电子技术基础二课程教学大纲

电子技术基础二课程教学大纲课程名称：电子技术基础（二）课程英文名称：AnalogandDigitalElectronicsⅡ课程编号：C1112应开课学期：4学时数：40学分数：2.5适用专业：自动化(拔尖计划）课程类型：专业核心课/必修先修课程：大学物理、电路原理一、课程性质本课程是自动化专业（拔尖计划）的专业核心课。通过本课程的教学，使学生熟悉数字电子技术分析与设计的基本知识和理论，掌握电子设备与电子系统分析设计的流程及其方法，具备电子线路分析与设计的初步能力。二、课程目标通过对该课程学习，学生应掌握基本逻辑门电路结构、工作原理及特性，熟练地进行数字逻辑电路的分析，掌握若干典型组合逻辑电路与时序逻辑电路的应用，掌握数字脉冲波形的变换与产生；能运用数字电路的分析工具，分析复杂数字逻辑电路与系统，对控制工程领域中的实际逻辑问题进行分析、处理和解决；掌握数字逻辑电路的设计方法，利用数字集成器件设计简单的数字逻辑电路与系统，应用可编程逻辑器件进行数字电路的设计，理解复杂可编程逻辑器件的开发，针对某个具体数字电子设备或装置，根据技术指标要求，提出设计方案，设计中应有对环境及经济等方面的综合考虑；具有较强的组织管理能力、较强的交流沟通和团队合作的能力，具备积极向上的人生观、价值观，具备良好的专业技术基础素养，具备良好的职业道德和强烈的社会责任感。三、支撑的毕业要求课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径和评价依据等毕业要求2、具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学以及经济和管理知识；教学目标：掌握基本逻辑门电路结构、工作原理及特性，能熟练地进行组合逻辑电路与时序逻辑电路的分析，掌握若干典型组合逻辑电路与时序逻辑电路的应用，掌握数字脉冲波形的变换与产生。达成途径：课堂讲解、平时作业、综合小测验。评价依据：作业、平时成绩、期末考试试题。评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩，根据小测验结果给出个人测验成绩，评价期末考试的得分率。毕业要求3、掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历；了解本专业的前沿发展现状和趋势教学目标：运用组合逻辑电路与时序逻辑的分析工具，能分析控制工程领域中复杂数字逻辑电路与系统如半导体存储器、CPLD和FPGA等，通过分析确定电路的逻辑功能，并通过逻辑功能验证分析的合理性。达成途径：课堂讲解、平时作业、专题数字电路分析讨论。评价依据：作业、平时成绩、分析报告、期末考试试题。评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩，根据专题分析报告给出个人成绩，评价期末考试的得分率。毕业要求5、掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；教学目标：掌握组合逻辑电路与时序逻辑电路的设计方法，能应用数字集成器件设计简单的数字逻辑电路与系统，能应用可编程逻辑器件进行数字电路的设计，理解复杂可编程逻辑器件的开发。针对某个具体数字电子设备或装置，根据技术指标要求，提出设计方案，设计中应有对环境及经济等方面的综合考虑。达成途径：课堂讲解、平时作业、专题数字电路设计讨论。评价依据：作业、平时成绩、设计报告、期末考试试题。评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩，根据专题设计报告给出设计/开发个人成绩，评价期末考试的得分率。毕业要求10、具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。教学目标：对于选择全英文或双语课程的学生，应熟悉课程的相关英文词汇，熟练阅读相关的英文文献资料，并能在跨文化背景下进行相关专业方面的沟通与交流。达成途径：全英文教材、英文作业、专题英文讨论。评价依据：作业、英文讨论答辩、期末英文考试试题。评价方式：评估英文作业的正确性与完整性，给出成绩，根据英文讨论答辩表现给出个人表现成绩，评价期末英文考试的得分率。四、教学内容、学时安排和基本要求第一章数字逻辑概论（2学时）（1）了解有关数字电路的基本概念、基本知识。（2）掌握数制及数制之间的转换，二进制代码及码制。（3）掌握二值逻辑变量及基本逻辑运算。重点难点：各种不同码制间的相互转换。第二章逻辑代数与硬件描述语言基础（4学时）（1）掌握逻辑函数及其表示方法。（2）掌握逻辑代数的基本定律和规则、逻辑函数表达式的形式。（3）掌握逻辑函数的代数法化简。重点难点：逻辑函数的表示方法，逻辑代数的化简。第三章逻辑门电路（2学时）（1）了解各种逻辑门电路基本特性、相关产品系列。（2）了解开关电路的基本结构、基本特性、基本原理。（3）了解基本CMOS逻辑门电路结构原理，CMOS逻辑门电路的不同输出结构及参数。（4）了解TTL逻辑门电路的基本结构及特性；TTL系列门电路特性参数比较。（5）了解逻辑描述中的几个问题及逻辑门电路使用中的几个实际问题。重点难点：逻辑门电路的结构、工作原理，门电路的逻辑功能。第四章组合逻辑电路（8学时，含专题讨论2学时）（1）组合逻辑电路定义，组合逻辑电路的分析方法。（2）组合逻辑电路的设计。（3）了解组合逻辑电路中的竞争与冒险。（4）掌握典型组合逻辑电路的功能与应用，包括编码器、译码器、数据选择/分配器、数值比较器、算术运算电路。（5）PLD的结构、表示方法和分类；组合逻辑电路PLD的实现。重点难点：组合逻辑电路的分析及设计方法，典型组合逻辑电路的功能及其应用。第五章锁存器与触发器（4学时）（1）了解锁存器与触发器的电路结构及工作原理。（2）掌握不同类型锁存器及触发器的逻辑功能。重点难点：触发器的结构及工作原理，触发器的逻辑功能。第六章时序逻辑电路（8学时，含专题讨论1学时）（1）理解时序逻辑电路的相关概念，掌握时序逻辑电路的分析与设计的基本方法。（2）掌握计数器、寄存器的功能及应用。（3）了解简单的时序可编程逻辑器件。重点难点：时序逻辑电路的分析与设计方法。集成计数器的功能及其应用。第七章半导体存储器（4学时）（1）了解半导体存储器的基本概念、种类。（2）了解ROM及RAM的基本结构、原理、应用。重点难点：ROM及RAM的基本结构及其应用。第八章CPLD和FPGA（1学时）（1）了解CPLD和FPGA种类、基本结构原理及应用。（2）了解CPLD和FPGA的相关开发系统软件及应用。重点难点：CPLD和FPGA的基本结构及其应用。第九章脉冲波形的变换与产生（4学时）（1）了解数字脉冲波形变换与产生电路的基本类型、原理、功能。（2）掌握555定时器的结构、原理及其应用。重点难点：脉冲波形的变换与产生电路的工作原理。555定时器的应用。第十章数模与模数转换器（3学时）（1）了解D/A转换器的特性、结构、原理、应用。（2）了解A/D转换器的特性、结构、原理、应用。重点难点：不同结构的D/A、A/D转换器的结构与应用五、课程的其它教学环节序号教学环节教学内容学时数1专题分析讨论组合逻辑电路与时序逻辑电路的分析12专题设计讨论组合逻辑电路与时序逻辑电路的设计13专题英文讨论数字集成器件的应用04平时作业数制的转换逻辑函数的代数法化简及卡诺图化简组合逻辑电路分析与设计及其应用时序电路的分析与设计及其应用脉冲波形的产生与变换，555定时器应用D/A转换及A/D转换六、教学方法与手段本课程教学主要采用讲授、多媒体教学、专题讨论等教学方法与手段。七、推荐教材和教学参考资源教材：康华光.电子技术基础数字部分（第六版）.北京：高等教育出版社，20