《数字电子技术B》课程教学大纲（本科）

1、数字电子技术B（Digital Electronics B ）课程编号：05410041学 分：2.5学 时：40 （其中：讲课学时：34实验学时：6上机学时：0课程实践学时：0） 先修课程：大学物理、电路、模拟电子技术适用专业：机械电子工程教 材：数字电子技术，成立主编，机械工业出版社，2016年第3版一、课程性质与课程目标（一）课程性质数字电子技术是机械电子工程专业的技术基础课。该课程具有自身的体系，实践性 和实用性都很强。它的任务是使该专业本科生获得电子技术方面的基本理论、基本知识 和基本技能，为今后深入学习应用机械电子工程专业夯实基础。本课程既培养学生分析问题、解决问题的能力，又使得学

2、生能够具备实践能力，能 够对各类机械电子工程中的仪器、装置设计电子线路，进行分析，参数安排、计算与设 计。本课程重视理论与实际的结合，通过单开实验课程、后续综合课程设计结合培养学 生的综合能力，特别是可以让学生建立系统的观念、联系发展的观念，工程和创新的观 念，继而培养起科学的思维方式和不断进取的精神。本课程主要介绍数字电子技术的基本原理、基本数字单元电路构成，各种数字逻辑 电路和系统计算、分析和设计，着重介绍数字电路基础，逻辑门电路，组合逻辑电路， 集成触发器，时序逻辑电路等内容。（二）课程目标1知识方面课程目标1.1 了解数字电路中的半导体器件原理知识；课程目标1.2掌握数字逻辑的基础知识

3、（重点掌握计数制与码制、逻辑代数基础和 逻辑函数的化简、逻辑函数的建立及其表示；课程目标1.3集成逻辑门种类、原理、内部结构认识及其参数的含义；课程目标1.4组合逻辑电路的编码器、译码器、数据选择器、运算器、比较器的认 识和运用;课程目标1.5各类触发器原理、动作特点及逻辑方程式。课程目标1.6时序逻辑电路分析步骤，各类寄存器和计数器的结构原理和设计方 法；2能力与素质方面课程目标2.1具有能够针对工程设计具体，把实际应用问题转换为逻辑表达的各种 形式进行分析的初步建模能力；课程目标2.2能够熟练对SSI、MSI电路的进行分析、电路安装、维护、调试，增 加扩展功能；课程目标2.3对机械电子工程

4、领域的数字仪器、仪表认知与运用，信号检测、变 换，数字信号分析处理；课程目标2.4对机械电子工程领域的计算机运用提供基础知识；课程目标2.5逐步培养学生的逻辑思维能力、判断和归纳能力。注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；二、课程内容与教学要求第一章数字电路基础本章支持课程目标1.1： 了解数字电路中的半导体器件；1.2掌握数字逻辑的基础 知识（重点掌握计数制与码制、逻辑代数基础和逻辑函数的化简、逻辑函数的建立及其 表示。（一）课程内容.数字电路概述和计数制与码制。.逻辑代数基础和逻辑函数的化简。（板书结合多媒体讲授，实例巩固）。.逻辑函数的建立及其表示方法

5、。（板书结合多媒体讲授，实例巩固）。.数字电路中的半导体器件（板书结合多媒体讲授，辅助动画及软件模拟演示）。（二）教学要求.知会数字信号和模拟信号的区别，了解数字电子技术和模拟电子技术研究对象与 基本任务。.熟练掌握二、十六进制数及其与十进制数之间的相互转换。.掌握数制和码制、常用的BCD码。.理解8421码、余3码、5421码和格雷码；8421码、余3码、5421码与十进制 数之间的转换关系。.熟练掌握逻辑代数的基本定律及定理，会用公式法化简或变换逻辑函数。.正确理解逻辑问题的描述方法（有4种）：逻辑函数表达式、真值表、卡诺图及 逻辑电路图；.理解2、3及4变量逻据函数的最小项及其性质；.会

6、用卡诺图法化简2、3及4变量的逻辑函数（包括含无关项逻辑函数的化简）。.掌握半导体器件：二极管（VD）、稳压管（VDz）,双极型晶体管（BJT）的结构 组成、工作原理、伏安特性及其主要参数。.理解单极型晶体管（FET）的结构组成、工作原理、伏安特性及其主要参数（三）重点与难点.重点逻辑和逻辑代数的定义，基本运算，化简，逻辑函数的建立。.难点逻辑代数公式法和卡诺图化简。第二章逻辑门电路本章支持课程目标：1.3集成门种类、触发器种类硬件认识及其电气参数的含义。（-）课程内容.基本逻辑和基本逻辑门电路、特点。. TTL逻辑门电路。. CMOS逻辑门电路。.几种集成门电路的性能比较.逻辑门电路使用中的

7、几个问题。（二）教学要求.正确理解CMOS门电路的逻辑功能和使用方法（包括CMOS反相器、CMOS或 非门、CMOS与非门和TG门）。应知：各种CMOS门电路的性能特点以及它们的输出高电平约为Vdd,输出低电平 约为0V。.熟练掌握TTL与非门、或非门、与或非门、OC门、异或门、同或门和三态门的 逻辑功能和使用方法。.掌握给出输入波形图，会画与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或 门电路的输出波形图。应知：TTL门输入端悬空相当于接高电平；TTL与非门的阈值电压为1.4V； TTL 与非门的高电平为3.6V,低电平为0.3V； TTL与非门的开门电阻和关门电阻的大小。. 了解常用的儿种

8、集成门电路的性能比较。（三）重点与难点.重点与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门输入输出逻辑关系。.难点TTL电气参数的理解（电压传输特性、扇出数、开门电阻Ron和关门电阻Roff）。第三章组合逻辑电路本章支持课程目标14组合逻辑电路的编码器、译码器、数据选择器、运算器、 比较器的认识和运用；（一）课程内容组合逻辑电路概述。SSI组合逻辑电路的分析。SSI组合逻辑电路的设计。MSI组合逻辑电路的分析。MSI组合逻辑电路的设计。组合逻辑电路的综合应用例。（二）教学要求.掌握列写组合逻辑电路的输出逻辑表达式。方法:从输入级到输出级逐级列写。 会填写组合逻辑电路的真值表；能准确说出所分析

9、的组合逻辑电路的逻辑功能。.掌握使用SSI进行设计，完成功能性逻辑电路的小系统设计。.熟练掌握MSI组合逻辑电路芯片的逻辑功能及其使用方法。.掌握使用常用的集成组合逻辑器件MSI进行设计，完成功能性逻辑电路的小系 统设计。（三）重点与难点.重点SSI电路分析和设计，MSI电路分析和设计。.难点集成芯片的功能与真值表理解,。第四章集成触发器章支持课程目标1.3：触发器种类功能及其硬件认识。（一）课程内容.触发器概述。.基本RS触发器。.时钟触发器。. T触发器和T触发器。.主从型触发器的结构，阻塞维持型触发器的结构。（二）教学要求.熟练掌握基本RS触发器、主从JK触发器（包括边沿JK触发器）和维

10、持.阻塞 D触发器的逻辑功能、触发方式、特性方程及其动作特点。要求：给出一、二个 触发器组成的电路及其输入波形，能画出其输出波形图。.正确理解边沿JK触发器、T触发器、T触发器和维持-阻塞D触发器的逻辑功 能、触发方式、特性方程及其在时序逻辑电路中的应用。. 了解同步RS触发器的空翻现象和主从JK触发器的一次变化问题。（三）重点与难点L重点各种触发器的输入输出逻辑关系。2 ,难点主从型触发器的结构，阻塞维持型触发器的结构。RS触发器的空翻现象和主从 JK触发器的一次变化问题。第五章时序逻辑电路本章支持课程目标1.5：时序逻辑电路分析步骤，寄存器和计数器的认识和运用； （一）课程内容.时序逻辑电

11、路概述。.时序逻辑电路的分析方法。.时序逻辑电路的设计。.寄存器和计数器的分析和应用。. MSI时序逻辑器件的应用（板书结合多媒体讲授，设计题讲解）（二）教学要求.熟练掌握时序逻辑电路的分析方法（包括移位寄存器、计数器和顺序脉冲发生器 等）。要求：会列写时钟方程、驱动方程、次态方程（即状态方程）；会列出状态转换表 （或简易状态转换表）；会画状态转换图；能全面、准确地说出所分析时序电路的逻辑 功能。另外，还应知道同步和异步时序逻辑电路的区别，以及学会计数器自启动能力的 分析方法。.会应用常用集成时序逻辑器件。熟练掌握集成计数器的逻辑功能及其使用方法, 例如:MSI异步二五-十进制计数器CT74L

12、S290.同步8421码十进制计数器CT74LS16（）O 要求：会分析给定的电路；会根据要求连线应用。.正确理解和运用分频的概念。.掌握使用常用的时序MSI进行设计，完成功能性逻辑电路的小系统设计。（三）重点与难点L重点运用MSI进行设计，完成功能性逻辑电路的小系统。2滩点运用MSI进行设计，完成功能性逻辑电路的小系统。三、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实 验上 机课程 实践小计第1章数字电路基础66讲授法1. 1、1.2第2章逻辑门电路628讲授法、讨论法1.3第3章组合逻辑729讲授法、讨论法1.4电路第4章集成触发器66讲授法、讨

13、论法1.5第5章时序逻辑电路9211讲授法、讨论法1.6合计3440注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例 等教学方法）等。四、课程考核（一）考核方式1.课程考核方式包括期末考试、平时及作业情况考核。期末考试采用闭卷笔试。考核方式 或途径考核要求考核权重备注平时作业和随堂测试课后完成4060道习题，主要考核学生 对每节课知识点的复习、理解和掌握 度，以随堂测试的形式，在重点章内容 进行中或结束后，测试13题，主要考 核学生课堂的听课效果和课后及地复 习消化本章知识的能力，作业成绩与随 堂测试按15%计入总

14、成绩；15%每次作业进行评价课堂表现课堂到课出勤及课堂互动情况，课 外参加辅导、答疑情况5%期末考试闭卷考试，与其他专业联考，课程组集 体命题，试卷题型包括填空题、选择题、 判断改错题、分析题、电路分析电路设计和综合应用题7大类，以卷面 成绩的80%计入课程总成绩。80%注：新疆籍等少数民族生成绩评定方法执行学校文件规定。（二）本课程毕业要求达成度计算课程成绩=平时x20%+期末考试x80%课程对某条毕业要求指标点达成度的评价值计算方法:评价值=口标值（权重值）x课程支撑指标点平均分课程支撑毕业要求指标点对应的总分 七、参考书目及学习资料1数字电子技术基础（第5版），阎石主编，北京：高等教育出版社，20132电子技术基础数字部分（第5版），康华光主编.北京：高等教育出版社，20143数字电子技术基础学习指导与习题解答，王振宇主编.北京：机械工业出版社，2016 八、大纲说明.采用多媒体教学手段，建议采用讲授、讨论相结合，多种教学手段综合运用。.每次课后布置35题作业，共需完成大约40-60道习题，以加深学生对所学内 容