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文本内容:
《数字逻辑电路》教学大纲
一、课程基本信息数字逻辑电路课程名称Digital LogicCircuit课程编码OSI210111030开课院部海洋与空间信息学院课程团队通信系统组学分
3.0课内学时52讲授40实验12上机0实践0课外学时52适用专业软件工程授课语言中文先修课程大学物理(2-1)、大学物理(2-2)《数字系统设计》是软件工程专业的一门专业基础课主要教学内容包括数字逻辑基础、组合逻辑电路的分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计、常用中规模集成数字电路芯片的工作原理和应用、数字逻辑电路的应用等,是计算机软硬件技术等课程的理论基础通过本课程的学习,使学生获得本专业范围内数字逻辑电路方面的基本知识、基本理论和基本技能;能够利用逻辑代数的逻辑运算和基本定理,对数字逻辑电路的相关工程问题进行适当的逻辑描述;能够针对软件工程领域中具体的组合逻辑电路和时序电路,明确电路设计的关键问题,选择合适的设计方法、开发工具和芯片完成方案设计、实验系统搭建,实施实验进行电路功能测试;并能够分析相关实验数据,得到合理有效的结论Digital SystemDesign isa professionalbasic coursefor software engineering major.The mainteaching contentsinclude digital logic Foundation,课程简介(必analysis anddesign ofcombinational logic circuits,analysis anddesign ofsequential logic circuits,working principleand applicationof commonlyused修)medium-scale integrateddigital circuitchips,the applicationof digitallogiccircuitsis thetheoretical basisof computersoftware andhardware technologyand othercourses.Through thestudy of this course,students canacquire basicknowledge,basic theoriesand basicskills indigitallogiccircuits within the scopeofthismajor.Able touse thelogic operationsand basictheorems oflogic algebra,properly describethe engineeringproblems relatedto digitallogiccircuits;Be ableto definethe keyproblems ofcircuit designfor specificcombinational logiccircuits andsequential circuitsinthefield ofsoftwareengineering,select appropriatedesign methods,development toolsand chipsto completethe schemedesign andexperimental systemconstruction,and carryout experimentsto testthe circuitfunction.And cananalyze therelevant experimentaldata toobtain reasonableand effectiveconclusions.负责人大纲执笔人审核人
二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选目标1:能够利用数字逻辑电路的相关知识和方法,对软件工程问题中的组合逻辑电路和时序逻辑电路进1Ml是
1.3行设计与实现目标2能运用数字逻辑电路的相关知识和分析设计方法,按照预定的实验方案,分析组合逻辑电路和时2M2是
4.2序逻辑电路的相关因素和性能指标,搭建实验系统并实施实验,并能正确地采集实验数据
三、课程内容支撑课程课内课外序号章节号标题课程内容/重难点教学方式课外环节目标学时学时本章重点难点二进制与其他常用进制的转换,补码及二进制补码1第1章第一章数制和码制////运算,常用编码的编码规则模拟信号,数字信号;模拟电路,数字电路;数字电路的特
21.
11.1概述Ml.5讲授.5预习占八\、O
1.2几种常用的数
31.2数制的定义,二进制,八进制,十进制,十六进制Ml.5讲授
0.5自学制
1.3不同数制间的
41.3几种常用数制之间的相互转换Ml1讲授1作业转换
1.4二进制算术运二进制算术运算的特点;原码、反码和补码的概念,二进制补码运
51.4Ml1讲授1复习算算
1.5几种常用的编
61.5BCD码、格雷码和ASCII码的编码规则、特点和应用Ml
0.5讲授
1.5作业码本章重点难点基本逻辑运算和复合逻辑运算,逻辑代数的公式和第2章逻辑代数基7第2章定理,逻辑函数的各种表示方法,公式法和卡诺图法化简逻辑函////础数
82.
12.1概述逻辑代数的定义和发展历史;Ml
0.5讲授
0.5预习
2.2逻辑代数中的
92.2与、或、非逻辑运算;其他常用复合逻辑运算Ml
0.5讲授1自学三种基本运算
102.
32.3逻辑代数的基逻辑代数的18个基本公式,6个常用公式,公式的证明Ml1讲授1作业本公式和常用公式
2.4逻辑代数的基本
112.4代入定理,反演定理,对偶定理Ml
0.5讲授1复习定理真值表,逻辑式,逻辑图,波形图,卡诺图描述方式;各种描述方
2.5逻辑函数及其描
122.5式之间的相互转换;最小项,逻辑函数的最小项标准形式Ml1讲授1作业述方法
2.6逻辑函数的化简逻辑函数化简原则;代数法化简逻辑函数;卡诺图及应用,卡诺图
132.6Ml
1.5讲授2作业方法法化简逻辑函数
2.7具有无关项的逻约束项、任意项和逻辑函数式中的无关项;无关项在逻辑函数化简
142.7Ml1讲授2作业总结辑函数及其化简中的应用本章重点难点二极管门电路的结构,CMOS反相器和TTL反相器15第3章第3章门电路的电路结构、工作原理和工作特性,OC门、OD门和三态门的电路/////结构和特点
163.
13.1概述门电路的定义;获得高低电平的方法Ml
0.5讲授1预习
3.2半导体二极管门
173.2二极管的开关特性;二极管与门;二极管或门Ml
0.5讲授1自学电路MOS管的开关特性;CMOS反相器的电路结构、工作原理和工作特性;其他类型的CMOS门电路介绍我国半导体芯片制造技术和设
3.3CMOS门电路
183.3备的发展和现状,与国外相关技术和设备的差距(培养学生的爱国Ml2讲授1复习(思政结合点)主义情怀,激发学生在民族复兴大任中应具备的使命感和责任感)半导体三极管的开关特性;TTL反相器的电路结构、工作原理和工
193.
43.4TTL门电路Ml1讲授1作业总结作特性;其他类型的TTL门电路实验1集成门电路74LS00和74LS20的逻辑功能测试;用基本逻辑门电路设计一个三撰写实验报20实验1逻辑功能测试与应M23实验2人表决器告用21第4章第4章组合逻辑本章重点难点组合逻辑电路的分析方法和设计方法,常用组////电路合逻辑电路的工作原理和应用,组合逻辑电路竞争-冒险现象的分析和消除方法
224.
14.1概述组合逻辑电路的特点;组合逻辑电路的功能描述Ml
0.5讲授1预习
4.2组合逻辑电路的
234.2组合逻辑电路的分析步骤;组合逻辑电路的分析方法Ml
1.5讲授1自学分析方法
4.3组合逻辑电路的
244.3组合逻辑电路的设计原则,组合逻辑电路的设计步骤Ml2讲授1作业基本设计方法
4.4若干常用组合逻编码器、译码器、数据选择器、加法器、数值比较器等常用组合逻
254.4Ml2讲授2作业辑电路辑电路的工作原理和基本应用
4.5组合逻辑电路中竞争-冒险现象及成因;检查竞争-冒险现象的方法;消除竞争-冒险
264.5Ml
0.5讲授2作业总结的竞争-冒险现象的方法实验2组合逻辑电利用74LS138设计一个多输出的组合逻辑电路,用4选1数据选择撰写实验报27实验2M23实验2路的设计器74LS153设计三输入多数表决电路告本章重点难点各类型触发器的电路结构、工作原理和动作特点,第5章半导体存储触发器的逻辑功能描述和动态特性,半导体存储器的一般形式,28第5章////电路ROM和RAM的特点和存储单元电路,存储器扩容方法,用存储器实现组合逻辑函数
295.
15.1概述触发器的功能特点;触发器的分类Ml.5讲授.5预习
305.
25.2SR锁存器SR锁存器的电路结构和工作原理Ml
0.5讲授1自学电平触发的触发器;边沿触发的触发器;脉冲触发的触发器;触发
315.
35.3触发器Ml1讲授2自学器按逻辑功能的分类;触发器的动态特性
325.
45.4寄存器数值寄存器的电路结构和工作原理Ml
1.5讲授2作业静态随机存储器RAM的电路结构和存储单元;只读存储器ROM
335.
55.5存储器的类型和电路结构;存储器容量的扩展方法;用存储器实现组合逻Ml
1.5讲授
1.5总结辑函数第6章时序逻辑电本章重点难点时序逻辑电路的分析方法,时序逻辑电路的设计原34第6章/////路则和设计步骤,计数器的工作原理及其应用时序逻辑电路的特点;时序电路的一般结构与功能描述方法;时序
356.
16.1概述Ml.5讲授
0.5预习电路的分类
6.2时序逻辑电路的同步时序逻辑电路的分析方法、状态转换表、状态转换图、时序
366.2Ml
1.5讲授1自学分析方法图移位寄存器;四位二进制计数器161,十进制计数器16,可逆计数
6.3若干常用时序逻
376.3器,任意进制计数器的设计;顺序脉冲发生器;序列信号发生器Ml
2.5讲授2作业辑电路
6.4时序逻辑电路的
386.4同步时序逻辑电路的设计方法、设计步骤、自启动设计Ml
2.5讲授2作业总结设计方法实验3时序逻辑电用触发器和门电路设计一个串行数据监测电路;用74LS
160.撰写实验报39实验3M23实验2路的设计74LS161等计数器和门电路,设计一个其他任意进制计数器告本章重点难点脉冲波形的产生和整形电路,施密特触发器、单稳第7章脉冲波形的40第7章态触发器和多谐振荡器的的电路结构、工作特点和应用,555定时/////产生和整形电路器的工作原理和应用
417.
17.1概述获取矩形脉冲波形的方法;矩形脉冲波形的主要参数Ml1讲授1预习
427.
27.2555定时器555定时器的电路结构;555定时器的工作原理Ml1讲授1自学
7.3脉冲波形的产生由门电路构成的脉冲波形的产生和整形电路;用555定时器构成施
437.3Ml2讲授2作业总结和整形密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器本章重点难点D/A和A/D的基本原理,D/A和A/D的转换性能,第8章数一模和模44第8章权电阻网络DAC,倒T形电阻网络DAC,并联比较型ADC,反馈比较/////-数转换型ADC数/模和模/数转换电路的用途和要求;数/模和模/数转换电路的分
458.
18.1概述Ml1讲授.5预习类D/A转换的基本原理;权电阻网络DAC;倒T形电阻网络DAC,
468.
28.2D/A转换器Ml
1.5讲授1自学DAC的转换精度与速度A/D转换的基本原理;抽样保持电路;并联比较型ADC;反馈比较
478.
38.3A/D转换器Ml
1.5讲授2总结作业型ADC;ADC的转换速度与转换精度连接ADC0809电路,输入8路模拟信号,记录转换结果,并将其与撰写实验报48实验4M23实验2实验4A/D转换实验万用表测试的结果进行对比分析告
四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比
1.闭卷测试,采用百分制,卷面成绩总分10分平时测试2考核对几种常用数制和码制及其相互转换,逻辑代数的基本公式和定理,逻辑函数的表达和化简,基本门电路的工作原理和115%1特性,组合逻辑电路的分析和设计,常用组合逻辑电路的工作原理和应用的掌握情况,对与组合数字逻辑电路相关的问题进行适当的逻辑描述的能力题型是客观题、计算题、综合题等
1.本课程12个学时实验,共四次实验
2.成绩采用百分制,根据实验完成情况评分2实验20%
3.考核学生数字逻辑电路知识的应用能力,针对具体要求,能够选择合适的设计方法、开发工具和硬件,设计组合逻辑电路和时序逻辑电路,并搭建实验系测试电路性能,解释实验结果并得到有效结论
1.闭卷测试,采用百分制,卷面成绩总分100分
2.考核对常用触发器的工作原理和应用、时序逻辑电路的分析和设计,常用时序逻辑电路的工作原理和应用,555定时器、3平时测试215%施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的原理和应用,常用D/A器和A/D器的原理、转换性能和应用的掌握情况对与时序数字逻辑电路相关的问题进行适当的逻辑描述的能力题型是客观题、计算题、综合题等
1.闭卷考试,成绩采用百分制,卷面成绩总分100分4期末考试
2.主要考核学生对数字逻辑电路的基本知识和定理的掌握情况,对数字逻辑电路的相关问题进行适当的逻辑描述的能力题50%型主要有客观题、计算题、综合题等
五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级平时测试1Ml20%见平时测试1评分标准1平时测试22Ml20%见平时测试2评分标准3Ml期末考试60%见期末考试评分标准4M2实验100%实验评分标准
1.60分实验过程中不能完成实验要求,不能得到正确的实验结果
2.60-75分实验过程中认真完成实验要求,不能得到正确的实验结果,实验报告格式正确,步骤叙述清楚,没有正确分析实验数据获得有效的结论
3.75-90分实验过程中认真完成实验要求,得到正确的实验结果,实验报告格式正确,步骤叙述比较清楚,正确分析实验数据,获得比较有效的结论
4.实验过程中认真完成实验要求,得到正确的实验结果,实验报告格式正确,步骤叙述清楚,正确分析实验数据,获得有效结论评分等级说明
六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1数字电子技术基础(第6版),阎石,高等教育出版社,
2016.04,ISBN:
9787040444933.(*主教材)2图书1数字逻辑电路与系统设计(第3版),蒋立平,电子工业出版社,
2019.01,ISBN:97第3版
52218.
七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机实验一集成门电路逻辑功能测试与应1DSP技术实验室基础实验楼C609353专业基础必做验证性否用2实验二组合逻辑电路的设计DSP技术实验室基础实验楼C609353专业基础必做设计性否3实验三时序逻辑电路的设计DSP技术实验室基础实验楼C609353专业基础必做设计性否4实验四A/D转换实验DSP技术实验室基础实验楼C609353专业基础必做综合性否。