数字电子技术

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数 字 电 子 技 术

一、课程性质与任务
本课程是电气自动化专业的一门重要技术基础课，其主要内容包括逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、可编程逻辑器件、脉冲信号的产生与整形、A/D与D/A转换等。
本课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识，掌握数字逻辑电路分析和设计的基本方法，为深入学习后续课程和从事有关电子技术方面的实际工作打下基础，也有助于培养学生的工程思维方法、电路设计方法和应用所学的知识解决实际问题的能力。
二、课程教学目标
(一) 知识教学目标
1.正确理解以下基本概念和术语
数制与码制，逻辑变量与逻辑函数，与、或、非逻辑，正逻辑与负逻辑，约束项，二极管的单向导电性，稳压作用、放大作用，三极管截止、放大、饱和三种工作状态，半导体器件的开关特性，三态输出，组合逻辑与时序逻辑，编码与译码，同步与异步，电平触发与边沿触发，寄存与存储，计数与分频等。
2.掌握以下分析方法
(1) 用真值表、逻辑表达式、逻辑图、波形图及卡诺图描述逻辑问题的方法。
(2) 化简或变换逻辑函数的公式法和卡诺图法。
(3) 用驱动方程、输出方程和状态方程分析同步计数器的方法。
(4) 用小规模数字集成电路组成一般逻辑电路的方法。
(5) 用中规模集成译码器、数据选择器组成的数字电路的分析、设计方法。
(6) 用中规模集成计数器组成N进制计数器的分析、设计方法。
(二) 能力培养目标
    1.具有分析较简单的数字电路逻辑功能的初步能力。
    2.掌握数字电路的基本实验方法，根据要求选用中小规模数字集成电路组成简单逻辑电路的初步能力。
3.分析、阅读简单数字装置逻辑图的初步能力。
4.根据技术要求能初步选用合适的元器件，组成实验电路，能进行组装和调试。
(三) 德育培养目标
1.培养良好的职业道德观念。
2.培养尊重科学，实事求是，勇于创新的精神。
三、教学内容和要求
理论教学基本模块
(一) 数字电子技术基础
1.了解数字技术的发展及应用状况，数制，码制，逻辑代数的基本定律和基本规则，逻辑函数的表示方法及其相互转换，逻辑函数的化简。
2.常用数制及其相互转换，逻辑函数的化简。
(二) 组合逻辑电路
1.集成逻辑门的电路结构、工作原理、特性及参数，组合逻辑电路的分析、组合逻辑电路的设计。常用组合逻辑电路（如编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、数据比较器、加法器等）的组成原理、功能、使用方法和应用。
2.TTL和CMOS逻辑门的特性，组合逻辑电路的分析和设计方法，常用组合逻辑电路的功能和使用。
(三) 时序逻辑电路
1.RS触发器、JK触发器和D触发器的组成原理、状态图（表）及特性方程。时序逻辑电路概述，同步时序电路分析，异步时序电路分析。寄存器与移位寄存器、计数器的组成和工作原理、功能及使用。时序电路的设计。
2.各种触发器的功能和工作特点。同步及异步时序电路的分析方法。常用时序逻辑电路的功能和使用。
(四) 集成定时器及其应用
1.555定时器，多谐振荡器，施密特触发器，单稳态触发器。
2.555定时器的工作原理及应用。
(五) 数/模和模/数转换器及其应用
D/A与A/D转换器的电路结构、转换过程及应用。
(六) 半导体存储器和可编程逻辑器件
1.半导体存储器的工作原理、特点、扩展和使用，可编程器件的结构、原理和使用。
2.半导体存储器和可编程逻辑器件的使用方法。
四、学时分配建议（56学时，不含实验）
序号 内容 总学时 讲课 实验
1 绪论 2 2 
2 逻辑代数基础 10 10 
3 集成门电路 2 2 
4 组合逻辑电路 2 2 
5 常用组合逻辑电路 8 8 
6 触发器 10 10 
7 时序逻辑电路 8 8 
8 集成定时器 4 4 
9 数/模转换和模/数转换 2 2 
10 半导体存储器与可编程逻辑器件 2 2 
机   动 6 6 
总   计 56 56 
五、作业量、作业类型
作业按教材习题布置，以巩固和加深理解课堂教学中的基本概念和基本理论。
六、考核要求
考核方式： 闭卷考试
要    求： 考核的内容按考试大纲执行。总成绩中，平时成绩与卷面考试成绩比例为3：7，卷面考试采用百分制。
七、大纲说明
1.教材内容安排：精选内容、推陈出新。
2.重视对学生进行基本概念、基本电路工作经验和基本分析方法的培训。
3.重视理论联系实际。
4.该大纲增加了新内容、新技术。

八、采用的教材和学生应读的参考书
教  材：《数字电子技术及应用》        梁德厚     机械工业出版社 
参考书：《数字电子技术基础》          阎  石     高等教育出版社 
《数字电子技术基础简明教材》  余孟尝     高等教育出版社 

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