《数字逻辑电路》1课程教学大纲

《数字逻辑电路》教学大纲课程英文名DigitalLogicCircuit课程代码03M0127学分3总学时48理论学时48实验/实践学时0课程类别学科基础课课程性质必修先修课程电路分析基础B、大学物理适用专业通信工程开课学院信息工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位本课程是通信工程专业的一门重要的学科必修课程。本课程应用电路分析的基本理论和基本分析方法、模拟电子线路的晶体管的工作原理以及大学物理的电磁学知识，研究数字系统的基本原理和技术，本课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本概念和基本理论，掌握数字电路的分析方法和设计方法，以及为解决工程实践中所遇到的数字系统问题打下坚实的基础。为后续的单片机原理及其应用、现代逻辑设计、微机与接口、电子系统设计等课程提供数字技术方面的基础知识。（二）课程目标该课程应达到的预期学习结果（ILO，IntendedLearningOutcomes）如下所示：1、ILO-1：理解数字信号和数字电路及电路特点与应用，理解矛盾、对立、“无中生有”等哲学思想，掌握常用的数制和码制，重点掌握常用的三种进制和码制。掌握逻辑代数基础知识，包括基本逻辑运算、基本公式和定理以及逻辑函数的表示方法和逻辑函数的化简方法，理解辩证法中事物的多样性；重点掌握卡诺图化简方法；理解无关项的物理含义及其在现实系统中的应用。2、ILO-2：巩固并掌握二极管与三极管的开关特性；掌握TTL、CMOS门的逻辑功能、外部特性；理解其内部结构和工作原理；具备相关电路的分析能力。3、ILO-3：掌握组合电路的分析与设计方法；掌握常用组件如编码器、译码器、加法器、减法器、数据选择器和比较器的功能与应用；了解常用组件的内部结构，理解个体与整体的辩证关系。4、ILO-4：掌握集成触发器的功能和触发方式；了解电路结构和工作原理。重点掌握触发器的定义以及各类的逻辑功能、描述方法与动作特点以及不同类型触发器的功能转换；掌握时序逻辑电路的分析方法；掌握同步电路的设计方法；了解异步电路的设计方法；深刻理解时序电路各方程组（输出方程组、驱动方程组、状态方程组），状态转换表、状态转换图及时序图在分析和设计时序电路中的重要作用；掌握典型中规模时序部件的功能及其应用，尤其是计数器、移位寄存器。5、ILO-5：了解脉冲产生及整形电路的分类及脉冲波形参数的定义；掌握施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、脉宽及周期的计算方法。二、课程目标达成的途径与方法主要以课堂教学为主，结合课后作业、期末测试等途径和方法来达成。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求指标点1-3毕业要求指标点2-2ILO-1M(0.1)ILO-2M(0.1)ILO-3H(0.25)M(0.1)ILO-4H(0.25)M(0.1)ILO-5M(0.1)四、课程主要内容与基本要求1、概述理解数字信号和数字电路，掌握常用的数制和码制。这部分是该课程的基础部分，通过这部分学习使学生掌握数字信号与模拟信号的各自特点，理解数字电路的特点与应用；重点掌握常用的三种进制和码制。2、逻辑代数基础掌握逻辑代数基础知识，包括基本逻辑运算、基本公式和定理以及逻辑函数的表示方法和逻辑函数的化简方法。这部分是该课程中数字逻辑电路分析的数学基础，为后续章节组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计提供数学工具。3、门电路掌握TTL、CMOS门的逻辑功能、外部特性；理解其内部结构和工作原理。这部分是对基本数字逻辑单元电路结构及其工作原理进行详尽的讲解，以便学生更深入理解数字逻辑电路的工作原理以及分析数字逻辑电路的基本方法。4、组合逻辑电路熟悉掌握组合电路的分析与设计方法；掌握常用组件的功能与应用。组合逻辑电路是数字逻辑电路重要的一大类，这部分内容是数字逻辑电路分析与设计的重要基础，为后续时序逻辑电路的学习提供了必要的准备。5、触发器掌握集成触发器的功能和触发方式；了解电路结构和工作原理。重点掌握触发器的定义以及各类的逻辑功能、描述方法与动作特点；理解触发器逻辑功能与电路结构的区别。触发器是最基本的时序逻辑单元，本章是第6章时序逻辑电路学习的先修知识。6、时序逻辑电路掌握时序逻辑电路的分析方法；掌握同步电路的设计方法；了解异步电路的设计方法。深刻理解时序电路各方程组（输出方程组、驱动方程组、状态方程组），状态转换表、状态转换图及时序图在分析和设计时序电路中的重要作用。掌握典型中规模时序部件的功能及其应用，尤其是计数器、移位寄存器组成及工作原理。时序逻辑电路是除组合逻辑电路之外的另一类数字逻辑电路，本章内容为后续的单片机原理及其应用、电子系统设计以及现代逻辑设计打下基础。7、脉冲电路了解脉冲产生及整形电路的分类及脉冲波形参数的定义；掌握施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、脉宽及周期的计算方法。通过本章学习，学生要能根据实际应用需求选择合适的器件实现并能计算相应参数。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第1章Fundamentalconcepts2预习逻辑代数ILO-1第2章Logicalgebraandsimplification8完成逻辑代数化简等方面的作业ILO-1第3章Logicgatecircuits6完成门电路等方面的作业ILO-2第4章Combinationallogiccircuits12完成组合电路分析与设计等方面的作业ILO-3第5章Flip-flops6完成触发器方面的作业ILO-4第6章Sequentiallogiccircuits12完成时序电路分析与设计等方面的作业ILO-4第7章Productionandshapingofpulsewaveform2完成脉冲电路方面的作业ILO-5六、实践环节及基本要求无七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例考核与课程目标对应关系过程考核含平时作业、阶段性考试等作业批改成绩阶段性考试成绩30%ILO1～5期末考核闭卷卷面成绩70%ILO1～5考核类别考试成绩登记方式百分制八、课程目标达成度评价方法课程目标权重成绩评定ILO-1过程考核0.3相应过程考核平均分A10期末测试0.7相应期末考试平均分B10ILO-1达成度=0.3*A10+0.7B10ILO-2过程考核0.3相应过程考核平均分A20期末测试0.7相应期末考试平均分B20ILO-2达成度=0.3*A20+0.7*B20ILO-3过程考核0.3相应过程考核平均分A30期末测试0.7相应期末考试平均分B30ILO-3达成度=0.3*A30+0.7*B30ILO-4过程考核0.3相应过程考核平均分A40期末测试0.7相应期末考试平均分B40ILO-4达成度=0.3*A40+0.7*B40ILO-5过程考核0.3相应过程考核平均分A40期末测试0.7相应期末考试平均分B40ILO-5达成度=0.3*A50+0.7*B50九、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1、《DigitalFundamentals》(第十一版)英文版，电子工业出版社，2017年8月。（二