《数字电子技术基础》课程教学大纲

《数字电子技术基础》课程教学大纲一、课程概况课程中文名称数字电子技术基础课程英文名称FundamentalsofDigitalElectronics课程编号16632206课程类别□公共必修课□公选课□院级限选课□学科基础课■专业基础课□专业限选课□专业任选课总学时48讲授学时40实验学时8总学分3开课单位理学院开课系所通信系、电子系、自动化系授课对象通信工程、电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、电子科学与技术专业本科二、课程简介《数字电子技术基础》课程是通信工程专业必修的专业基础课，它具有很强的实践性。通过这门课程的学习，重点使学生系统地掌握数字电路的基础知识、基本技能；会查阅集成电路手册，正确选用所需的集成器件；掌握各种仪器、仪表的使用；学会数字系统的分析方法和设计方法、系统调试及故障排除。为后续专业课学习打下基础，同时使学生的思维能力、逻辑推理能力、理论联系实际能力得到进一步提高。三、课程教学总体目标本课程是通信工程、电子信息工程、电气工程自动化和自动化等专业必修的专业基础课，该课程不仅具有自身的理论体系而且是一门实践性很强的课程。本课程的任务是使学生掌握数字电路的基本工作原理、分析方法和基本实践技能。培养学生严谨的科学态度、科学的思维方法，注重技术创新能力的开发与提高。通过本课程的教学，使学生掌握数字电子技术的基础理论，培养学生设计组合电路和时序电路的能力，并能够在查阅器件手册的基础上，熟悉各类数字电路器件的特点及应用。使学生初步具有数字电路设计、制作、调试能力，并具有数字系统设计的思想。在教学中，顺应数字电子技术发展的潮流，加强中、大规模数字集成电路部分的教学内容，通过相关内容的学习，使学生能根据需要选用集成器件来设计实际数字系统，树立现代数字电路设计的思想，为其今后计算机硬件课程的学习打好基础。四、理论教学内容及要求第一章绪论、数制与码制【教学目标】掌握：数制、编码、二进制算术运算。【学时分配】3学时。【授课方式】采用讲授式、讨论式、课堂提问、课堂练习相结合。【授课内容】（1）绪论；（2）数值；（3）编码；（4）二进制算术运算。【教学重点和难点】（1）重点：十进制、二进制和十六进制之间的相互转换；BCD码、格雷码、ASCII码各自的规律和特点；数字电路中正负数的表示方法及补码运算。（2）难点：补码的意义。【授课方法与手段】采用多媒体、实物投影等手段，使学生对数字电路基本知识、组合逻辑电路和时序逻辑电路有更具体的认识。【课外学习指导的要求】1.课外阅读资料[1]阎石．数字电子技术基本教程[M]．北京：清华大学出版社．2008-12.[2]阎石．数字电子技术基础（第五版）[M]．北京：高等教育出版社．2006-01．[3]王毓银.数字电路逻辑设计（第二版）[M].北京：高等教育出版社．2008-05.[4]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社.2006-1.2.作业与思考题的要求每节教学内容布置1-4个作业与思考题。第二章逻辑代数及其应用【教学目标】（1）理解：逻辑函数式形式的变换。（2）掌握：逻辑代数的基本公式和导出公式，代入定理及其应用，逻辑函数及其描述方法，逻辑函数的化简方法，具有无关项的逻辑函数及其化简。【学时分配】7学时。【授课方式】采用讲授式、讨论式、课堂提问、课堂练习相结合。【授课内容】（1）逻辑代数的基本公式和导出公式；（2）代入定理及其应用；（3）逻辑代数及其描述方法；（4）逻辑代数的化简方法；（5）具有无关项的逻辑函数及其化简；（6）逻辑函数式形式的变换。【教学重点和难点】（1）重点：逻辑函数的五种表示方法以及它们间的相互转换、逻辑函数的化简。（2）难点：灵活运用公式化简逻辑函数。【授课方法与手段】采用多媒体、实物投影等手段，使学生对数字电路基本知识、组合逻辑电路和时序逻辑电路有更具体的认识。【课外学习指导的要求】1.课外阅读资料[1]阎石．数字电子技术基本教程[M]．北京：清华大学出版社．2008-12.[2]阎石．数字电子技术基础（第五版）[M]．北京：高等教育出版社．2006-01．[3]王毓银.数字电路逻辑设计（第二版）[M].北京：高等教育出版社．2008-05.[4]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社.2006-1.2.作业与思考题的要求每节教学内容布置1-4个作业与思考题。第三章逻辑门【教学目标】（1）了解：ECL电路、BiCMOS门电路。（2）理解：MOS管的开关特性、双极型半导体二极管和三极管的开关特性。（3）掌握：CMOS门电路、TTL门电路。【学时分配】4学时。【授课方式】采用讲授式、讨论式、课堂提问、课堂练习相结合。【授课内容】（1）MOS管的开关特性；（2）CMOS门电路；（3）双极型半导体二极管和三极管的开关特性；（4）TTL门电路。【教学重点和难点】（1）重点：三态门、OD（OC）门的工作原理及应用。（2）难点：CMOS门电路、TTL门电路在应用中各自应注意的问题。【授课方法与手段】采用多媒体、实物投影等手段，使学生对数字电路基本知识、组合逻辑电路和时序逻辑电路有更具体的认识。【课外学习指导的要求】1.课外阅读资料[1]阎石．数字电子技术基本教程[M]．北京：清华大学出版社．2008-12.[2]阎石．数字电子技术基础（第五版）[M]．北京：高等教育出版社．2006-01．[3]王毓银.数字电路逻辑设计（第二版）[M].北京：高等教育出版社．2008-05.[4]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社.2006-1.2.作业与思考题的要求每节教学内容布置1-4个作业与思考题。第四章组合逻辑电路【教学目标】（1）理解：组合逻辑电路中的竞争—冒险现象。（2）掌握：组合逻辑电路的特点和分析方法、常用的组合逻辑电路、组合逻辑电路的设计方法。【学时分配】8学时。【授课方式】采用讲授式、讨论式、课堂提问、课堂练习相结合。【授课内容】（1）组合逻辑电路的特点和分析方法；（2）常用的组合逻辑电路；（3）组合逻辑电路的设计方法；（4）组合逻辑电路中的竞争—冒险现象。【教学重点和难点】（1）重点：组合逻辑电路的分析方法和设计方法；常用组合逻辑电路的工作原理及其应用。（2）难点：会根据实际要求挑选合适的组合逻辑器件设计电路。【授课方法与手段】采用多媒体、实物投影等手段，使学生对数字电路基本知识、组合逻辑电路和时序逻辑电路有更具体的认识。【课外学习指导的要求】1.课外阅读资料[1]阎石．数字电子技术基本教程[M]．北京：清华大学出版社．2008-12.[2]阎石．数字电子技术基础（第五版）[M]．北京：高等教育出版社．2006-01．[3]王毓银.数字电路逻辑设计（第二版）[M].北京：高等教育出版社．2008-05.[4]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社.2006-1.2.作业与思考题的要求每节教学内容布置1-4个作业与思考题。第五章触发器【教学目标】掌握：SR锁存器、时钟电平触发的触发器、时钟脉冲触发的触发器、时钟边沿触发的触发器、触发器逻辑功能的分类及逻辑功能的描述。【学时分配】6学时。【授课方式】采用讲授式、讨论式、课堂提问、课堂练习相结合。【授课内容】（1）SR锁存器；（2）时钟电平触发的触发器；（3）时钟脉冲触发的触发器；（4）时钟边沿触发的触发器；（5）触发器逻辑功能的分类及逻辑功能的描述。【教学重点和难点】（1）重点：各种触发器的特性方程；不同结构触发器的动作特点。（2）难点：画输出波形。【授课方法与手段】采用多媒体、实物投影等手段，使学生对数字电路基本知识、组合逻辑电路和时序逻辑电路有更具体的认识。【课外学习指导的要求】1.课外阅读资料[1]阎石．数字电子技术基本教程[M]．北京：清华大学出版社．2008-12.[2]阎石．数字电子技术基础（第五版）[M]．北京：高等教育出版社．2006-01．[3]王毓银.数字电路逻辑设计（第二版）[M].北京：高等教育出版社．2008-05.[4]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社.2006-1.2.作业与思考题的要求每节教学内容布置1-4个作业与思考题。第六章时序逻辑电路【教学目标】（1）了解：时序逻辑电路中的竞争—冒险现象。（2）理解：时序逻辑电路的特点和逻辑功能的描述。（3）掌握：时序逻辑电路的分析方法、常用的时序逻辑电路、同步时序逻辑电路的设计方法、同步时序逻辑电路的设计方法。【学时分配】7学时。【授课方式】采用讲授式、讨论式、课堂提问、课堂练习相结合。【授课内容】（1）时序逻辑电路的特点和逻辑功能的描述；（2）时序逻辑电路的分析方法；（3）常用的时序逻辑电路；（4）同步时序逻辑电路的设计方法；（5）时序逻辑电路中的竞争—冒险现象。【教学重点和难点】（1）重点：时序逻辑电路的分析方法和设计方法；常用时序逻辑电路的工作原理及其应用。（2）难点：会根据实际要求挑选合适的时序逻辑器件设计电路。【授课方法与手段】采用多媒体、实物投影等手段，使学生对数字电路基本知识、组合逻辑电路和时序逻辑电路有更具体的认识。【课外学习指导的要求】1.课外阅读资料[1]阎石．数字电子技术基本教程[M]．北京：清华大学出版社．2008-12.[2]阎石．数字电子技术基础（第五版）[M]．北京：高等教育出版社．2006-01．[3]王毓银.数字电路逻辑设计（第二版）[M].北京：高等教育出版社．2008-05.[4]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社.2006-1.2.作业与思考题的要求每节教学内容布置1-4个作业与思考题。第七章脉冲波形的产生和整形【教学目标】（1）了解：矩形脉冲的特性参数。（3）掌握：施密特触发电路、单稳态电路、多谐振荡电路、555定时器。【学时分配】5学时。【授课方式】采用讲授式、讨论式、课堂提问、课堂练习相结合。【授课内容】（1）矩形脉冲的特性参数；（2）单稳态电路；（3）多谐振荡电路；（4）555定时器。【教学重点和难点】（1）重点：如何用555定时器构成的三种电路。（2）难点：应用分析、估算参数。【授课方法与手段】采用多媒体、实物投影等手段，使学生对数字电路基本知识、组合逻辑电路和时序逻辑电路有更具体的认识。【课外学习指导的要求】1.课外阅读资料[1]阎石．数字电子技术基本教程[M]．北京：清华大学出版社．2008-12.[2]阎石．数字电子技术基础（第五版）[M]．北京：高等教育出版社．2006-01．[3]王毓银.数字电路逻辑设计（第二版）[M].北京：高等教育出版社．2008-05.[4]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社.2006-1.2.作业与思考题的要求每节教学内容布置1-4个作业与思考题。五、实验教学内容及要求1．实验教学内容及安排序号实验项目名称内容提要实验要求实验类型实验教学组织形式学时分配1组合逻辑电路的设计（1）用给定的组合逻辑器件设计出电路的逻辑图、在实验台上搭接电路、验证逻辑功能；排查故障。必做验证性分组操作22组合逻辑电路的设计（2）用给定的组合逻辑器件设计出电路的逻辑图、在实验台上搭接电路、验证逻辑功能；排查故障。必做设计性分组操作23时序逻辑电路的设计用给定的集成计数器设计N进制计数器。画出逻辑图、在实验台上搭接电路、验证逻辑功能；排查故障。必做设计性分组操作24555定时器的应用设计用给定的集成器件设计出电路的逻辑图、在实验台上搭接电路、验证逻辑功能；排查故障。必做综合性分组操作22．实验报告撰写要求：实验报告应认真、规范、正确。实验报告主要内容有：（1）、实验名称。（2）、实验内容和要求。（3）、实验原理。（4）、实验电路图及其说明；元器件选择参数计算的说明等。（5）、电路调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析。（6）、收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。六、课程考核及成绩评定要求1．课程考核依据：课程的考核命题以本教学大纲为依据。命题范围应覆盖大纲所列章节主要教学内容，应适当体现教学重点和难点。命题层次符合教学目标中的了解、理解、掌握三类能力层次。2．课程考核性质：考试课。3．具体的考核方式：闭卷考试。4．成绩评定：成绩由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩构成，平时成绩占30%、实验成绩占10%、期末考