数字电子技术教学大纲(56学时_2010修订版)

第一篇：数字电子技术教学大纲(56学时_2010修订版)

《数字电子技术》课程教学大纲

课程英文名称：Digital Electronic Technology

课程代码：20100836课程性质：专业基础理论课/必修课 适用专业：电子科学与技术、光信息科学与技术 总学分数：3.5学分

总学时数： 56学时修订年月：2010年5月 编写年月：2006年5月执笔：潘永雄

课程简介(中文)：

课程简介(英文)：

一、课程的性质和目的本课程是电子类各专业一门重要的专业基础理论课。它是研究逻辑代数、逻辑门电路与触发器芯片应用的学科。通过本课程的学习，使学生了解包括逻辑门电路(包括单管反相器)、传输门电路、各类触发器等半导体器件的内部结构，理解其工作原理并掌握其基本应用；深刻理解逻辑函数概念、表示方法、化简规律等基本知识，理解74HC系列、CD40系列、CD45系列以及7406与7407标准TTL数字IC芯片的内部结构、输入/输出特性，掌握由这些数字IC构成的逻辑电路的分析方法与技能；进一步提高电子线路调试与读图能力，初步具备逻辑电路设计、调试能力。为后续电类专业基础课、专业课的学习，以及毕业后从事与电子技术应用相关的工作奠定坚实的理论基础。

二、课程教学内容与学时分配

第一章数制与码制（2学时）

理解二进制数特征、表示方式，二进制与十进制之间转换规则；理解十六进制数特征、表示方式，以及与二进制、十进制之间转换规则。掌握原码、反码、补码概念，以及在数字系统中引入补码的原因；掌握BCD码、ASCII表示方法。

本章知识点：二进制、十六进制；原码、反码、补码；BCD码、ASCII码。

第二章逻辑代数基础与逻辑门电路概念（8学时）

理解逻辑关系及基本运算(逻辑与、或、非)；理解基本逻辑关系表示方法——基本逻辑门电路；理解逻辑函数、逻辑变量概念；掌握逻辑函数表示方法——逻辑代数式、真值表、卡诺图、逻辑图、波形图及其相互间转换；理解逻辑代数化简意义以及化简方法——熟练掌握4变量以内卡诺图化简法；理解逻辑函数常用的表示方法——最小项及其标准式、最大项及其性质、最简“与或”式、最简“与非-与非”式、最简“或非-或非”式、最简“与或非”式；理解反函数概念。

本章知识点：逻辑关系、逻辑函数与变量、逻辑代数式、基本逻辑等式、真值表及其应用、逻辑函数化简、卡诺图及其应用、逻辑图及其绘制规则、波形图及其画法、最小项与标准式、最大项及应用、反函数及其应用、最简“与或”式、最简“与非-与非”式、最简“或非-或非”式、最简“与或非”式。

第三章常见逻辑门电路（8学时）

理解MOS场效应管结构、工作原理、主要参数及特点；掌握CMOS反相器结构、工作原理、输入/输出特性、传输特性以及电源特性；理解CMOS与非门、或非门电路结构；理解OD门、三态门结构及其特征；理解CMOS传输门结构、工作原理及其应用；理解标准TTL电路结构及OC门电路特征；理解常用的74HC系列、CD40系列、CD45系列以及7406与7407标准TTL数字IC芯片的内部结构、输入/输出特性；掌握不同种类逻辑门同一单元未用输入端、未用单元输入端的处理规则。

本章知识点：CMOS反相器、CMOS与非门、或非门、CMOS传输门、OD门、OC门、三态门、逻辑门未用单元处理、多余引脚处理。

本章涉及的数字IC芯片：74HC00(四2输入与非门)、74HC02(四2输入或非门)、74HC04(六反相器)、74HC05(OD输出六反相器)、7406(OC输出标准TTL反相器)、7407(OC输出标准TTL缓冲器)、CD4011(四2输入与非门)、CD4001(四2输入或非门)、CD4051(八选一模拟开关)、CD4052 CD4051(双四选一模拟开关)等。

（红色说明么还要看,绿色表示看了）

第四章组合逻辑电路分析与设计（6学时）

掌握组合逻辑电路分析方法，理解组合逻辑电路设计规则；理解编码器、2-4译码器、3-8译码器、数字选择、加法器的工作原理及其应用；理解组合逻辑电路竞争冒险概念及其消除方法。

本章知识点：组合逻辑电路分析、组合逻辑电路设计、编码器、2-4译码器、3-8译码器、c数字选择器、加法器。

本章涉及的数字IC芯片：74HC139(双2-4译码器)、74HC138(3-8译码器)、74HC154(4-16译码器)、74HC151(8选1数字选择器)、74HC153(双4选1数字选择器)

第五章触发器（6学时）

理解电平触发的RS触发器电路构成、工作原理，状态转换表(图)；理解电平触发的D型触发器(即D型锁存器)电路结构、工作原理及其应用；理解主从结构的RS触发器(边沿触发)的电路结构及其特性方程、JK触发器电路及其特性方程；理解D型、T型以及T’触发器电路结构及其特性方程；理解JK触发器与D、T、T’、RS触发器之间的关系。

本章知识点：电平触发的RS触发器、D型锁存器、主从RS触发器、JK触发器；D、T、T’触发器。

本章涉及的数字IC芯片：74HC373与74HC573锁存器；74HC273(带清除端上升沿触发器的8D型触发器)、74HC374(带输出使能上升沿触发器的8D型触发器)

第六章时序电路分析与设计（10学时）

理解时序逻辑电路种类，正确区分同步时序与异步时序电路；掌握同步时序逻辑电路分析方法、同步时序逻辑电路设计规则与流程；掌握二进制计数器电路分析与设计方法；掌握移位寄存器电路分析与设计方法。

本章知识点：时序逻辑电路种类及分析、时序逻辑电路设计、二进制计数器、寄存器、移位寄存器。

本章涉及的数字IC芯片：74HC164、74HC165、74HC595。

第七章半导体存储器（4学时）

理解半导体存储器种类，理解常见(PROM、OTP ROM、EEPROM；静态RAM)存储器单元结构、工作原理；存储器芯片接口类型(并行接口、I2C总线接口、SPI总线接口)及访问

方法，控制信号含义以及与CPU连接方法。

本章知识点：只读存储器、随机读写存储器、存储器芯片接口技术、存储器芯片控制信号含义。

本章涉及的数字IC芯片：62256、27C256、24Cxx、93Cxx。

第八章 脉冲信号产生与整形（6学时）

掌握施密特触发器结构、工作原理；理解单稳态电路结构、种类、特点及应用；掌握RC多谐振荡器电路结构、种类(对称多谐、非对称多谐、由施密特或滞回比较器构成的多谐振荡器)、工作原理、特点及其应用范围；掌握并联型(不是串联型)石英晶体振荡器电路结构、工作原理、输出信号特征。

本章知识点：施密特触发器、单稳态电路、RC振荡器、石英晶体振荡。

本章涉及的数字IC芯片：74HC14、CD40106、CD4093。

第九章数-模转换电路（6学时）

理解DA转换电路种类、结构、工作原理，掌握倒T型DA转换电路组成与工作原理，理解DA转换误差成因；理解AD转换电路组成（低通滤波、采样、保持、转换、编码等），理解常见AD转换电路结构(包括接口)、工作原理、特征及使用范围，掌握并联比较型、逐次逼近型、双积分型AD转换电路组成、工作原理与典型芯片；理解AD转换误差及构成。

本章知识点：权电阻DA转换器、倒T型DA转换器、开关树DA转换器，并联比较型AD转换器、逐次逼近型AD转换器、双积分型AD转换器。

本章涉及的数字IC芯片：

三、课程教学的基本要求

本课程属于电子类专业电子技术知识的入门课程。它具有自身的体系，是实践性很强的课程。在课堂教学中，应尽量引导学生重视本课程自身的特点，注意本课程与先修的数、理、电路等课程的不同之处，帮助学生尽快掌握本课程不同于先修的基础课程的一些工程分析方法，着重提高学生基本逻辑电路设计与分析能力。所选教学内容、涉及器件应充分考虑实际应用状况，并与后续课程，如单片机原理与接口技术等的衔接。

本课程是一门实践性很强的技术基础课程，讨论的许多电子电路都是实用电路，都可以做成实际的装置。课程的这一特点，决定了加强实践环节和动手能力的培养在本课程中的地位。所以电子实验是单独设课的。目前本课程的实验主要还是验证性实验，应尽量在讲授重要内容之后都安排学生进行实验。让学生通过实验掌握常用电子仪器设备的使用，通过实验验证所学理论、丰富扩展知识，并通过实验提高学生的动手能力及培养学生解决实际问题的能力。

学好本课程，做习题是一个不可缺少的重要环节。可能情况下可安排一些习题课。课后练习以教材习题为主，平均每学时1-2道题。

本课程考试采用闭卷形式，重点考核本课程的基本概念，基本知识。总评成绩：平时成绩（课外作业、随堂测验）占30%，期末占70%。

四、本课程与其它课程的关系

本课程的先修课程为“高等数学”、“大学物理”、“电路”、“模拟电子技术”。本课程为学习后续课程（如 “单片机原理与接口技术”、“电子测量与仪器”等）打下必需的基础知识。

五、建议教材与参考书

[1 ] 阎石主编《数字电子技术基础》（第五版）高等教育出版社2006年

[2 ] 奈新平主编《数字电子》华中科技大学出版社2007年

附：数字电子技术大纲修改的思路

1.删除的内容

单片机普及后，对传统数字电子技术教学内容影响很大，根据我院电子科学与技术、光信息科学与技术两专业培养目标、本科毕业生实际就业状况，几乎没有学生从事数字IC设计者工作，无须掌握传统教学内容中的下列内容：

(1)由译码器、数字选择器实现的逻辑函数。

(2)十进制计数器、n进制计数器、环型计数器，只需掌握二进制同步、异步加/减法计数器即可——因为单片机已内嵌了可编程的多个16位、32位二进制计数器。

(3)数字比较器。

(4)二—十进制译码器、BCD七段译码器(如74HC48、CD4511等)——在单片机中，借助软件译码既简单又灵活。

(5)编码器——也可以借助软件译码。

(6)脉冲序列发生器。

(7)低密度存储器芯片(包括ROM、RAM芯片)。

(8)555时基电路。

2．需要加强的内容

另一方面，需要强化、更新、补充某些教学内容，如需要强化包括OC、OD、三态门电路、数字选择器、CMOS传输门、施密特触发器、RC振荡器、ADC与DAC等方面的教学内容；需要更新包括各类八D触发器、锁存器(如74HC373、74HC273、74HC473)、移位寄存器74HC595、半导体存储器、并联型石英晶体振荡电路等方面的教学内容；需要补充逻辑电平转换电路、DTL逻辑电路设计、数字IC剩余引脚、多余单元处理等方面的教学内容。

3.需要弱化的教学内容

根据单片机技术特征，需要弱化某些方面的教学内容，如逻辑代数化简、组合及时序电路分析与设计。

第二篇：《数字电子技术基础教学大纲》

6040201 《数字电子技术基础》教学大纲

适用专业及层次：电子信息工程本科和通信工程本科（4学分）

推荐教材及参考书：

逻辑与数字系统设计，第1版，李晶皎，清华大学出版社，2008 数字电子技术基础，第4版，阎石编，高等教育出版社，1998 数字电子技术基础，第4版，康华光编，高等教育出版社，1998 Digital Fundamentals，第7版，Thomas L.Floyd著，科学出版社，2002 Digital Electronics，第4版，James Bignell著，机械工业出版社，2003

一、本课程的地位、作用和任务 电气工程及其自动化本科、自动化本科（4学分）

学时：6

4学分：4

本课程是电气、电子信息类专业本科生在电子技术方面入门性质的技术基础课，具有自身的体系和很强的实践性。本课程通过对常用电子器件、数字电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得数字电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。

二、课程内容、要求及学时分配

理论讲授：

64学时 实验：单独设课，在《数字电子技术实验》课程内。1．数制和码制

2学时

（1）掌握二进制、十六进制数及其与十进制数的相互转换。（2）掌握8421编码，了解其他常用编码。

2．逻辑代数基础

4学时（1）掌握逻辑代数中的基本定律和定理。（2）掌握逻辑关系的描述方法及其相互转换。（3）掌握逻辑函数的化简方法。

3．门电路

4学时（1）了解半导体二极管、晶体管和MOS管的开关特性。（2）了解TTL、CMOS门电路的组成和工作原理。

（3）理解典型TTL、CMOS门电路的逻辑功能、特性、主要参数和使用方法。

4．组合逻辑电路

8学时（1）掌握组合电路的特点、分析方法和设计方法。

（2）掌握编码器、译码器、加法器、数据选择器和数值比较器等常用组合电路的逻辑功能及使用方法。

（3）了解组合电路的竞争冒险现象及其消除方法。5．触发器

4学时（1）掌握触发器逻辑功能的描述方法。

（2）理解基本RS触发器的电路结构、工作原理及动态特性。（3）了解典型时钟触发器的电路结构及触发方式。

6．时序逻辑电路

10学时（1）掌握时序电路的特点、描述方法和分析方法。

（2）掌握计数器、寄存器等常用时序电路的工作原理、逻辑功能及使用方法。（3）掌握异步时序电路的分析方法

（4）掌握同步时序电路的分析设计方法。

7．脉冲的产生和整形电路

6学时（1）了解脉冲信号参数的定义。

（2）理解施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理、主要参数的分析方法及应用。

（3）掌握555定时器的工作原理及应用。

8．半导体存储器

6学时（1）了解ROM、RAM的电路结构、工作原理，掌握扩展存储容量的方法。（2）理解用ROM实现组合逻辑函数的方法。

9．可编程逻辑器件及硬件描述语言基础

14学时（1）理解可编程逻辑器件的基本特征及编程原理。

（2）了解PAL、GAL、FPGA和CPLD的特点及电路结构。（3）了解VHDL语言及编程环境。

（4）掌握使用VHDL语言实现简单数字逻辑功能的方法。

10． 数-模转换器和模-数转换器

6学时（1）了解D/A、A/D转换器的功能及主要参数。

（2）理解常见的D/A和A/D转换器的电路组成、工作原理、特点及应用。

三、说明

1． 先修课程

高等数学、大学物理、电路。2． 表述说明

根据教学要求的程度不同，依次采用了“掌握”、“理解”、“了解”等表述方式。

3．本课程是电气、电子信息类专业在电子技术方面入门性质的技术基础课，教学中应给以极大的重视，务必达到本课程提出的各项基本要求。本课程的重点难点在各章有详细说明，供教师在教学中参考。

第三篇：《数字电子技术基础》教学大纲

《数字电子技术基础》课程教学大纲

（供五年制生物医学工程专业使用）

医学信息学院智能医疗与物联网教研室编写

2014年9月

前 言

一、本课程的学科性质、学科主要内容及特点

《数字电子技术》是电类各专业的一门必修技术基础课。其任务是使学生掌握逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、A/D转换电路等的有关知识，从而为后续专业课打好基础。通过本课程的学习，还要培养学生辩证唯物主义观点和辩证思维能力，实事求是的科学态度，分析和解决问题的能力及自学能力，为学习后续课程及从事实际工作作准备。

二、课程的学习要求

通过本课程的学习，应使学生达到以下要求：

1、掌握逻辑代数的基本知识；

2、掌握门电路中半导体器件的开关特性，集成门电路的组成、工作原理及性能参数；

3、掌握组合逻辑电路，尤其是集成组合逻辑电路的分类、逻辑功能分析及应用；

4、掌握触发器和时序逻辑电路的组成、功能分析方法；

5、掌握A/D、D/A转换电路的组成、工作原理及应用；

6、培养学生独立分析和解决问题的能力；

7、能够用计算机辅助电路分析；

8、使学生掌握一定的实验技能。课程的其余内容均作了解要求。本大纲制订依据的教材是高等教育出版社出版的《数字电子技术基础》教程，再结合我校实际情况编写的。

1．余孟尝.版

2．沈尚贤.3．康光华.参考书目

1989出，高等教育出版社，1985出版 ,高等教育出版社，1988出版 《数字电子技术基础》第三版，高等教育出版社，《电子技术导论上册》《电子技术基础数字部分》

目录

第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章

逻辑代数基础 逻辑门电路 组合逻辑电路 触发器 时序逻辑电路 脉冲波形的产生与整形 数/模和模/数转换器 存储器和可编程逻辑器件 数字电路应用举例

教学时数分配表（共72学时）

教学内容

第一章 逻辑代数基础 第二章 逻辑门电路 第三章 组合逻辑电路 第四章 触发器

第五章 时序逻辑电路 第六章 脉冲的产生与整形 第七章 数/模和模/数转换电路 合计

理论课学时 9 6 12 6 12 6 3 54

实验课学时 6 6

第一章 逻辑代数基础

一、目的要求

1、掌握逻辑代数的基本概念、公式、定理及应用；

2、掌握逻辑函数的5种表示方法及其特点；

3、掌握逻辑函数5种表示方法之间的相互转换；

4、掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法。

二、教学内容

第一节 逻辑代数的基本概念、公式和定理

1、基本和常用逻辑运算

2、公式和定理

第二节 逻辑函数的化简方法

1、逻辑函数的标准与或式和最简式

2、逻辑函数的公式化简法

3、逻辑函数的图形化简法

4、具有约束的逻辑函数的化简

第三节 逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换

1、几种表示逻辑函数的方法

2、几种表示方法之间的转换

三、教学方法

理论课：多媒体、讲解、演示。

实践课：动手操作。

四、重点、难点 卡诺图化简的方法

第二章 逻辑门电路

一、目的要求

1、掌握半导体二极管、三极管和场效应管的开关特性；

2、掌握分立元件门电路的内部组成、工作原理；

3、掌握CMOS集成门电路的结构、工作原理及使用规则；

4、掌握TTL集成门电路的结构、工作原理及使用规则；

5、掌握CMOS门电路与TTL门电路的接口技术。

二、教学内容

第一节 半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性

1、理想开关的开关特性

2、半导体二极管的开关特性

3、半导体三极管的开关特性

4、MOS管的开关特性

第二节 分立元器件门电路

1、二极管与门和或门

2、三极管非门（反相器）

第三节 CMOS集成门电路

1、CMOS反相器

2、CMOS与非门、或非门、与门和或门

3、CMOS与或非门和异或门

4、CMOS传输门、三态门和漏极开路门

5、CMOS电路产品系列、主要特点和使用中应注意的几个问题

第四节 TTL集成门电路

1、TTL反相器

2、TTL与非门、或非门、与门、或门、与或非门和异或门

3、TTL集电极开路门和三态门

4、TTL集成电路和其他双极型集成电路

三、教学方法

理论课：多媒体、讲解、演示。

实践课：动手操作。

四、重点、难点

TTL反相器的电路分析

第三章

组合逻辑电路

一、目的要求

1、掌握组合电路的结构和逻辑功能特点；

2、掌握组合电路的分析方法和设计方法；

3、掌握编码器、译码器的功能、工作原理及应用；

4、掌握加法器和数值比较器的功能、工作原理及实际应用；

5、掌握数据选择器和数值比较器的功能、工作原理及应用；

6、掌握用集成译码器、数据选择器实现组合逻辑函数的理论依据及实现方法；

7、掌握组合逻辑电路中竞争冒险的概念、产生原因和消除方法。

二、教学内容

第一节 组合电路的基本分析方法和设计方法

1、组合电路的基本分析方法

2、组合电路的基本设计方法

第二节 加法器和数值比较器

1、加法器

2、数值比较器

第三节编码器和译码器

1、编码器

2、译码器

第四节 数据选择器和分配器

1、数据选择器

2、数据分配器

第五节 用中规模集成电路实现组合逻辑函数

1、用数据选择器实现组合逻辑函数

2、用二进制译码器实现组合逻辑函数

第五节

1、ROM的结构及工作原理

2、ROM应用举例及容量扩展

第六节

组合电路中的竞争冒险

只读存储器

1、竞争冒险的概念及产生原因

2、消除竞争冒险的方法

三、教学方法

理论课：多媒体、讲解、演示。

实践课：动手操作。

四、重点、难点

中规模集成电路的应用

第四章触发器

一、目的要求

1、掌握触发器的分类及功能特点；

2、掌握基本RS触发器的结构、逻辑功能分析、逻辑功能表示方法及特点；

3、掌握时钟触发器的结构、逻辑功能分析、逻辑功能表示方法及特点；

4、掌握主从触发器的结构、逻辑功能分析、逻辑功能表示方法及特点；

5、掌握边沿触发器的结构、逻辑功能分析、逻辑功能表示方法及特点；

6、掌握不同触发器之间的相互转换。

二、教学内容

第一节 基本触发器

1、用与非门组成的基本触发器

2、用或非门组成的基本触发器

3、集成基本触发器半导体三极管的开关特性

第二节 同步触发器

1、同步RS触发器

2、同步D触发器

第三节 边沿触发器

1、边沿D触发器

2、边沿胀触发器

3、边沿触发器的功能分类、功能表示方法及转换

第四节 触发器的电气特性

1、静态特性

2、动态特性

三、教学方法

理论课：多媒体、讲解、演示。

实践课：动手操作。

四、重点、难点

边沿触发器的工作原理

第五章 时序逻辑电路

一、学习要求

1、掌握时序逻辑电路的结构和功能特点；

2、掌握时序电路的分析方法和设计方法；

3、掌握计数器的分类；

4、掌握同步计数器和异步计数器的结构、逻辑功能分析方法和表示方法；

5、掌握异步计数器的结构、逻辑功能分析方法和表示方法；

6、掌握用集成计数器构成N进制计数器的方法；

7、掌握寄存器的分类、结构、逻辑功能分析方法；

8、掌握寄存器的应用。

二、教学内容

第一节 时序电路的基本分析和设计方法

1、时序电路的基本分析方法

2、时序电路的基本设计方法

第二节 计数器

1、计数器的特点和分类

2、二进制计数器

3、十进制计数器

4、N进制计数器

第三节 寄存器和读／写存储器

1、寄存器的主要特点和分类

2、基本寄存器

3、移位寄存器

4、移位寄存器型计数器

5、读／写存储器

第四节 顺序脉冲发生器

1、计数型顺序脉冲发生器

2、移位型顺序脉冲发生器

3、用MSI构成顺序脉冲发生器

三、教学方法

理论课：多媒体、讲解、演示。

实践课：动手操作。

四、重点、难点

计数器的原理及其计数进制之间的转换。

第六章 脉冲产生与整形电路

一、目的要求

1、掌握555定时器结构及基本功能；

2、掌握单稳态触发器的电路组成、工作原理及应用；

3、掌握多谐振荡器的电路组成、工作原理及应用；

4、掌握施密特触发器的电路组成、工作原理及应用。

二、教学内容

第一节 施密特触发器

1、用555定时器构成的施密特触发器

2、集成施密特触发器

3、施密特触发器应用举例

第二节 单稳态触发器

1、用555定时器构成的单稳态触发器

2、集成单稳态触发器

3、单稳态触发器应用举例

第三节 多谐振荡器

1、用555定时器构成的多谐振荡器

2、集成多谐振荡器

3、多谐振荡器应用举例

三、教学方法

理论课：多媒体、讲解、演示。

实践课：动手操作。

四、重点、难点 1、555定时器的工作原理。

2、单稳态触发器的工作原理。

第七章数/模和模/数转换器

一、目的要求

1、掌握D/A转换器的结构及工作原理；

2、掌握倒T型电阻网络D/A转换器的结构和工作原理；

3、掌握D/A转换器的主要技术指标；

4、掌握A/D转换的一般步骤；

5、掌握逐次渐近型A/D转换器的结构和工作原理；

6、掌握双积分型A/D转换器的结构和工作原理；

7、掌握A/D转换器的主要技术指标。

二、教学内容

第一节 D/A转换器

1、权电阻网络D/A转换器

2、倒T型电阻网络D/A转换器

3、D/A转换器的精度与速度

第二节 A/D转换器

1、A/D转换的基本要求

2、取样-保持电路

3、直接A/D转换器

4、间接A/D转换器

5、A/D转换器的精度与速度

三、教学方法

理论课：多媒体、讲解、演示。

实践课：动手操作。

四、重点、难点

1、取样-保持电路的理解

2、双积分型A/D转换电路的原理

第四篇：北京科技大学数字电子技术-教学大纲

《数字电子技术（双语）》教学大纲

课程编号：2050115 开课院系：自动化学院电工电子技术系 课程类别：学科基础必修

适用专业：自动化、计算机、物理等 课内总学时：48 学分：3 实验学时：0 设计学时：0 上机学时：0 先修课程：高等数学、大学物理、电路分析基础、模拟电子技术 执笔：尤佳 审阅：刘蕴络

3．能力培养要求：

通过本课程的学习，学生将具有如下能力：会查阅数字电子技术方面的国内外相关专业资料；能够分析、阅读简单数字装置逻辑图；能够根据要求选用中小规模数字集成电路模块设计数字电路；能够使用至少一种EDA软件分析设计数字电路；能够与团队合作完成一个小型数字系统的设计。

三、课程教学内容与学时

课堂教学（48学时）

1．导言以及数制和码制（2学时）1.1建立数字的概念

1.2掌握二进制、十六进制数及其与常用十进制数的相互转换

1.3掌握8421编码，了解其他常用编码

2．门电路（4学时）

2.1了解半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性

2.2了解TTL、CMOS门电路的组成和工作原理

2.3掌握典型TTL、CMOS基本逻辑门电路（包括三态门、OC门）的功能、主要外特性、主要参数和使用方法

2.4了解ECL等其他逻辑门电路的特点

3．逻辑代数基础（4学时）

3.1掌握逻辑代数中的基本定律和定理 3.2熟练掌握逻辑关系的各种描述方法及其相互转换

3.3掌握逻辑函数的化简方法

3.4理解最小项、无关项等基本概念

4．组合逻辑电路（10学时）

4.1熟练掌握组合逻辑电路的特点、分析方法和设计方法

4.2掌握编码器、译码器、加法器、数值比较器和数据选择器等常用中规模集成组合逻辑电路的逻辑功能及使用方法 4.3了解组合逻辑电路中的竞争冒险现象及其消除方法

一、课程教学目的

该课程是电子电气信息类专业和物理类专业本科生在电子技术方面入门性质的基础课程。通过学习该课程使学生学会数字电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能，掌握数字电路及其系统的基本分析方法和逻辑设计方法，能够使用标准的集成电路和至少一款EDA仿真软件。通过双语学习，使学生掌握一定量的相关专业英语词汇，具有查阅相关英文文献的能力。培养学生的综合与创新能力，为深入学习相关知识及其在专业中的应用打好基础。

二、课程教学基本要求

1．课程重点：

逻辑关系的各种描述方法及其相互转换；逻辑函数的化简；组合逻辑电路的分析和设计；使用MSI 译码器和数据选择器设计组合逻辑电路；典型触发器的逻辑功能及其描述方法；时序逻辑电路的分析和设计；使用中规模集成计数器(复位法和置位法)构成任意进制计数器。2．课程难点：

典型TTL、CMOS基本逻辑门电路（包括三态门、OC门）的主要外特性、主要参数和使用方法；使用MSI 译码器和数据选择器设计组合逻辑电路；触发器的工作原理与动作特点；同步时序逻辑电路设计方法；用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法。5．触发器（4学时）

5.1理解基本RS触发器的电路结构、工作原理及动态特性

5.2熟练掌握典型触发器的逻辑功能及其描述方法

5.3了解典型时钟触发器的电路结构及触发方式

6．时序逻辑电路（12学时）

6.1熟练掌握时序电路的特点、描述方法和分析方法

6.2掌握计数器、寄存器等常用时序电路的工作原理、逻辑功能及使用方法 6.3掌握同步时序电路的设计方法

6.4掌握使用中规模集成计数器构成任意进制计数器的分析、设计方法

7．脉冲的产生和整形电路（3学时）7.1了解脉冲信号参数的定义

7.2理解施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理、逻辑功能及使用方法

7.3了解555定时器的结构和工作原理 7.4掌握555定时器的应用

8．半导体存储器及可编程逻辑器件（3学时）8.1了解MOS存储单元的基本工作原理 8.2理解ROM、RAM电路结构、工作原理

8.3掌握扩展存储容量的方法

8.4理解用ROM实现组合逻辑函数的方法

8.5理解可编程逻辑器件的基本工作原理 8.6了解PAL、GAL、CPLD和FPGA的特点及电路结构

9．A/D和D/A转换电路（3学时）9.1了解A/D、D/A转换的过程

9.2理解常见的A/D和D/A转换器的电路组成、工作原理、特点及应用

9.3了解A/D、D/A转换器的功能及主要参数

10．数字系统设计与EDA工具应用（3学

时）

10.1了解数字系统的基本组成及设计方法

10.2了解一种硬件描述语言

10.3掌握一种EDA工具的使用方法

四、教材与参考书

教材

1.Thomas L.Floyd著，余璆改编，《数字电子技术》，电子工业出版社，2011年，第十版

参考书

1.阎石编，《数字电子技术基础》，高等教育出版社，2006年，第五版

2.康华光主编，《电子技术基础——数字部分》，高等教育出版社，2006年，第五版

3.James Bignell & Robert Donovan 著，《Digital Electronics》，机械工业出版社，2003年，英文版，原书第四版

4．Charles H.Roth 著，《Fundamentals of Logic Design》，机械工业出版社，2001年，英文版，原书第五版

五、作业

本课程的作业分成两大类。一类是课后习题。本课程每节课后都会根据课堂教学内容布置一定数量的习题作业，尤其是课程重点部分的作业比重会比较大。该部分作业要求学生按时独立完成，教师会根据学生作业的完成情况适当安排1-2次的习题课反馈作业情况。

另一类是课程设计大作业。在组合电路和时序电路部分讲授结束后会分别安排1次用EDA工具完成的课程设计大作业。该部分作业需要同学分组完成，上交电子版的仿真电路和设计报告，教师会根据完成情况选择部分优秀设计在同学中展示。

六、说明

本课程为双语教学，采用多媒体教学与黑板教学有机结合的方式。本课程的先修课程是《电路分析基础》及《模拟电子技术》。要通过先修课程掌握戴维南定理、叠加原理、基尔霍夫定律等电路基本定律和二极管、双极型三极管及场效应管的基本概念与工作原理。本课程可为后续课程《微机原理》等的学习打下逻辑代数与数字电路的基础。

课程简介

课程编号：2050115 课程名称：数字电子技术（双语）开课学院：自动化学院 学时：48 学分：3 类别：必修

先修课程：高等数学、大学物理、电路分析基础、模拟电子技术 课程简介：

本课程是高等工科院校电气工程专业的一门技术基础课。该课程主要讲授数字逻辑电路的理论和设计方法。内容包括：数制和二进制代数，布尔函数理论，逻辑函数的化简（代数法和卡诺图法），逻辑门电路，算术逻辑单元，加法器、编码器、译码器和数据选择器，组合逻辑电路的分析与综合，同步和异步时序逻辑电路，半导体存储器和可编程逻辑器件，555定时器，数/模、模/数转换器等。通过该课程的学习，学生能够具有分析简单数字装置逻辑图和设计简单数字系统的能力。

Course Code: 2050115 Name of Course: Digital Electronics（Bilingual）School: Automation and Electronic Engineering School Credit Hours: 48 Credits: 3 Required or Elective: Required Prerequisite: Mathematics, University Physics, Circuit Analysis and Analog Electronics.Syllabus: In institutions of higher education, this course is a fundamental course of Electrical Engineering major.The course is mainly about the theory and design of digital logic circuits.That includes number systems and binary arithmetic, Boolean function theorems and minimization by algebraic and K-map methods, logic gates, arithmetic logic units, adders, encoders, decoders, multiplexers，analysis and synthesis of combinatorial logic circuits, synchronous and asynchronous state machines, ROM memories and PLD, 555 timer, ADC and DAC, etc.The benefit of having this course is that the students can get the ability of analyzing logic circuits of simple digital device and designing some simple digital systems.

第五篇：数字电子技术课程设计（模版）

数字电子技术课程设计

一、设计题目

1、多功能数字钟的设计

设计要求：设计一个多功能数字钟，要求能准确计时，并以数字形式显示时、分、秒的时间，能校正时间。

2、数字频率计的设计

设计要求：设计一个数字频率计，要求可以测量方波、正弦波、三角波的频率，并以四位十进制数字表示。

3、多路数字式竞赛抢答器的设计

设计要求：设计一个可供六组参赛的数字式竞赛抢答器，每组设计一个抢答按钮，要求具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能，具有计分及计时功能，设置犯规报警。

4、病房呼叫系统

设计要求：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； 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）；凡有呼叫发出的呼叫声；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。

5、篮球24S倒计时

设计要求：具有显示24S计时功能；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计时器为24S递减计时器，其计时时间间隔为1S，计时器减计时到零时，发出报警信号。

6、16路数显报警器

设计要求：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），用十进制数显示该路编号，并发出声音信号；报警时间持续10秒钟；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。

7、六十进制计数器。

设计要求：能实现六十进制计数，采用数码显示数字，有暂停功能，方波产生电路可不必设计。

8、电子门铃

设计要求：设计一个电子门铃，响声为“嘀嘀”声，或者叮咚声等；响声持续20S9、故障指示电路

设计要求：

1、一台设备出故障，黄灯亮；两台设备出故障，红灯亮；三台设备出故障，黄灯和红灯都亮。

2、设备工作或故障可用开关来模拟

二、课程设计说明书与图纸要求

课程设计说明书包括内容：

1．设计任务及主要技术指标和要求；

2．选定方案的论证及整体电路的工作原理；

3．单元电路的设计计算，元器件选择，电路图；

4． 按国家有关标准画出整体电路图，列出元件、器件明细表；

5．对设计成果作出评价，说明本设计特点和存在的问题，提出改进意见，心得体会。