数字电子技术教学计划

数字电子技术教学计划一、课程基本信息1.课程名称：数字电子技术2.课程代码：[具体代码]3.课程类型：专业基础课4.学分/学时：[X]学分，[16X]学时（理论教学[12X]学时，实践教学[4X]学时）5.适用专业：电子信息工程、自动化等相关专业6.课程目标：使学生掌握数字电子技术的基本概念、基本理论和基本分析方法。培养学生数字电路的设计、分析和实践能力，能够运用所学知识解决实际问题。培养学生的创新思维和团队协作精神，提高学生的综合素质。

二、课程内容与学时安排

第一章数字电路基础（12学时）1.教学内容数字信号与数字电路数字信号的特点与表示方法数字电路的分类与特点数制与编码常用数制（二进制、十进制、十六进制等）及其转换二进制编码（BCD码、格雷码等）逻辑代数基础基本逻辑运算（与、或、非）复合逻辑运算（与非、或非、与或非、异或、同或）逻辑代数的基本定律和规则逻辑函数的表示方法（真值表、逻辑表达式、卡诺图、逻辑图）逻辑函数的化简（公式化简法、卡诺图化简法）2.重点与难点重点：数制转换、逻辑代数的基本定律和规则、逻辑函数的表示与化简。难点：逻辑函数的化简，特别是卡诺图化简法。3.教学方法：讲授法、举例法、课堂练习法

第二章门电路与组合逻辑电路（16学时）1.教学内容集成逻辑门电路半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性基本逻辑门电路（与门、或门、非门）的电路结构与工作原理集成逻辑门电路的类型（TTL、CMOS）及其特点组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的特点与分析方法组合逻辑电路的设计步骤与方法常用组合逻辑电路（编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器）的工作原理与应用用Multisim软件进行组合逻辑电路的仿真分析2.重点与难点重点：集成逻辑门电路的工作原理、组合逻辑电路的分析与设计方法。难点：组合逻辑电路的设计，特别是根据实际问题设计合适的逻辑电路。3.教学方法：讲授法、演示法、实验法

第三章时序逻辑电路（20学时）1.教学内容触发器基本RS触发器的电路结构、工作原理和特性方程同步RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器的电路结构、工作原理和特性方程触发器的逻辑功能表示方法（特性表、特性方程、状态转换图、波形图）触发器的触发方式（电平触发、边沿触发）时序逻辑电路的分析与设计时序逻辑电路的特点与分类时序逻辑电路的分析方法（列写方程组、求解状态方程和输出方程、画状态转换图和时序图）时序逻辑电路的设计步骤与方法（确定电路功能、状态化简、状态编码、选择触发器类型、设计逻辑电路）常用时序逻辑电路（计数器、寄存器）的工作原理与应用时序逻辑电路的状态机设计状态机的基本概念与分类状态机的设计方法（状态图设计法、VerilogHDL描述法）用Multisim软件进行时序逻辑电路的仿真分析2.重点与难点重点：触发器的工作原理和特性、时序逻辑电路的分析与设计方法。难点：时序逻辑电路的设计，特别是状态机的设计。3.教学方法：讲授法、讨论法、实践法

第四章半导体存储器与可编程逻辑器件（12学时）1.教学内容半导体存储器随机存取存储器（RAM）的分类（静态RAM、动态RAM）及其工作原理只读存储器（ROM）的分类（掩膜ROM、可编程ROM、可擦除可编程ROM）及其工作原理存储器的扩展（位扩展、字扩展）可编程逻辑器件（PLD）PLD的基本概念与分类简单可编程逻辑器件（SPLD）的结构与工作原理复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的结构与工作原理用VHDL语言描述简单的数字电路2.重点与难点重点：半导体存储器的工作原理、PLD的基本概念与结构。难点：用VHDL语言描述数字电路。3.教学方法：讲授法、案例分析法、课程设计法

第五章脉冲波形的产生与整形（8学时）1.教学内容脉冲信号的基本参数与特性多谐振荡器环形振荡器的工作原理555定时器的结构与工作原理用555定时器构成的多谐振荡器的电路分析与设计单稳态触发器微分型单稳态触发器的工作原理积分型单稳态触发器的工作原理用555定时器构成的单稳态触发器的电路分析与设计施密特触发器施密特触发器的电路结构与工作原理施密特触发器的应用（波形整形、幅度鉴别）2.重点与难点重点：555定时器的应用，多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的工作原理。难点：根据实际需求设计合适的脉冲波形产生与整形电路。3.教学方法：讲授法、实验法、演示法

第六章课程设计（16学时）1.教学内容课程设计的目的与要求课程设计的选题与任务课程设计的步骤与方法（需求分析、方案设计、电路设计、程序设计、硬件制作与调试、软件测试与优化）课程设计的成果要求（设计报告、硬件电路、软件程序、测试数据与结果）课程设计的考核与评价2.重点与难点重点：课程设计的全过程，包括方案设计、电路设计、程序设计和调试。难点：如何引导学生综合运用所学知识解决实际问题，培养学生的创新能力和实践能力。3.教学方法：项目驱动法、小组协作法、指导答疑法

三、实践教学环节

实验一逻辑门电路测试与应用（4学时）1.实验目的熟悉常用集成逻辑门电路的逻辑功能。掌握用数字万用表测试逻辑门电路的方法。学会用逻辑门电路实现简单的逻辑功能。2.实验内容测试与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门的逻辑功能。用与非门实现与门、或门、非门功能。用异或门实现奇偶校验电路。3.实验器材数字电路实验箱集成逻辑门电路芯片（74LS00、74LS02、74LS04、74LS08、74LS32、74LS86等）数字万用表

实验二组合逻辑电路设计与测试（4学时）1.实验目的掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。学会用Multisim软件对组合逻辑电路进行仿真分析。熟悉常用组合逻辑电路芯片的功能与应用。2.实验内容设计并实现一个全加器电路，用Multisim软件进行仿真验证。设计并实现一个数码管译码显示电路，用Multisim软件进行仿真验证。用74LS138译码器设计一个地址译码电路，用Multisim软件进行仿真验证。3.实验器材数字电路实验箱集成逻辑门电路芯片（74LS00、74LS04、74LS08、74LS32、74LS86等）集成译码器芯片（74LS138）数码管Multisim软件

实验三触发器测试与应用（4学时）1.实验目的熟悉常用触发器的逻辑功能。掌握触发器的触发方式和应用。学会用Multisim软件对触发器电路进行仿真分析。2.实验内容测试基本RS触发器、同步RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器的逻辑功能。观察不同触发方式下触发器的工作波形。用JK触发器设计一个同步二进制计数器，用Multisim软件进行仿真验证。3.实验器材数字电路实验箱集成触发器芯片（74LS00、74LS74、74LS109、74LS112、74LS175等）Multisim软件

实验四时序逻辑电路设计与测试（4学时）1.实验目的掌握时序逻辑电路的分析与设计方法。学会用Multisim软件对时序逻辑电路进行仿真分析。熟悉常用时序逻辑电路芯片的功能与应用。2.实验内容设计并实现一个同步十进制计数器，用Multisim软件进行仿真验证。设计并实现一个移位寄存器，用Multisim软件进行仿真验证。用74LS161芯片设计一个任意进制计数器，用Multisim软件进行仿真验证。3.实验器材数字电路实验箱集成触发器芯片（74LS74、74LS112等）集成计数器芯片（74LS160、74LS161等）集成移位寄存器芯片（74LS194）Multisim软件

实验五脉冲波形的产生与整形实验（4学时）1.实验目的熟悉多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的工作原理。掌握用555定时器构成上述电路的方法。学会用示波器观察和测量脉冲波形的参数。2.实验内容用555定时器构成多谐振荡器，测量其振荡频率和占空比。用555定时器构成单稳态触发器，测量其输出脉冲宽度。用555定时器构成施密特触发器，测量其回差电压。3.实验器材数字电路实验箱555定时器芯片示波器电阻、电容若干

课程设计（16学时）1.设计题目数字频率计的设计与实现数字密码锁的设计与实现数字时钟的设计与实现交通信号灯控制器的设计与实现2.设计要求根据给定的设计题目，完成系统的总体设计、电路设计、程序设计和硬件制作与调试。撰写设计报告，包括系统功能描述、总体设计方案、电路原理图、程序清单、测试数据与结果等。进行系统演示，展示设计成果。3.设计步骤需求分析：明确设计题目要求，确定系统功能和性能指标。方案设计：根据需求分析结果，设计系统的总体方案，包括电路结构、工作原理、控制策略等。电路设计：根据方案设计结果，设计具体的电路原理图，选择合适的芯片和元器件。程序设计：根据电路设计结果，编写相应的程序，实现系统的控制功能。硬件制作与调试：按照电路原理图制作硬件电路板，进行硬件调试，确保电路正常工作。软件测试与优化：对编写的程序进行测试，根据测试结果进行优化，提高系统性能。撰写设计报告：整理设计过程中的文档资料，撰写设计报告，总结设计成果。系统演示：进行系统演示，向教师和同学展示设计成果。

四、考核方式1.平时成绩（30%）考勤（10%）：全勤得10分，旷课一次扣2分，迟到、早退一次扣1分。课堂表现（10%）：包括课堂提问、讨论、作业完成情况等，由教师根据学生表现进行评分。实验成绩（10%）：根据实验报告、实验操作技能、实验结果等进行综合评分。2.期末考试成绩（70%）采用闭卷考试形式，考试时间为[具体时长]。考试内容包括数字电路基础、门电路与组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器与可编程逻辑器件、脉冲波形的产生与整形等课程内容。

五、教材及参考资料1.教材《数字电子技术基础》（第6版），阎石主编，高等教育出版社。2.参考资料《数字电子技术学习指导与题解》（第6版），阎石主编，高等教育出版社。《数字电路与逻辑设计》（第3版），王毓银主编，高等教育出版社。《数字电子技术基础》（第5版），周润景主编，机械工业出版社。相关电子技术类期刊、网站及在线课程平台提供的学习资源。

六、教学大纲修订说明本次教学大纲修订主要依据电子信息工程、自动化等专业的人才培养方案和数字电子技术课程的教学目标进行。在保持课程基本内容和教学要求的基础上，对部分内容进行了调整和优化，以适应现代数字电子技术的发展和教学实际需求。具体修订内容如下：1.更新教学内容增加了可编程逻辑器件（PLD）的相关内容，包括PLD的基本概念、分类、结构与工作原理，以及用VHDL语言描述简单数字电路的方法，使学生了解数字电路设计的新方法和新技术。对脉冲波形的产生与整形部分进行了优化，更加注重555定时器的应用，增加了相关实验内容，以提高学生的实践能力。2.调整教学方法强调项目驱动教学法，通过课程设计等实践教学环节，培养学生的综合应用能力和创新能力。增加了Mul