还剩7页未读,继续阅读
文本内容:
《数字电子技术6》教学大纲
一、课程基本信息数字电子技术课程名称Digital ElectronicTechnology课程编码CTL211311025开课院部控制科学与工程学院课程团队电子技术教学团队学分
2.5课内学时40讲授40实聆0上机0|实践0课外学时40适用专业电子信息工程授课语言中文先修课程高等数学(2-1)、高等数学(2-2)、电路分析、大学物理(2-1)、大学物理(2-2)数字电子技术是一门重要的专业技术基础课程.具有较强的理论性和实践性首先,通过本课程的学习,学生能够掌握数字电路中的数制和浅辑代数的基本理论、运算定律、函数表达式变换等概念;其次,通过本课程的学习,学生能够了解集成逻辑门电路的内部构成、工作原理以及在使用过程中的参数选择方法;第三,通过本课程的学习,学生能够理解和掌握数字电路中的两种类型电路一组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和设计方法,同时能够利用相应的集成逻辑电路模块设计满足实际需求的电路;第四,通过本课程的学习,学生能够掌握现代化的数字电路设计方法一利用EDA软件和相应的集成开发环境进行自顶向下的数字电路设计工作,同时了解数字集成电路新器件、新技术、新方法的发展趋势;最后.通过本课程的学习.学生将为本专业的后续专业课程准备必要的基础知识,也为今后从事相关的专业工作莫定扎实理论基础课程简介(必修)Digital electronictechnology isan importantbasic courseof professionaltechnology,which hasstrong theoreticaland practicalcharacteristics.Through thestudy ofthis course,students cansystematically masterthe basic concepts,basic theoriesand basicskills ofdigital electronictechnology,laying afoundation forthe Studyof subsequentcourses andfuture work.In termsof basicknowledge,Master severalbasicconceptsof binaryand logicfunctions indigital circuitsand theinternal structureand workingprinciple ofintegrated digitalcircuits.In termsof basicskills,cultivate sludenlsabi1i tyto analyzeand designbasic digi tai circuiIs.In termsof qua1ity improvemnit,students aretrained toadopt newdevices,new technologiesand newmethods ofdigital integratedcircuits torealize therequired logiccircuits orsystem functions.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掌握数字电路中的数制和逻辑代数的基础知识、运算定律,谡辑函数表达式的变换方法,组合逻辑电路和1Ml是
1.2时序逻辑电路的分析和设计方法目标2能够根据实际问题的需求,利用数字电路的分析和设计方法构建电路的设计方案,并采用科学的方法安全地2M2是
1.2开展电路设计工作目标3能够在数字电路的分析和设计过程中熟练使用各种调成工具与计算机铺助软件等完成数字电路自顶向下的3M3是
5.
15.1设计过程目标4在综合大作业设计过程中,能够与团队成员紧密合作.合理分工,完成大作业的分析和设计工作4Ml是
9.
19.1目标5在完成综合大作业的设计后.能够撰写设计报告、总结报告,并向同学、教师准确表达自己的观点,进行问5M5是
10.!
10.1题的答辩
三、课程内容支撑课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程目标学时学时第一章数制与编码本章重点难点十进制、二进制、八进制、十六进制及其相互转换;常1第一章用BCD码及其相互转换简介数字电路的发展历程.尤其是集成电路的发展,以及我国1C行业的现状.与学生讨论国内外的行业差距,强调作为本专业学生在我国集成电路
21.1L1概述Ml
0.5讲授行业发展中的责任,数字量与模拟量的定义、数字电路的特点
31.2L2数制与转换十进制、二进制、八进制、十六进制及其相互转换.Ml
0.5讲授/讨论/
41.
31.3常用BCD代码常用BCD码的定义及其相互转换Ml
0.5讲授/讨论/二进制的算术自学、作业
51.4二进制数的算运算本章重点难点逻辑代数的基本运算,逻辑代数的定律、规则和公式;第二至逻辑代数与函6第二章遗辑命遨的常用表达方式及其相互转换;逻辑函数的常用表达式及其相///数化简互转换最小项的概念和最小项逻辑标准表达式;逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法;无关项的概念及其在逻辑函数化简中的应用
2.1概述与逻辑运算逻揖代数的基本运算(与、或、非)和常用复合运算、理解完备建辑的
72.1Ml2讲授/基本概念
2.2逻辑函数及其表逻辑命题的常用表达方式(文字描述、真值表、逻辑函数表达式、逻辑
82.2Ml1讲授//示方法电路图、卡诺图、时序波形图)及其相互转换..
2.3逻辑代数的运算逻辑代数的定律、规则和公式能够证明其中一些与普通代数有区别的
92.3Ml1讲授//法则表达式
2.4逻辑函数的表达逻辑函数的常用表达式(与或式、或与式、与非-与非式、或非-或非
102.4Ml1讲授/形式式、与或非式)及其相互转换.逐辑函数的代数化简法和卡诺图化简法;无关项的概念及其在逻辑函数
2.5逻辑函数的化简讲授/讨论、
112.5化简中的应用了解在实际应用中无关项的示例了解最大项与最小项Ml32作业方法翔转的关系本章重点难点二极管、三极管和MOS管的开关特性;TTL、MOS、CMOS第三至集成逻辑门电12第三章工艺集成逻辑门(与非门、或非门、0C门、0DH.三态门及传输门)的逻//路辑功能、逻辑符号及主要电气参数,
133.13」概述理解正负逻辑和高低电平的概念Ml
0.5讲授//
3.2半导体二极管门
143.2二极管的开关特性、半导体二极管门电路Ml
0.5讲授/电路VOS管的开关特性、CMOS三态门及传输门的逻辑功能、逻辑符号及主要
3.3MOS集成逻辑门
153.3电气参数理解CMOS门的内部结构和工作原理、了解MOS门使用注意事Ml1讲授/讨论/电路项“三极管的开关特性、TTL工艺集成逻辑门(与非门、或非门、0C门、三
3.4TTL集成邃辑门态门)的逻辑功能、逻辑符号及主要电气参数.理解TTL门的内部结构和
163.4Ml2讲授/讨论1作业电路工作原理”能够了解VOS门和TTL门的一些参数的区别以及其原因.17第四章第四章组合逻辑本章重点难点.组合逻辑电路的分析与设计;常用组合逻辑部////电路件的原理及应用;采用译码器和数据选择器实现组合逻辑电路的设计方法,
184.
11.1概述组合逻辑电路的特点和组成Ml
0.5讲授//
4.2组合逐辑电路的M
1.M
2.M讲授/讨论/
194.2组合逻辑电路的分析方法与设计方法
1.5//3分析与设计翻转编码器、译码器、算术运算电路、数据选择器的原理及应用;采用译码
4.3常用组合逻辑集M1,M
2.M
204.3孤和数据选择器实现组合逻辑电路的设计方法学会查阅和正确使用集4讲授/成模块及其应用3成电路数据手册
4.4组合逻辑电路的M1,M
2.M综合大作业
214.4组合邃辑电路的竞争冒险的判断方法及消除方法1讲授4竞争冒险3,M
4.M5本章重点难点基本R-S锁存器的工作原理;边沿I)和边沿J-K触发器的遗辑功能及逻辑符号;同步与异步时序逻辑电路的分析方法;常用22第五章第五童时序逻辑电路/////时序逻辑部件工作原理和应用;利用中规模集成计数器,采用级联法、反馈归零法和反馈苣数法构成任意进制计数器的方法,
235.
15.1概述时序逻辑电路的特点、时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别Ml
0.5讲授/
5.2锁存器与触发基本R-S锁存器的工作原理、边沿D和边沿J-K触发器的逻辑功能及逻
245.2Ml2讲授/器辑符号、时序澧辑电路的描述方法
5.3时序逻辑电路的
255.3同步与异步时序逻辑电路的分析方法Ml2讲授/讨论//分析
5.4同步时序逻揖电理解同步时序逻辑电路的设计方法、了解有限状态机(FSY)设计时序逻
265.4Ml1讲授/讨论!/路的设计辑电路的方法
5.5常用时序谡辑集寄存器的工作原理和应用;利用中规模集成计数器,采用级联法、反馈归M1,M
2.M讲授/讨论/综合大作业
275.
52.54成模块及其应用零法和反馈置数法构成任意进制计数器的方法,
3.M l,M5翻转本章重点难点电子设计自动化(EDA)的基本概念;EDA设计的基本流第六章数字邃辑电路28第六章程;HDL的基本概念和Verilog HDL的基本语法;掌握一种EDA仿真、综////的EDA设计合工具和CPLD/ITGA集成开发软件
296.
16.1EDA概述电子设计自动化(EDA)的基本概念、HDL的基本概念M2,M
30.5讲授/EDA设计的基本流程、理解基于EDR、CPLD/FPGA设计典型数字电路和系统
306.
26.2EDA设计流程M2,M
30.5讲授/方法
6.3面向掌握一种EDR仿真、综合工具和CPLD/FPGA集成开发软件了解其它先进
316.3CPLD/FPGA开发的的EDA工具简介国内EDA软件的现状及几个较为成熟的软件.强调国内M2,M
30.5讲授/EDA软件EDA软件开发的重要性
6.1硬件描述语言概了解Verilog HDL和其它HDL硬件描述语言(如VHDL、System C
326.4M2,M
30.5讲授//述等)
6.5Verilog HDL讲授/‘讨论
336.5Verilog IIDL的基本语法M2,M322基础/翻转本章重点难点ROY、RAM的基本概念、基本结构、基本工作原理及应34第七章第七章半导体存储器//f//用;存储容量的基本概念;存储器的容量扩展存储器的分类及用途简介我国半导体存储器的企业.如紫光,中芯国际
357.
17.1概述等,介绍我国半导体的技术水平,强调国内半导体行业的发展任亚道远Ml
0.5讲授//ROM的基本概念、基本结构、基本工作原理及应用、存储容量(字、位、字长、地址线、数据线等)的基本概念、存储器的容量扩展理解ROM
367.
27.2只读存储器Ml
0.5讲授/的半导体制造工艺(编程工艺)、运用ROM实现组合逻辑函数RAM的基本概念、基本结构、基本工作原理及应用、存储容量(字、位、字长、地址线、数据线等)的基本概念;存储器的容量扩展了解静态
377.
37.3随机存储器Ml1讲授1作业存储器、动态存储器的内部结构和工作原理、新型半导体存储器的工艺和工作原理第八章脉冲波形的产本章重点难点有关脉冲的基本指标、用555定时器构成的施密特整形38第八章/////生与整形电路、单稳态触发器及多谐振荡器的基本工作原理及应用
398.
18.1概述与集成脉冲的基本指标(脉冲幅度、周期、频率、脉冲宽度、占空比Ml
0.5讲授//555定时器等)、555定时器的内部结构-
108.
28.2施密特触发器用555定时器构成的施密特整形电路的基本工作原理及应用,Ml
0.5讲授//
418.
38.3单稳态触发器用555定时器构成的单稳态触发器的基本工作原理及应用,Ml
0.5讲授//
428.
48.4多谐振荡器用555定时器构成的多谐振荡器的基本工作原理及应用Ml
0.5讲授2作业第九章数/模与模本章重点难点DAC的组成及基本概念,DAC的性能指标(分辨率、转换43第九章//////数转换精度、转换速度)、ADC的组成及基本工作原理.ADC的性能指标
449.I
9.1概述A/D与D/A转换的意义及基本概念Ml
0.5讲授/DAC的组成及基本概念、DAC的慢能指标(分辨率、转换精度、转换速
459.
29.2D/R转换器度)、理胡典型电阻网络DAC的结构和工作原理.了解集成DAC的应用、Ml
0.5讲授//新型D/A转换器的工作原理和应用ADC的组成及基本工作原理、ADC的性能指标、理解典型RDC的内部结构
469.
39.3A/D转换器和工作原理、了解集成RDC的应用、新型A/D转换器的工作原理和应Ml1讲授/讨论1作业用第十章可编程逻本章重点难点可编程逐辑器件的基本概念、基本结构、基本逻辑符47第十章Ml////辑器件号;阵列型可编程逻辑器件的分类及其结构特点
10.1概述与可编程逻
4810.1辑器件的逻辑符号与可编程逻辑器件的基本概念、基本结构、某本浅辑符号Ml
0.25讲授//编程工艺
10.2低密度简单可编程逻辑器件与高密度理解CPLD的结构特点和分类、CPU)的开发流程了解世界知名半导体
4910.2Ml
0.25讲授/复杂可编程逻辑耨件厂商先进的可编程逻辑器件CPLD的特点与应用
10.3现场可编程门理解FPGA的结构特点和分类、FPGR的开发流程了解世界知名半导体厂
5010.3Ml
0.25讲授/阵列商先进的可编程逻辑器件FPGA的特点与应用
10.4在系统可编
5110.4了解可编程逻辑器件的开发过程Ml
0.25讲授//程通用数字开关和可编程逻辑器件的开发流程
四、g核方式序号考核环节操作细节总评占比
1、每章布置课后习题
2、5道题目作为纸质作业(教师或助教批改),同时布置510道在线自测题目(客观题目,平台自动批改)
2、成绩采用百分制.纸质作业评分标准考虑完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分,在线自测题目评分标准考虑准确性和时效性
3、考核学生对数字电路中基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力1平时作业20H
1、本课程要求利用Yerilog HDL语言,基于Quartus II等现代EDA仿真和设计工具开展组合逻辑电路和时序逻辑电路综合大作业的设计和仿真工作
2、学生以三人左右组成团队,通过文献查阅和运用数字电路的知识,明确各人分工.针对复杂工程问题.找出解决方案,利用计算机辅助设2综合大作业计工具开展电路设计,可将所设计的电路与教师、同学进行交流,然后提交教师进行验收,最后按照规定的格式撰写设计报告20H
3、成绩采用百分制.评分标准考虑电路的完成准确度、组内分工自愿贡献度、疑问回答准确性、报告撰写规范性
1、闭卷考试,成绩采用百分制,卷面成绩总分100分
2、主要考核学生对数字电路中基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问跑的能力.施型主要有分析题、设计题、计3期末考试60%算题、作图题等
五、自2分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级,卜独立思考、按时完成,作图规范.解题思路清晰、步骤完整、格式规范、答案准确B-独立思考、按时完成,作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式规范、答案准确c-独立思考、按时完成,作图比较规范,解题思路比较1Ml平时作业40%清晰、步骤比较完整、格式比较规范、答案准确卜作业抄袭,未能按时完成.作图不规范,解题思路混乱2Ml期末考试60%(见试卷评分标准)A-独立思考、按时完成,作图规范,解地思路清晰、步腺完整、格式规范、答案准确B-独立思考、按时完成.作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式规范、答案准确C独立思考、按时完成,作图比较规范,解题思路比较清3M2平时作业40%晰、步骤比较完整、格式比较规范、答案准确“D-作业抄袭,未能按时完成.作图不规范,解题思路混乱4M2期末考试60%(见试卷评分标准)A-利用Quarlus11等现代EDA仿真和设计工具设计的数字电路正确.系统功能满足要求,设计解决数字电路问题的实睑方案合理,疑问回答准确.报告撰写规范B利用Quarlus11等现代EDA仿真和设计工具设计的数字电路正确,系统功能基本满足要求,设计解决数字电路问题的实脸方案基本合理.疑问回答准确,报告撰写规范C-利用加artus II等现代EDA5M3综合大作业100%仿真和设计工具设计的数字电路基本正确,系统功能基本满足要求,设计解决数字电路问通的实验方案基本合理,疑问回答基本准确,报告撰写基本规范D-利用Quarlus11等现代EDA仿真和设计工具设计的数字电路不正确.系统功能不能满足要求,设计解决数字电路问蹙的实转方案不合理.疑问回答不准确,报告撰写不规范A-利用Quarlus11等现代EDA仿真和设计工具设计的数字电路正确.系统功能满足要求,设计解决数字电路问题的实睑方案合理,疑问回答准确,报告撰写规范B-利用Quarlus11等现代EDA仿真和设计工具设计的数字电路正确.系统功能基本满足要求,设计解决数字电路问题的实验方案基本合理.疑问回答准确,报告撰写规范C-利用Quarlus11等现代EDA6M4综合大作业100%仿真和设计工具设计的数字电路基本正确,系统功能基本满足要求,设计解决数字电路问题的实验方案基本合理,疑问回答基本准确,报告撰写基本规范D-利用Quartus11等现代EDA仿真和设计工具设计的数字电路不正确.系统功能不能满足要求,设计解决数字电路问题的实验方案不合理.疑问回答不准确,报告撰写不规范,A-利用Quarlus II等现代EDA仿具和设计工具设计的数字电路正确,系统功能满足要求,设计解决数字电路问题的实脸方案合理,链问回答准确,报告撰写规范B-利用Quarlus11等现代EDA仿真和设计工具设计的数字电路正确.系统功能基本满足要求,设计解决数字电路问题的实验方案基本合理.疑问回答准确.报告撰写规范C-利用Quarlus11等现代EDA仿7M5综合大作业100%真和设计工具设计的数字电路基本正确.系统功能基本满足要求,设计解决数字电路问题的实驰方案基本合理,矩问回答基本准确,报告撰写基本规范0-利用Quartus11等现代EDA仿真和设计工具设计的数字电路不正确,系统功能不能满足要求,设计解决数字电路问题的实脸方案不合理.疑问回答不准确.报告撰写不规范评分级说明等;C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]〔A,B,
六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书《数字电子技术基础》.于云华.中国石油大学出版社,
2011.(*主教材)2图书《数字电子技术基础(第六版)》,阎石,高等教育出版社,
2016.3图书(Fundamentals ofDigital Logicwith VerilogDesign3rd ed|,Stephen Brown,McGraw Hi11Higher Education,
2013.4图书《EDA技术与Verilog HDL设计》,王金明,电子工业出版社,
2013.5图书《EDA技术及其创新实践(Verilog HDL版)》,黄继业,电子工业出版社,
2012.6MOOC数字电子技术(山东联盟-中国石油大学(华东)),,智胜树.。