控制器...........................................................................................................5

二、乒乓球游戏机...................................................................................................................5

三、智力竞赛抢答器...............................................................................................................5

四、数字钟...............................................................................................................................5

五、交通灯控制器...................................................................................................................6

六、双钮电子锁.......................................................................................................................6

七、彩灯控制器.......................................................................................................................6

八、速度表...............................................................................................................................6

九、出租车计价器...................................................................................................................7

十、自动奏乐器一...................................................................................................................7

十一、自动奏乐器二...............................................................................................................7

十二、自动打铃器...................................................................................................................7

十三、算术运算单元ALU的设计.........................................................................................8

十四、游戏机...........................................................................................................................8

十五、16路数显报警器..........................................................................................................8

十六、脉冲按键电话按键显示器...........................................................................................8

十七、病房呼叫系统...............................................................................................................9

十八、自动电子钟...................................................................................................................9

十九、具有数字显示的洗衣机时控电路...............................................................................9

二十、篮球比赛数字计分牌...................................................................................................9 二

十一、电子日历.................................................................................................................10 二

十二、设计模拟中央人民广播电台报时电路.................................................................10 二

十三、数字跑表.................................................................................................................10 二

十四、汽车尾灯控制器.....................................................................................................10 二

十五、篮球竞赛30秒计时器...........................................................................................10 二

十六、拔河游戏机控制器.................................................................................................11 附录二 TTL集成电路型号命名规则..........................................................................................12 附录三 部分TTL集成电路管脚排列图......................................................................................15

一、课程设计目的

《数字逻辑课程设计》是计算机大类学生的必修课之一，是《数字逻辑》课程的一个重要的实践教学环节，它与理论教学和实验教学相结合，培养学生综合运用所学的基础理论和掌握的基本技能来解决实际问题的能力。

课程设计通过完成一个课题的理论设计和实际调试工作，即能加深对所学知识的理解，又能培养综合的实践技能，从而提高分析问题和解决问题的能力。训练学生综合运用学过的数字逻辑的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路的能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

二、课程设计要求

（一）教学要求

1．巩固和加深对数字逻辑各类型电路的设计方法及电子器件所构成电路的理解，并适当拓宽学生在电子线路领域的知识面。

2．初步掌握数字电路的设计、计算方法。能根据系统的技术指标，论证、拟订设计方案；选用合适的电路形式并进行工程计算及选择电路的元器件。

3．培养独立组织实验方案、正确选择使用实验仪器的能力，提高对功能电路和系统的安装调整、测试技术，以及综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。

（二）能力培养要求

1．通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。2．通过实际电路方案的比较分析、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

3．掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。4．综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。5．培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

三、课程设计内容

从参考题目中自选1题进行资料查找和设计，具体课题实现内容及要求见附件1。1． 数码管显示控制器 2． 乒乓球游戏机 3． 智力竞赛抢答器 4． 数字钟 5． 交通灯控制器 6． 双钮电子锁 7． 彩灯控制器 8． 速度表 9． 出租车计价器 10.自动奏乐器一 11.自动奏乐器二 12.自动打铃器

13.算术运算单元ALU的设计 14.游戏机的设计 15.16路数显报警器 16.脉冲按键电话按键显示器 17.病房呼叫系统 18.自动电子钟

19.具有数字显示的洗衣机时控电路 20.篮球比赛数字记分牌 21.电子日历

22.设计模拟中央人民广播电台报时电路 23.数字跑表 24.数字温度计

25.篮球竞赛30秒计时器 26.拔河游戏机控制器

（三）设计课题选择的原则

1．课题内容综合教学要求。应与数字逻辑设计的理论教学内容相符，在此基础上，可进行适当的深化与拓宽。

2．课题内容的难度应适当。以便学生通过努力在规定时间内得以完成设计。同时，课题内容也应多样化，以便不同层次、不同水平、不同兴趣的学生有选择的余地。

3．课题内容应具有的实践性。让学生有较多的机会进行调整、测试，从面锻炼动手能力，同时，也应有一定的实用性，以利于调动学生对课程设计的积极性。

四、设计报告的内容和要求

报告的内容包括以下几个方面：

1、课程设计题目：自选题目名称

2、设计任务及主要性能指标和要求

3、电路的设计

（1）根据功能要求构建总体设计方案，比较和选定设计的系统方案，确定整个电路的组成及各单元电路完成的功能，画出系统框图。

（2）单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍。

（3）画出完整的总体电路设计图（器件型号、元件参数应标出）和必要的波形图，并说明电路的工作原理。

4、画出基本电路图并经理论验证无错误后在实验室完成电路元器件的安装、调试工作或仿真软件（如multisim或其他）进行模拟仿真。整理测试数据，分析是否满足设计要求。

5、在设计、实现、调试中的方法技巧，遇到的问题、原因及解决方法。

6、元器件清单。

7、总结设计电路的特点和方案的优缺点。

8、设计收获体会

9、参考文献。

设计实验部分根据实际完成的实验内容，按照上面自选题目包括的各部分内容提交课程设计袋，内附课程设计报告书。

报告要求根据课程设计报告的内容要求认真书写，所有的内容一律用课程设计报告书手写，总页数不得少于15页。

每位学生上交一份课程设计报告。

提交时间：第17周周五（12月25日）下午3:00，由学习委员统一收齐后交至科技楼604室，不接收补交，谢谢！进行编写。

附录一 自选课题参考题目

一、数码管显示控制器

要求：

1．能自动一次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列），1、2、3、4、5、6、7、1（音乐符号序列）；然后再从头循环；

2．打开电源自动复位，从自然数列开始显示。

二、乒乓球游戏机

要求：

1．用8个发光二极管表示球；用两个按钮分别表示甲乙两个球员的球拍； 2．一方发球后，球以固定速度向另一方运动（发光二极管依次点亮），当球达到最后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮）球将向相反方向运动，在其他时候击球视为犯规，给对方加1分；双方都犯规时，各自加1分；

3．甲、乙各有一数码管计分；

4、裁判有一个按钮，是系统初始化，每次得分后，按下一次。

三、智力竞赛抢答器

要求：

1．五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始； 2．每人一个发光二极管，抢中者灯亮； 3．有人抢答时，喇叭响两秒钟；

4．答题时限为10秒钟，从有人抢答开始，用数码管倒计时间，0、9、8…

1、0；倒计时至0的时候，喇叭发出两秒声响。

四、数字钟

要求：

1．输入10Hz的时钟；（提示：对已经有的kHz频率时钟进行分频）2．能显示时、分、秒，24小时制； 3．时和分有校正功能； 4．整点报时，喇叭响两秒； 5．可设定夜间某个时段不报时； 注意：硬件资源的节约。

五、交通灯控制器

要求：

1．东西方向为主干道，南北方向为副干道；

2．主干道通行40秒后，若副干道无车，仍主干道通行，否则转换； 3．换向时要有4秒的黄灯期；

4．南北通行时间为20秒，到时间则转换，若未到时，但是南北方向已经无车，也要转换。

5．附加：用数码管显示计时。

六、双钮电子锁

要求：

1．有两个按钮A和B，开锁密码可自设，如（3、5、7、9等）； 2．若按B钮，则门铃响：（滴、嗒…）；

3．开锁过程：按3下A，按一下B，则3579中的“3”即被输入；接着按5下A，按一下B，则输入“5”；依此类推，直到输入完“9”，按B，则锁被打开――用发光管KS表示；

4．报警：在输入3、5、7、9过程后，如果输入与密码不同，则报警；用发光管BJ表示，同时发出“嘟、嘟…”的报警声音；

5．用一个开关表示关门（即闭锁）。

七、彩灯控制器

要求：

1．有十只LED，L0……L9 2．显示方式

（1）先奇数灯依次灭（2）再偶数灯依次灭（3）再由L0到L9依次灭 3．显示间隔0.5S，1S可调

八、速度表

要求： 1．显示汽车Km/h数；

2．车轮每转一圈，有一传感脉冲，每个脉冲代表1m的距离； 3．采样周期设为10S；

4．要求显示到小数点后边两位； 5．用数码管显示；

6．最高时速小于300Km/h。

九、出租车计价器

要求：

1．5Km开始计价，起始价为5元，每公里1.2元； 2．传感器输出脉冲为0.5m/个；

3．每0.5km改变一次显示，且提前显示（只显示钱数）

十、自动奏乐器一

要求：

1．开机能自动奏一个乐曲，可以反复演奏； 2．速度可变。1 5 5 6 6 55 5 4 4 3 3 23．附加：显示乐谱。

十一、自动奏乐器二

要求：

1．开机能自动奏一个乐曲，可以反复演奏； 2．速度可变。

6 51 3 1 3 6 5--6 6 13．附加：显示乐谱

十二、自动打铃器

要求：

1．有数字钟功能：（不包括校时等功能）2．要设置六个时间，定时打铃； 3．响铃5秒钟。

十三、算术运算单元ALU的设计

要求：

1．进行两个四位二进制数的运算； 2．算术运算：A＋B，A－B，A＋1，A－1 3．逻辑运算：A and B，A or B，A not，A xor B 注意：从整体考虑设计方案，优化资源的利用

十四、游戏机

有三位数码管显示0-7之间的数码，按下按钮，三个数码管循环显示，抬起按钮，显示停止，当显示内容相同时为赢。

要求：

1．三个数码管循环显示的速度不同 2．停止时的延迟时间也要不同

3．如果赢了游戏时，要有数码管或LED的花样显示或声音提示。

十五、16路数显报警器

要求：

1．设计16路数显报警器，16路中某一路断开时（可用高低电平表示断开和接通），用十进制数显示该编号，并发出声音信号；

2．报警时间持续10秒钟；

3．当多路报警时，要有优先级，并将低优先级的报警存储，处理完高优先级报警后，再处理之（附加）。

十六、脉冲按键电话按键显示器

要求：

1．设计一个具有八位显示的电话按键显示器； 2．能准确反映按键数字；

3、显示器显示从低位向高位前移，逐位显示，最低位为当前输入位； 4．重按键时，能首先消除显示；

5．摘下电话后才能拨号有效，挂机后熄灭显示。

十七、病房呼叫系统

要求：

1．用1-5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高，1－5优先级依次降低；

2．用一个数码管显示呼叫信号的号码，没信号呼叫时显示0，有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫号用指示灯显示）；

3．凡有呼叫，发出5秒的呼叫声；

4．对低优先级的呼叫进行存储，处理完高优先级的呼叫，再进行低优先级呼叫的处理（附加）。

十八、自动电子钟

要求：

1．用24小时制进行时间显示； 2．能够显示小时、分钟； 3．每秒钟要有闪烁指示； 4．上电后从“00：00”开始显示。

十九、具有数字显示的洗衣机时控电路

要求：

1．洗衣机工作时间可在1~15分钟内任意设定（整分钟数）；

2．规定电动机运行规律为正转20s，停10s，反转20s，停10s再正转20s，以后重复运行；

3．要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行一分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转；

4．电机正转和反转要有指示灯指示。

二十、篮球比赛数字计分牌

要求：

1．分别记录两队得分情况；

2．进球得分加2分，罚球进球得分加1分； 3．纠正错判得分减2分或1分；

4．分别用三个数码管显示器记录两队的得分情况。

二

十一、电子日历

要求：

1．能显示年、月、日，星期； 2．例如：“01.11.08”，星期日显示“8”； 3．年月日，星期可调； 4．不考虑闰年。

二十二、设计模拟中央人民广播电台报时电路

要求：

1．当计时器运行到59分49秒开始报时，每鸣叫1s就停叫1s，共鸣叫6响；前5响为低音，频率为750Hz，最后1响为高音，频率为1KHz；

2．至少要有分秒显示。

二十三、数字跑表

要求：

1．具有暂停/启动功能； 2．具有重新开始功能；

3．用6个数码管分别显示百分秒、秒和分钟。

二十四、汽车尾灯控制器

要求：

1．汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二极管模拟），当在汽车正常运行时指示灯全灭；

2．在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮； 3．在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮； 4．在临时刹车时，所有指示灯同时点亮。

二十五、篮球竞赛30秒计时器

要求：

1．30秒计时器具有显示30秒的计时功能；

2．系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能； 3．计时器为30秒递减计时，其计时间隔为1秒；

4．当计时器递减计时到零时，数码显示不能灭灯，应发出光电报警信号。二

十六、拔河游戏机控制器

设计一个能进行拔河游戏的控制电路。电路使用9个发光二极管表示拔河的“电子绳”，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心店。游戏甲乙双方各持一个按钮迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。亮点移到任一方终端发光二极管，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输出保持，只有复位后才使亮点恢复至中心点，由裁判下达比赛命令后，甲乙双方才能输入信号，否则输入信号无效。附录二 TTL集成电路型号命名规则

1．1997年以后，我国生产的TTL集成电路型号与国际54／74系列TTL电路系列完全一致，并采用了统一型号，即CT0000系列。

说明：

①中国TTL集成电路 ②表示系列品种代号，其中： 1.标准系列，同国际54／74系列。2.高速系列，同国际54／74系列。3.肖特基系列，同国际54S／74S系列。4.低功耗肖特基系列，同国际54LS/74LS系列。③表示品种代号，同国际一致 ④表示工作温度范围

C：0~+70℃，同国际74系列电路的工作温度范围。M：—55~+125℃，同国际54系列电路的工作温度范围 ⑤表示封装形式

B：塑料扁平

D：陶瓷双列直插

F：全密封扁平

插

P：塑料双列直插

W：陶瓷扁平

2．部分国际公司TTL集成电路型号命名规则(1)(美国)德克萨斯公司(TEXAS)

说明：

①表示德克萨斯公司标准电路 ②表示工作温度范围

54系列；－55～＋125℃，74系列：0～＋70℃ ③表示系列

J：黑陶瓷双列直 ALS：先进的低功耗肖特基系列 AS：先进的肖特基系列

＜空白＞：标准系列

H：高速系列

L：低功耗系列

LS：低功耗肖特基系列S：肖特基系列

④表示品种代号 ⑤表示封装形式

J：陶瓷双列宣插

N：塑料双列直插

T：金属扁平

W：陶瓷扁平(2)(美国)摩托罗拉公司(MOTOROLA)

说明：

①表示摩托罗拉公司封装的集成电路 ②表示工作温度范围

4，20，30，40，72．74，83：0～十75℃ 5，21，31，43，82，54，93：—55～十125℃ ③表示品种代号 ④表示封装形式

F：陶瓷扁平

L：陶瓷双列直插

P；塑料双列直插(注：LS—TTL的型号同德克萨斯公司一致，如：SN74LS194J)(3)(美国)国家半导体公司(NATIONAL SEMICONDUCTOR)

说明：

①表示国家半导体公司单片数字电路 ②表示工作温度

74，80，8l，82．85，87，88；0～十70℃

54，70，71．72，75，77，78，93，96：一55～＋125℃ 83，96：0～十75℃ ③表示系列

＜空白＞：标准系列

H：高速系列

L；低功耗系列

LS：低功耗肖特基系列 S：肖特基系列

④表示品种代号 ⑤表示封装形式

D：玻璃—金属双列直插

F：玻璃一金属扁平

J：低温陶瓷双列直插

N：塑料双列直插

W：低温陶瓷扁平

(4)(日本)日立公司(HITACHI)

说明：

①表示日立公司数字集成电路 ②表示工作温度范围 74：—20～十75℃ ③表示系列

＜空白＞：标准系列

LS：低功耗肖特基系列

S：肖特基系列 ④表示品种代号 ⑤表示封装形式

＜空白＞：玻璃一陶瓷双列直插

P：塑料双列直插

附录三 部分TTL集成电路管脚排列图、逻辑门 1

2）触发器与锁存器（）计数器、译码器、数据选择器（3

第二篇：数字电路与逻辑设计实验报告

实验 报告书

课程名称

数字电路与逻辑设计

专

业

计算机科学与技术

班

级

姓

名

刘

腾

飞

学

号

09030234

指导教师

王

丹

志

成绩

2010年 年 11月 月 10 日

实验题目：

译码器、数据选择器及其应用

一、实验目的 1、掌握中规模集成译码器与数据选择器的逻辑功能与使用方法

2、熟悉数码管的使用 3、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法 二、实验原理 1 1、中规模集成译码器 74 LS 138

74LS138是集成3线－8线译码器，在数字系统中应用比较广泛。图-1是其引脚排列。其中 A2、A1、A0为地址输入端，0Y～ 7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。

图-1 74LS138真值表图-2如下：

图-2 74HC138工作原理为：当S1=1，S— 2+S — 3=0时，器件使能，电路完成译码功能，输出低电平有效。当S=0，S— 2+S — 3=X时，或S1=1, S— 2+S — 3=1,译码器被禁止，所有输出同时为1 2 2、双4 4 选1 1 数据选择器

74LS153 ?

所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。引脚排列如图-3所示，功能表如图-4所示。

图-3

输入 输出 S—

A1 A0 Q 1 0 0 0 0 X 0 0 1 1 X 0 1 0 1 0 D0 D1 D2 D3 图-4

1S—、2S — 为两个独立的使能端；A1、A0为两个公用的地址输入端；1D0~1D3和2D0~2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端；Q1、Q2为两个输出端。

当使能端1S—（2S —）=1时，多路开关被禁止，无输出，Q=0。

当使能端1S—（2S —）=0时，多路开关正常工作，根据地址码A1、A0的状态，将相应的数据D0~D3送到输出端Q。3、8 8 选1 1 数据选择器 74LS151

74LS151为互补输出的8选1数据选择器，引脚排列如图-5所示，功能表如图-6所示。

图-5

图-6 选择控制端（地址端）为A2~A0，按二进制译码，从8个输入数据D0~D7中，选择一个需要的数据送到输出端Q，S— 为使能端，低电平有效。

使能端S— =1时，不论A2~A0状态如何，均无输出，多路开关被禁止。

使能端S— =0时，多路开关正常工作，根据地址码A2、A1、A0的状态选择D0~D7中某一个通道的数据输送到输出端Q。

三、实验设备及器件 ●

硬件：PC机一台 ●

软件：QuartusⅡ5.0集成开发环境 四、实验内容 1.使用74LS138实现逻辑函数 F=A’B’C’+AB’C’+ABC 2.使用74LS151实现逻辑函数 F=AB’+A’B+AB 3.使用74LS153实现逻辑函数 F=A’BC+AB’C+ABC’+ABC

五、实 验过程 1、使用74LS138实现逻辑函数 F=A’B’C’+AB’C’+ABC ① 由74LS138功能表（图-1）可知电路图连接如图-7所示

图-7 ② 经编译检查无错（图-8）

图-8

③ 对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-9

图-9 2、使用74LS151实现逻辑函数F=AB’+A’B+AB

①将输入变量C、B、A作为8选1数据选择器的地址码A2、A1、A0。使8选1数据选择器的各个数据输入D0~D7分别与函数F的输出值一一对应，即A2A1A0=CBA、D0=D2=D3=0、D0=D4=D5=D6=D7=1则输出Q便实现了函数AB’+A’B+AB接线图如图-10

图-10 ②经编译检查无错（图-11）

图-11 ③对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-12

图-12 3、使用74LS153实现逻辑函数 F=A’BC+AB’C+ABC’+ABC

①函数F有3个输入变量A、B、C，而数据选择器有2个地址端A1、A0少于数据函数输入变量个数，在设计时可任选A接A1，B接A0。接线如图-13

图-13

②经编译检查无错如图-14

图-14 ③对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-15

图-15 六、实验心得 通过这次试验，我熟练掌握了74LS138译码器、74LS151和74LS153数据选择器的使用特点和方法。加强了对这些知识的了解，熟练掌握了QuartusⅡ5.0集成开发环境的使用。

第三篇：数字电路与逻辑设计教学大纲

《数字电路与逻辑设计》教学大纲

适用专业：通信工程、信息工程、自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化 课程类别：专业基础课 先修课程：电路原理 总 学 时：66 学

分：3 考核方式：考试

一、课程的性质与任务

本课程是信息工程、通信工程、自动化、测控技术与仪器和电气工程及其自动化专业学生必修的技术基础课程，是一门实践性很强的课程。通过本课程的学习，使学生掌握数字逻辑和数字系统的基础知识、基本分析方法和设计方法，培养使用标准逻辑器件的能力，初步了解可编程器件的知识，为深入学习后续课程和从事数字技术实际工作打下良好基础。

二、课程内容、基本要求与学时分配

1、绪论（2学时）

了解数字信号与模拟信号的定义与区别； 掌握各种数制间的转换； 了解常用的各种码制； 了解数字电路的分类；

2、逻辑函数及其化简（6学时）掌握布尔代数的运算规则；

掌握逻辑变量与逻辑函数的表示方法； 掌握逻辑函数的公式法化简法；

掌握卡诺图的绘制方法和用图解法化简逻辑函数；

3、集成逻辑门（6学时）

了解晶体管的开关特性；

了解TTL集成逻辑门的外部特性； 了解CMOS集成逻辑门的外部特性；

4、组合逻辑电路（8学时）掌握组合逻辑电路的分析方法；

掌握用逻辑门电路设计组合逻辑电路的方法； 掌握用中规模集成电路设计组合逻辑电路的方法； 了解组合逻辑电路的冒险现象；

5、触发器（8学时）

掌握各类触发器的特征方程和功能描述方法； 掌握基本触发器和钟控触发器的工作原理； 了解主从触发器和边沿触发器的工作原理；

6、时序逻辑电路（8学时）

掌握同步、异步时序逻辑电路的分析方法； 了解常用集成时序逻辑器件的使用方法；

掌握用小规模IC器件和中规模IC器件设计同步时序逻辑电路的方法； 了解异步时序逻辑电路的设计方法。

7、半导体存储器（2学时）

了解随机存取存储器和只读存储器的工作原理； 掌握随机存储器的扩展方法；

了解用只读存储器设计组合逻辑函数的方法；

8、可编程逻辑器件及其应用（2学时）

初步了解可编程逻辑阵列、通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）、现场可编程门阵列（FPGA）的结构特点和工作原理

9、脉冲单元电路（2学时）了解自激多谐振荡器的工作原理； 了解单稳触发器的功能；

了解555时基电路的结构特点和应用；

10、模数转换器和数模转换器（4学时）了解数模转换器和模数转换器的基本原理； 了解常用数模转换器和模数转换器的特性

本课程的理论教学时数为48学时，2.5学分。

三、课程的其他教学环节

本课程安排有实验教学环节18学时，0.5学分。

四、参考教材

1、《数字电子技术》庞学民主编 清华大学出版社 2005年

2、《数字电路逻辑设计》王毓银主编 高等教育出版社 1999年

3、《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 2000年

4、《数字逻辑与数字系统》白中英、岳怡、郑岩编著 科学出版社 1998年

五、说明

本课程在教学方法上采用讲授理论与实验动手相结合的形式进行，以便学生更好的理解所学的理论知识。在理论教学过程中，要注重方法的讲解，以提高学生分析问题、解决问题的能力。

大纲执笔人：刘炜

大纲审定人：张广忠 2006年3月31日

第四篇：《数字电路与逻辑设计》考试大纲

《数字电路与逻辑设计》考试大纲

（一）基本要求

1.掌握二进制、八进制、十进制、十六进制及其转换方法，掌握常用编码及其表示十进制数的方法，掌握逻辑代数的逻辑运算、公式和规则，掌握逻辑函数及其表示方法，掌握逻辑函数的化简方法；

2.掌握TTL、CMOS逻辑门的逻辑功能、电气特性、应用和使用注意事项；

3.掌握组合逻辑电路的特点，掌握用传统方法分析和设计组合逻辑电路，重点掌握常见中规模组合逻辑器件（MSI）（译码器、数据选择器、运算电路）的逻辑功能和应用，了解组合逻辑电路中的冒险现象；

4.掌握触发器的分类和逻辑功能，重点掌握主从型、边沿型触发器的特点和应用；

5.掌握时序逻辑电路的特点，掌握时序逻辑电路的分析方法和设计方法，重点掌握常见中规模时序逻辑器件（MSI）（CT74160、CT74161、CT74163、CT7490、CT74194）的逻辑功能和用SSI、MSI器件构成任意模值计数分频器的方法；

6.熟悉半导体存储器（SAM、ROM、RAM）的结构特点、工作原理和扩展方法，掌握ROM、PROM阵列在组合逻辑设计中的应用；了解可编程逻辑阵列（PLA）实现组合和时序逻辑的方法；

7.掌握脉冲信号和脉冲电路的特点，掌握施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器等脉冲电路的应用，掌握用555定时器构成的施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器等脉冲电路的工作原理、波形分析及主要参数的估算。

（二）指定参考书：

《数字电路与逻辑设计》 邹虹主编 人民邮电出版社 2008

第五篇：《数字电路与逻辑设计》(网络)教学大纲

《脉冲与数字电路》教学大纲（计算机类）

一、课程性质、地位和作用

《脉冲与数字电路》是通信专业、电子工程专业的一门重要专业技术基础课，属核心必修课。本课程理论严谨、实践性和应用性强。其任务在于研究数字逻辑电路和脉冲电路的基本概念、基本理论和电路的分析与设计方法，为后续课程提供必要的理论基础，并为学生毕业后从事日新月异发展的数字电子科学技术提供一定的适应能力与基础。

二、课程教学对象、目的和要求

计算机类专业课程教学目的及要求：

（一）从内容上，应使学生牢固掌握各种进制数的相互转换；数字系统中常用的编码；逻辑代数的基本公式、定理及运算规则；逻辑函数的公式法和卡诺图法化简；中小规模组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计方法。了解常用集成逻辑器件、可编程逻辑器件、存储器及模数与数模转换器的功能及其应用等内容。

（二）从能力方面，应使学生在学习本课程理论知识的同时，重视和加强实践训练，注重应用能力的培养，使理论和实践紧密结合，在实践训练中逐步学会分析、查寻和排除故障的方法，培养正确选用集成器件进行逻辑设计和解决实际问题的能力。

（三）从教学方法上，着重基本概念的解释，引导学生正确应用所学知识，分析和解决实际问题。

三、相关课程及关系

本课程的先修课程包括“电路分析基础”、“电子线路”等，本课程的学习应在学生掌握一定电子电路知识的基础上进行。与此同时，本课程为后续的“单片机”、“EDA”、“微机接口技术”、“数字信号处理”等课程打下了必要的理论基础。

四、课程内容及学时分配（*表示不作主要要求）

总学时：56学时

（一）数制与编码：3学时

1、数的各种进制及相互转换

2、数子系统中的常用编码

—1—

3、二进制数的负数表示法（原码、反码、补码）

要求学生掌握：不同数制间的相互转换、常用编码及二进制数的负数表示法。

（二）逻辑代数基础：10学时

1、逻辑代数的基本公式和运算规则

2、逻辑函数及其表示方法

3、逻辑函数的公式化简法

4、逻辑函数的卡洛图化简法

要求学生理解：最小项和相邻项的意义；最大项与最小项关系及性质；任意项、约束项、无关项的概念。掌握：逻辑代数中的基本逻辑运算、基本定律、基本公式和用卡诺图。重点掌握：逻辑函数的公式法和卡洛图法化简。

（三）集成逻辑门：4学时

1、基本逻辑门电路

2、TTL集成逻辑门

3、*CMOS集成逻辑门

4、*TTL电路与CMOS电路的接口

要求学生了解：二极管、三极管的开关特性及分立元件门电路；各类集成逻辑门电路使用中应注意的问题。掌握：TTL集成逻辑门的逻辑功能、外特性及相关参数；CMOS集成门逻辑门的逻辑功能及特点。

（四）组合逻辑电路：10学时

1、组合逻辑电路分析（SSI、MSI）

2、组合逻辑电路设计（SSI、MSI）

3、常用集成组合逻辑器件

4、*组合电路的竞争冒险

要求学生了解：组合逻辑电路的竞争冒险产生的原因和消除的方法；掌握：组合逻辑电路分析（SSI、MSI）；常用集成组合逻辑器件的功能、应用及函数表达式；SSI设计组合逻辑电路的方法（输入端只允许有原变量，器件数最少（补充））。重点掌握：MSI设计组合逻辑电路的方法（比较法、扩展法、降维图法（补充））。

（五）集成触发器：：8学时

1、基本触发器（同步R-S、D、J-K、T、T）

—2—

2、主从触发器（R-S、J-K）

3、边沿触发器（R-S、D；J-K；传输门构成的边沿触发器）

4、不同类型触发器的相互转换

要求学生深刻理解：同步触发器的空翻现象；同步清零与异步清零；主从JK触发器的一次翻转现象；不同类型触发器的工作原理及各自的特点。牢固掌握：同步、主从、边沿触发器的逻辑功能、特性表、特性方程、状态图及时序波形的画法。

（六）时序逻辑电路：12学时

1、时序逻辑电路概述

2、时序逻辑电路分析（同步、异步）

3、同步时序逻辑电路设计

4、*异步时序逻辑电路设计

5、*序列信号发生器

要求学生深刻理解：数码寄存器、移位寄存器、加法计数器、减法计数器、移存型计数器的定义及工作原理。牢固掌握：同步、异步时序电路的特点、功能描述和分析方法；同步时序电路的设计，中规模集成器件实现任意模值计数（分频）器）。

（七）数模和模数转换器：4学时

1、D/A转换器

2、A/D转换器

要求学生了解：D/A、A／D转换器的电路结构、工作原理及性能指标。

（八）半导体存储器：4学时

1、顺序存取存贮器（SAM）

2、随机存取存储器（RAM）

3、只读存储器（ROM）

要求学生了解：各类存储器的电路结构和工作原理；用ROM 实现组合逻辑函数的方法。掌握：存储器容量的字扩展和位扩展方法。

（九）可编程逻辑器件：2学时

1、可编程逻辑器件（PAL）

2、通用阵列逻辑(GAL)

3、*现场可编程门阵列（FPGA）

—3—

4、*在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD）

要求学生了解：可编程逻辑器件的基本结构和工作原理。

五、实践教学环节

《脉冲与数字电路》单独开设实验课，本大纲仅适用于理论课程。

六、作业（习题）要求

要求每章节结束后布置相应的作业，作业量以中等程度学生在二小时左右完成为宜。

七、考核

本科课程采用闭卷考试，内容包括教学大纲所列全部内容，以大纲所列重点为主。

八、教材与主要参考书

（一）推荐使用教材： 杨志忠主编

《数字电子技术基础》

高等教育出版社

（二）主要参考书目： 阎石主编

《数字电子技术基础》

高等教育出版社

王毓银编

《数字电路逻辑设计》

高等教育出版社 刘宝琴编

《数字电路与系统》

清华大学出版社

—4—