安徽师范大学数字电路课程大纲本科教学大纲

理论类课程大纲
课程名称:数字电子技术
一、课程概况
所属专业: 自动化 开课单位： 物理与电子信息学院
课程类型: 专业基础课程 课程代码: 0845180
开课学期: 3 学分： 3.5
学时： 58 核心课程: 是
拟使用教材：
康华光《电子技术基础：数字部分》（第六版）.高等教育出版社.2015
国内(外)现有教材：
王毓银《数字电路逻辑设计》（第三版）．高等教育出版社，1999．
（美）John F. Wakerly《数字设计原理与实践》.机械工业出版社，2003.
（瑞士）Niklaus Wirth《数字电路设计》.高等教育出版社，2002.
学习参考资料
康华光《电子技术基础》数字部分（第四版）．高等教育出版社，2000.
阎石《数字电子技术基础》（第四版）．高等教育出版社，1999．
二、课程描述（300 字以内）
数字电路是工程学院电类专业的一门专业基础课程，阐述数字系统的基本原
理和设计方法。通过本课程的学习，使使学生熟练掌握数字电路的基础理论知识，
理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，
具有运用数字逻辑电路初步解决数字逻辑问题的能力。同时也为以后专业课程的
学习以及从事数字电子技术领域的工作打下扎实的理论基础。
三、课程目标
本课程的目的是使学生获得数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本
技能，培养本科生在数字电子技术方面的分析、设计、综合与创新的能力。通过
这门课程的学习和训练，达到掌握先进电子技术的目的。
四、教学要求
授课教师将按照学校本科教学工作有关要求做好课程教学各项工作，严格按
照课表规定的时间、地点上课，不迟到、不早退，将根据本大纲要求，认真备课
完成教案与讲稿编写等各项课前准备工作；授课过程力求内容充实、概念准确、
思路清晰、详略得当、逻辑性强、重难点突出，力戒平铺直叙、照本宣科，同时
重视对学生的学习方法指导和课堂教学效果信息的反馈，实现教与学的双向互
动；同时将结合课程目标要求，做好考核内容设计，并严格按照本大纲要求做好
出勤率统计、作业评价等各项工作。
学习是大学生自己的责任和义务，学生应根据课程大纲要求制定本门课程学
习计划，加强学业管理，严格自我要求，提升自主学习能力，主动适应课程学习
要求。参与课堂教学活动不迟到、不早退，无正当理由不请假，上课认真听讲，
不做任何与课堂教学无关事宜，不使用手机，积极与授课教师进行教学互动，同
时利用课余时间做好预习、复习、课外书籍阅读等工作，主动与同学开展合作学
习，认真完成任课教师布置的课程作业。
五、考核方式及要求
为实现课程教学目标，本门课程考核方式及要求为：出勤率及课堂表现占
10%，点到不少于 6 次，其中缺席 2 次，按无成绩计算；期中测验 1 次，测验成
绩按 20%折算后计入总成绩；课程作业 6-8 次，按批改成绩 10%折算后计入总成
绩；期末考试占总成绩的 60%。
六、课程内容
第一章 数字逻辑基础
（授课时间：第三学期第 1 周）
教学目标：
了解数字逻辑的基本知识，包括数字信号、数字电路及其特点，数制与数码、
基本逻辑运算等内容。掌握各种数制之间的关系及相互转换规律；初步建立逻辑
变量与逻辑函数的概念。
教学重点：
1、二、十六进制及与十进制的相互转换和 8421 码；
2、常用编码。
教学难点：
1、各种数制之间的关系及相互转换规律；
2、逻辑变量与逻辑函数的概念。
学 时：课堂教学 4 学时，课外自主学习时间不少于 1 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1、数字电路与数字信号；
2、 数制及二进制数的算术运算 ；
3、二进制代码；
4、二值逻辑变量与基本逻辑运算；
5、逻辑函数及其标识方法。
学习方法：小组讨论
课后作业：1.1.2；1.2.4；1.3.1；1.4.2，课后完成，在下周课前提交。
第二章：逻辑代数与硬件描述语言基础
（授课时间：第三学期第 2-3 周）
教学目标：
了解逻辑代数的基本概念。掌握逻辑代数的公式、定理及逻辑函数的化简方
法。熟练掌握逻辑函数的公式化简法、卡诺图化简法，逻辑函数的五种表示方法
及相互之间的转换。
教学重点：
1、公式、定理、规则的正确应用，逻辑函数化简的准确性。
教学难点：
1、最小项的表示和定义；
2、逻辑函数的的公式；
3、图形化简法。
学 时：课堂教学 6 学时，课外自主学习时间不少于 3 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1、概述；
2、逻辑代数
3、逻辑函数的卡诺图化简法
学习方法：小组讨论
课后作业：2.1.3；2.2.3；2.2.7；2.3.3；2.4.3，课后完成，在下周课前提交。
第三章：逻辑门电路
（授课时间：第三学期第 3-4 周）
教学目标：
理解二极管、BJT 的开关特性；了解 TTL 和 CMOS 两类集成门电路的逻辑
功能和外部特性，了解它们的内部结构和工作原理。了解基本逻门、三态门、
OC 门的逻辑功能，逻辑门的主要参数及其在应用中的接口问题；掌握 OC 门、
三态门及 CMOS 传输门的功能及工作特点。熟悉数字集成器件的主要参数，如：
输入、输出高低电平电压、噪声容限、扇入系数、扇出系数等。
教学重点：
1、TTL 门和 CMOS 门的逻辑功能、特性参数和使用方法；
2、OC 门、三态门及 CMOS 传输门的功能及特点。
教学难点：集成门电路内部结构和工作原理。
学 时：课堂教学 4 学时，课外自主学习时间不少于 2 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1、 MOS 逻辑门电路
2、 TTL 辑门电路
3、 射极耦合逻辑门电路
4、 砷化镓逻辑门电路
5、 逻辑描述中的几个问题 教学难点：
学习方法：小组讨论
课后作业：3.2.1；3.2.3；3.3.4；3.8.9，课后完成，在下周课前提交。
第四章：组合逻辑电路
（授课时间：第三学期第 4-6 周）
教学目标：
熟练掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。了解组合逻辑电路的竞争-冒险
现象产生原因和基本消除措施。熟悉常用组合逻辑器件的逻辑功能，熟练掌握逻
辑电路的分析与设计的方法，能够根据给定集成器件的功能表设计相应的功能电
路。了解 PLD 的结构、表示方法及分类。
教学重点：
1、组合逻辑电路的设计。
2、常用中规模集成器件(编码器、译码器、数字显示译码器、数据选择器、数值
比较器、加法器等)的逻辑功能和使用方法；
3、运用集成器件功能表设计相应的功能电路。
教学难点：
1、逻辑电路的分析和设计方法。
2、逻辑功能定义，列写真值表。
学 时：课堂教学 10 学时，课外自主学习时间不少于 3 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1、组合逻辑电路的分析；
2、组合逻辑电路的设计；
3、组合逻辑电路的竟争冒险 ；
4、若干典型的组合逻辑集成电路；
5、组合可编程逻辑器件。
学习方法：小组讨论
课后作业：根据授课内容课堂预留习题，课后完成，在下周课前提交。
第五章：锁存器和触发器
（授课时间：第三学期第 7-8 周）
教学目标：
掌握 RS、JK、D、T 触发器的逻辑功能及描述方法；理解基本 RS、同步
RS、主从、边沿触发器的动作特征，CMOS 触发器的逻辑功能及动作特征，RS、
JK、D、T 触发器之间功能的相互转换；了解基本 RS 触发器，同步 RS 触发器，
主从触发器，边沿触发器的电路结构，了解触发器的脉冲工作特性和集成触发器
的主要参数。
教学重点：
1、SR 触发器、JK 触发器、T 触发器和 D 触发器的特性方程、逻辑功能和触发
方式；
2、各触发器的电路结构、工作原理和触发方式。
教学难点：
1、各类触发器及锁存器电路结构形式、触发方式与逻辑功能。
学 时：课堂教学 6 学时，课外自主学习时间不少于 1 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1、双稳态存储单元电路；
2、锁存器；
3、触发器的电路结构和工作原理；
4、触发器的逻辑功能；
学习方法：小组讨论
课后作业：5.2.4；5.3.1；5.5.3；5.5.6，课后完成，在下周课前提交。
第六章：时序逻辑电路
（授课时间：第三学期第 8-11 周）
教学目标：
掌握同步、异步时序逻辑电路的分析方法，时序逻辑电路逻辑功能的描述
方法，掌握同步时序逻辑电路的设计方法、步骤。了解二进制计数器、BCD 码
十进制计数器、移位寄存器、的逻辑功能及其应用。掌握用 MSI 器件设计 N 进
制计数器的方法；理解常用时序逻辑功能器件的电路组成及工作原理；了解时序
逻辑电路的结构及特点。
教学重点：
1、同步时序逻辑电路的分析与设计，异步时序逻辑电路的分析。
2、典型时序逻辑集成电路（移位寄存器、计数器）的分析和设计。
教学难点：
1、同步时序逻辑电路的设计。异步时序电路的分析。
2、计数器电路设计。
学 时：课堂教学 12 学时，课外自主学习时间不少于 4 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1、时序逻辑电路的基本概念；
2、 同步时序逻辑电路的分析；
3、 同步时序逻辑电路的设计；
4、异步时序逻辑电路的分析；
5、若干典型的时序逻辑集成电路 ；
6、时序可编程逻辑器件。
学习方法：小组讨论
课后作业：6.1.3；6.2.1；6.2.2；6.2.4；6.2.7，课后完成，在下周课前提交。
第七章：半导体存储器
（授课时间：第三学期第 11-12 周）
教学目标：
了解存储器(ROM/RAM)的电路结构、分类和工作原理，理解可编程逻辑阵列实
现各种逻辑功能电路的基本原理。理解存储器字长、字数和容量的含义，掌握存
储器容量的扩展。
教学重点：
RAM 和 ROM 的电路结构、分类和工作原理；可编程逻辑阵列实现各种逻辑功
能电路的基本原理；存储器容量的扩展。
教学难点：可编程逻辑阵列实现各种逻辑功能电路的基本原理。
学 时：课堂教学 6 学时，课外自主学习时间不少于 2 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1、只读存储器；
2、 随机存取存储器。
学习方法：小组讨论
课后作业：7.1.1；7.1.2；7.1.4，课后完成，在下周课前提交。
第九章：脉冲波形的变换与产生
（授课时间：第三学期第 13-14 周）
教学目标：
了解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的工作原理，了解波形分
析法和参数计算以及基本应用等；熟悉 555 定时器工作原理，掌握由它组成的典
型电路的工作原理、电路元件参数的计算等。
教学重点：
555 定时器的电路结构和工作原理, 组成单稳、多谐、施密特触发器的方法,
外接元件参数的计算方法；集成单稳电路的原理、功能和应用以及用门电路和石
英晶体组成的多谐振荡器。
教学难点：多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的工作原理，555 定时器
工作原理。
学 时：课堂教学 6 学时，课外自主学习时间不少于 1 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1、多谐振荡器；
2、单稳态触发器 ；
3、施密特触发器；
4、 555 定时器及其应用。
学习方法：小组讨论
课后作业：9.1.1；9.1.2；9.1.3，课后完成，在下周课前提交。
第十章：数模与模数转换器
（授课时间：第三学期第 14-15 周）
教学目标：
了解倒 T 电阻网络 D/A 转换器工作原理，了解其他类型的 D/A 转换器的工
作原理。了解典型 A/D 转换的一般工作过程，了解其他类型的 A/D 转换器。
教学重点：典型集成 D/A 转换器和 A/D 转换器的主要性能指标和使用方法。
教学难点：D/A 转换器的工作原理。
学 时：课堂教学 4 学时，课外自主学习时间不少于 1 学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容： D/A 转换器 ；A/D 转换器
学习方法：小组讨论
课后作业：10.1.1；10.1.3；10.1.5，课后完成。