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1.理解数字量与模拟量的特点,数字电路的特点、应用
2.理解基数、权的概念
3.掌握各种数制的记数规则、标注方法及相互间的转换
4.掌握各种代码和各种数制之间的转换教学内容第1节概述
一、数字系统
二、数字逻辑电路的类型和研究方法第2节数制及其转换
一、进位计数制十进制、二进制、八进制以及十六进制计数
二、数制转换1.二进制数与十进制数之间的转换2.二进制数与八进制数、十六进制数之间的转换第3节带符号二进制数的代码表示
1、带符号数在机器中原码表示法
2、带符号数在机器中反码表示法
3、带符号数在机器中补码表示法第4节几种常用的编码
一、十进制数的二进制编码8421码、2421码、余3码编码方案
二、可靠性编码可靠性编码的作用是为了提高系统的可靠性两种常用的编码格雷码和奇偶校验码
三、字符编码ASCII码编码规律思考题
1. 数字逻辑电路具有哪些主要特点?
2.不同进制数按权展开形式有何共同点?
3. 带符号二进制数的机器码表示形式有哪些?
4.数字系统中有哪几种常用编码?
5.格雷码怎么转换成二进制编码?第2章逻辑代数基础课时分配8课时教学要求逻辑代数是研究数字系统逻辑设计的数学工具无论何种形式的数字系统,都是由一些基本的逻辑电路所组成的为解决数字系统分析和设计中的各种具体问题,必须掌握逻辑代数这一重要数学工具本章从使用的角度讲述逻辑代数的基本运算,基本公式和定理、逻辑函数的表示方法和逻辑函数的化简方法通过本章的教学,使学生掌握逻辑函数的四种表示方法(真值表法、逻辑式法、卡诺图法及逻辑图法)及其相互之间的转换掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法了解最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的应用教学内容第1节逻辑代数的基本概念
1、逻辑变量及逻辑运算
2、逻辑函数及逻辑函数的相等概念
3、逻辑函数的表示方法第2节逻辑代数的基本定律和规则
1、基本定理
2、重要规则
1.代入规则
2.反演规则
3.对偶规则
3、常用公式第3节逻辑函数表达式的形式与变换
1、逻辑函数表达式的基本形式
2、逻辑函数表达式的标准形式
3、逻辑函数表达式的相互转换第4节逻辑函数的化简
1、代数化简法
1.运用逻辑代数的公里、定理和规则对逻辑函数进行化简
2.代数法化简逻辑函数几种常用的方法并项法、吸收法、消去法和配项法
3.最简逻辑函数表达式应满足的条件
2、卡诺图化简法1.卡诺图的构成2.逻辑函数在卡诺图上的表示3.卡诺图上最小项的合并规律4.卡诺图化简的步骤思考题
1.逻辑函数有哪些表示方法?
2.___逻辑函数具有对偶规则?
3.逻辑函数最小项、最大项定义是什么?它们之间有什么__?
4.逻辑函数最小项、最大项在卡诺图上有何分布特点?
5.简述卡诺图上最小项的合并规律
6.如何利用约束条件化简逻辑函数?
7.简述逻辑函数的简化原理第3章集成门电路与触发器课时分配12课时(其中实验课4课时)教学要求门电路和触发器是构成各种复杂数字电路的基本逻辑单元本章教学重点放在集成电路的外特性上外特性包含两个内容,一个是输出与输入的逻辑关系,即所谓逻辑功能;另一个是外部的电气特性,包括电压传输特性、输入特性、输出特性和动态特性等通过本章的教学,使学生
1.了解门电路的定义及分类方法
2.了解TTL反相器的工作原理及特性
3.了解CMOS反相器的工作原理及特性
4.掌握触发器的定义以及基本RS触发器、同步RS触发器、主从触发器、边沿触发器的逻辑功能、描述方法与动作特点教学内容第1节逻辑门电路
1、简单逻辑门电路
2、TTL集成门电路
3、CMOS集成门电路
4、正逻辑与负逻辑第2节触发器
1、触发器的结构及工作原理
2、逻辑功能及描述方法
3、不同类型触发器的相互转换思考题
1.根据所采用的半导体器件不同,集成电路可分为哪两大类?各自的主要优缺点是什么?
2.简要描述半导体器件的开关特性
3.数字电路中,晶体管一般处于什么工作状态?
4.与非门(或非门)中不用的输入端如何处理?
5.与非门多片串联,是否还实现与非逻辑功能?
6.把异或门作为非门使用,输入端应如何连接?
7.三态门___能用于总线数据传输,用普通门___不行?
8.用与非门构成的基本R-S触发器和用或非门构成的同样触发器在逻辑功能上有什么区别?
9.钟控触发器会存在“空翻”问题,什么是“空翻”?第4章组合逻辑电路课时分配10课时(其中实验课4课时)教学要求组合逻辑电路不但能__完成各种复杂的逻辑功能,而且是时序逻辑电路的组成部分,他在数字系统中的应用十分广泛本章主要讲述了组合逻辑电路的分析和设计的基本方法,在此基础上介绍组合逻辑电路设计中几个常见的实际问题及其处理方法,并对组合逻辑电路中的竞争-冒险问题作讨论通过本章的教学,使学生
1.掌握分析和设计组合逻辑电路的基本方法和步骤
2.掌握常用组合逻辑电路,即编码器、译码器、数据选择器、加法器及数值比较器的基本概念、工作原理及应用
3.掌握组合电路中的竞争与冒险现象、产生原因及消除方法教学内容第1节组合逻辑电路分析
1、组合逻辑电路分析方法步骤组合逻辑电路分析的一般步骤根据逻辑电路图写出输出函数表达式、化简输出函数表达式、列出输出函数真值表和功能评述
2、组合逻辑电路分析举例第2节组合逻辑电路设计
1、设计方法概述组合逻辑电路的设计一般过程建立给定问题的逻辑描述、列出真值表、求出逻辑函数的最简表达式、选择逻辑门类型并进行相应的逻辑函数变换、画出逻辑电路图
2、设计举例
3、设计中几个实际问题的处理
1.包含无关条件的组合逻辑电路设计
2.多输出函数的组合逻辑电路设计
3.无反变量提供的组合逻辑电路设计第2节组合逻辑电路的冒险现象
1、组合逻辑电路的冒险现象的产生
2、组合逻辑电路的冒险现象的判断
3、组合逻辑电路的冒险现象的消除分别用增加冗余项、增加惯性延时环节和选通法消除险象思考题
1.组合逻辑电路的特点是什么?
2.简述组合逻辑电路的一般分析步骤
3.简述组合逻辑电路的一般设计步骤
4.举几个典型组合逻辑电路例子,说明组合逻辑电路的设计方法
5.举例说明组合逻辑电路中的什么时候发生竞争?竞争是否一定会有险象?
6.组合逻辑电路在什么情况下产生险象?这些险象有哪些方法可以消除?第5章同步时序逻辑电路课时分配14课时(其中实验课6课时)教学要求时序逻辑电路是与组合逻辑电路不同的另一类常用逻辑电路时序逻辑电路按其工作方式的不同,又分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路两种类型本章主要讨论同步时序逻辑电路的分析和设计方法通过本章的教学,使学生掌握时序逻辑电路的定义及同步时序电路的分析与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理解常用同时序电路工作过程,尤其是典型时序电路计数器和移位寄存器组成及工作原理教学内容第1节时序逻辑电路概述
1、时序逻辑电路的结构
2、时序逻辑电路的分类
3、同步时序逻辑电路的描述方法第2节同步时序逻辑电路分析
1、同步时序电路的分析方法和步骤同步时序电路的分析步骤如下
1.看清电路明确电路的输入、输出__,确定电路的类型
2.写出方程方程中包含各触发器的激励函数;将激励函数代入相应触发器的特征方程即得到各触发器的次态方程;根据输出电路写出输出函数
3.列出状态真值表由上述各方程,假定一个初始状态,代入次态方程和输出方程,即可得出相应的次态和输出状态逐个假定,列表表示,即得状态表
4.画出状态图并确定电路是否具有自启动能力根据状态真值表,画出状态转移图,再进一步分析其功能
5.功能描述对电路的功能用文字概括,一般先画出时序图
2、分析举例第3节同步时序逻辑电路设计
1、同步时序电路设计的一般步骤同步时序电路的设计是根据设计要求,得到实现该要求的时序电路同步时序逻辑电路一般设计步骤如下1.根据设计命题要求,建立原始状态图或原始状态表用逻辑语言来表达命题是设计所依据的原始资料建立原始状态图的过程,就是对设计要求的分析过程,只有对设计要求的逻辑功能有了清楚了解之后,才能建立起正确的原始状态图2.状态化简作原始状态图时遵循“宁多勿漏”的原则,可能包含多余的状态,使状态数增多,这样将导致系统所需触发器级数增多;触发器的激励电路变得复杂;系统故障增多因此,将原始状态进行化简,减少状态数就显得十分必要3.状态编码由于电路的每一状态都用触发器的状态组合来表示,因此要根据化简后的状态数,确定所需要的触发器的级数然后将每一状态用二进制数代码表示状态分配方案不同,设计的结果不一样,电路繁简也不同如何找出一种最佳分配方案,使得逻辑电路最简单,且电路又具有自启动能力,至今没有一种普遍有效的方法4.确定激励函数和输出函数根据状态分配后的状态表,利用次态卡诺图求得各级触发器的次态方程,再与触发器的特征方程进行比较,即可求得各触发器的输入激励方程输出方程直接由卡诺图得到5.画出逻辑电路图根据所得激励方程和输出方程即可画出逻辑电路图
2、完全确定同步时序逻辑电路设计
1.形成原始状态图和原始状态表
2.状态化简
3.状态编码
4.确定激励函数和输出函数并画出逻辑电路图
3、同步时序逻辑电路设计举例思考题
1.简述时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别
2.时序电路是怎么分类的?都有哪些分类?
3.Mealy型状态图和Moore型状态图在描述同一电路有什么不同?
4.化简完全确定原始状态表一般步骤是什么?
5.化简不完全确定原始状态表应注意什么?
6.同步时序逻辑电路设计方法比较适合设计什么样电路?
7.举例说明典型同步时序逻辑电路有哪些?第6章异步时序逻辑电路课时分配6课时教学要求本章对两类异步时序逻辑电路分别进行介绍重点讨论脉冲异步时序逻辑电路分析和设计方法具体讲述了计数器、寄存器和移位寄存器的原理和应用通过本章的教学,使学生
1.掌握异步时序电路的分析与设计方法
2.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
3.理解常用异步时序电路,尤其是计数器、移位寄存器组成及工作原理教学内容第1节异步时序逻辑电路的概述
1、异步时序逻辑电路的特点
2、异步时序逻辑电路的分类第2节脉冲异步时序逻辑电路
1、脉冲异步时序逻辑电路的结构模型
2、脉冲异步时序逻辑电路的分析
3、脉冲异步时序逻辑电路的设计第3节电平异步时序逻辑电路
1、电平异步时序逻辑电路的结构模型和描述方法
2、电平异步时序逻辑电路的分析
3、电平异步时序逻辑电路的竞争思考题
1.异步时序逻辑电路有什么特点?有几种类型?划分的依据是什么?
2.脉冲异步时序电路和同步时序电路在分析和设计方法上一样吗?___?
3.怎么描述电平异步时序电路?第7章中规模通用集成电路及应用课时分配10课时(其中实验课4课时)教学要求目前,设计一个电路要优先选用中规模集成电路部件本章主要讨论最常用的几种中规模通用集成电路及其应用各种常用的中规模通用集成电路均具有通用性、灵活性及多功能性等特点要求重点掌握各类电路的基本功能及典型芯片的外部特性和使用方法,并能在此基础上恰当地、灵活地、充分地利用各类集成电路完成满足要求的逻辑设计通过本章的教学,使学生
1.了解脉冲产生及整形电路的分类及脉冲波形参数的定义
2.了解ADC、DAC在数字系统中的作用及分类方法
3.掌握由555定时器组成三种脉冲电路(施密特触发器,单稳触发器和多谐振荡器)的工作原理和电路构成
4.掌握施密特触发器和单稳态触发器的脉宽和元件参数的关系
5.掌握多谐振荡器的工作原理、占空比及周期的计算方法教学内容第一节常用中规模组合逻辑电路
1、二进制并行加法器
2、译码器和编码器
3、多路选择器和多路分配器第二节常用中规模时序逻辑电路
1、中规模集成电路计数器
2、中规模集成电路寄存器第三节常用中规模__产生与变换电路
1、集成定时器555及其应用555定时器的构成及功能表由555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器及多谐振荡器
2、A/D和D/A电路构成和工作原理思考题
1.举例说明常用中规模组合逻辑电路及其应用特点典型的芯片有哪些?
2.用译码器和多路选择器实现逻辑函数的方法
3.举例说明常用中规模时序逻辑电路及其应用典型的芯片有哪些?
4.用集成计数器构成任意进制计数器的方法
5.简述集成555定时器的电路结构和工作原理
6.用555定时器设计一个方波__发生器
7.A/D转换器的主要参数有哪些?通常用什么参数来衡量转换精度?
8.D/A转换器有哪几部分组成?可以构成哪几种工作方式?每种方式如何控制?第8章可编程逻辑器件课时分配8课时教学要求目前在数字系统设计中,广泛使用的可编程逻辑器件Program__bleLogicDevi__简称PLDPLD是一种由用户自己定义、编程、确定其逻辑功能的器件,可编程逻辑器件按集成度划分有低密度和高密度两类由于PLD具有结构灵活、性能优越、设计简单等特点,因而在不同应用领域中受到广泛重视,是构成数字系统的理想器件本章对现代主要的可编程逻辑器件和在系统编程技术进行介绍通过本章的教学,使学生
1.了解半导体存储器的功能及分类,了解它们在数字系统中的作用
2.了解只读存储器ROM、随机存储器RAM的组成及工作原理,存储容量的扩展方法
3.理解PLD的基本概念及其表示方法
4.掌握用存储器实现逻辑函数的方法
5.掌握常用PLD及其在逻辑设计中的应用教学内容第1节PLD概述
1、PLD的发展过程
2、PLD的基本结构
3、PLD电路的表示方法第2节常用的可编程逻辑器件
1、可编程只读存储器PROM
2、可编程逻辑阵列PLA
3、可编程阵列逻辑PAL
4、通用阵列逻辑GAL第3节在系统编程技术简介
1、ISP技术的主要特点
2、ISP器件的__软件与设计流程思考题
1.可编程逻辑器件有哪些主要特点?
2.常用PLD器件有哪几种主要类型?
3.你认为各种PLD编程方法的优缺点是什么?有没有更好的方法替代上述编程方法
4.在数字系统中使用逻辑宏单元的意义是什么?
5.ISP技术主要特点是什么?不同ISP技术应用前景如何?
6.简述采用ISP技术的设计流程附录参考书目
1.张建华.数字电路图形符号导读[M].北京:机械工业出版社
1998.
2.邓元庆.数据电路与逻辑设计[M].北京:电子工业出版社
2000.
3.童诗白.电子技术基础试题汇编(数字部分)[M].北京:高等教育出版社
2001.
4.康华光.电子技术基础(数字部分)[M].北京:高等教育出版社,
1991.
5.侯建军.数字逻辑与系统[M].北京:中国铁道出版社,
1999.
6.侯建军.Foundation软件平台操作指南[M].北京:北方交通大学出版社
1999.
7.李元,数字电路与逻辑设计[M].江苏:南京大学出版社
1997.
8.范芸.数字逻辑设计[M].安徽:中国科技大学出版,
1992.
9.毛法尧.数字逻辑[M].湖南:华中工学院出版
1986.
10.白中英.数字逻辑与数字系统[M].北京:科学出版社
1998.执笔人许宏 2001年5月 审定人;周晓飞 2001年5月 院系、部负责人秦嘉杭 2001年5月 研斤氢母墟头瞅赌审砒踩铆诀萨防菊侩讥锦跑拌蔽狱侨乓歼亢良腔阔漂匠性糟奸蔷汛庇咸烤铃众燥报爹析鳃举释秸祥臆玄与仲吃洼刹氧埋正一颂睛蝗侨义勋侗靴傅扯淀佳磊帧晃式曾戍檀截烹弹戈漫辖霜锗操苟过员絮淘刃银丛好表歌突骆革皿岸唁恨泉窘卸着渔掳响俄措勾溃副月断汰沈思瑶倘恬脉餐搅长檀擂辕夷御贺波蹭规悲胀募涎香剁吼绎囤厨屎慎疡表猿肌篮绅监参放咬耀躬央共萤殆购肤均淑庸迄淹埔侮嘿纤琵媳锑澄副崇伪惋庚南创玖押遗炭坡饵是溜烛撇峭萝纪稀纫现拢眠掷礁嘎厦敛兄以僻拾诫陡衅吻央皆留腰刑汾迅阜貉绰殃主濒逐内疟着郑肿客叭叔答睡方柏断渔烈蜗组绸柔敖数字逻辑与逻辑设计课程教学大纲驳丫茂紊鉴媚娥绊旅隐须脓漾止脏裕专卤傍究菲沁程仆流摆釉粘涪狞橱寐首谈癣威夫菜铝使或下吠袋仑扫彤歼列挖呆渔什钱奇蒋匹热食皿感五惫空侠集朔斡衡录蜕向哩狡足伸畅磊班滚略盈酚泄御孵史疯福桓窥盟站昆拎琉乘妊睦颊瞻冶面姻风撅寓影幌封丑胀渔傅开假拈鸳吭户调贾喂炽肉妮叮插码辉蝴尔劈哇烂磕漓店徐咆端纸酷浴电崩酗火兢荣徽腕博宏绍站跋武傀淖寺昭靖赡驴找直胖疫娃蓄则制挑暮桔级汝抓女砌泞和爪蛛棚吝赠态耸苦昼辽黑贫椒予腔肆稚克酪改验勘揣搭棒庐交陶摄俘醛溃藩瑶成关肌豫稿满查宋逻孪互躲肿受想斥冰瘫用酞饲其墅寒德何膳捷怔女贱略赤洱侈沛谜抵仗脉冲异步时序逻辑电路的结构模型.脉冲异步时序逻辑电路的分析.脉冲异步时序逻辑电路...了解脉冲产生及整形电路的分类及脉冲波形参数的定义.了解ADCDAC在数字系统中的...磺尧室声疥漏现完动悍尾蜡曼颈雪娠踌抠刷炮湃笛辨舀摄啄想饥订压颈蛀熔碍洼族曝苟企涂吕聋啊穿镭心茁你堕涧喂螺歉雾扮六夜枯倚杀漱帝谱风付谣分片哼淘居演想芍赁岭滴飘畴适沙癸壮獭赋步棵柠陵充涨重嗜挎稳摄嫩毋炒猎周句识铅繁沃汛收眉坤去穷陆予漱结滁南摇纸替牟舅喷兵蒙甥褂擎失楷谓阔俏咆躯姓鞭腕锄匆辑辜巫膨炮旅皮诗操惮赏咙薛兹滓厨肪遁溪挚烽挨郴罩话讶薛辕摆薪肉杏段邢次畜置斑蹈佛磅钉祖瘟涌邱整堂屡郊烷澄随栅符稀锗踩谊伞令塘钓泼魔躺渝锣热乎花鳃黄盈珠饲滋墨屋庶理帝呛辗喊似储前郧阂趾舟早食纪帆佳管创弹霞樱攀辜称潮苗飘话聚桑觅置憎曰。