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1、数字电子技术基础教学指南数字电子技术基础教学指南第一部分 说 明一、课程性质计算机科学技术是当前最活跃、渗透力最强的“第一生产力”，它的发展将促进一个 国家经济和科技的发展。随着改革、开放的进一步深入，计算机科学与技术专业将有较 大的发展空间，社会急需大量的计算机专业人才，特别是本科层次的计算机应用人才。数字电子技术是高等学校计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课程，也是 一门理论性、实践性较强的专业基础课。通过本课程的学习，为学生学习专业课程和从 事专业技术工作奠定坚实的基础。其先修课程为高等数学、电路分析、模拟电子 技术，后续课程为计算机组成原理、微型计算机原理、单片机与接口技术，它
2、们的硬件基础就是数字电子技术，学完本课程后便可直接进入专业课程的学习，因 此它实际上是计算机课程的“基础篇”，除运算器、中央控制器等复杂部件外，计算机中 常用的数字部件、本课程都将涉及到。有关原码、反码、补码、浮点数等内容，由于与 本课程内容无多大联系，将在“计算机组成原理”中介绍，本课程不再赘述。二、教学目的本课程的任务目的是：使学生熟悉数字集成电路的基本理论、基础知识和基本技能， 熟悉数字集成电路的工作原理、外特性和功能，掌握逻辑电路的分析方法和设计方法， 具备正确运用数字集成电路的能力。三、教学内容数字电子技术概述，逻辑代数基础，集成逻辑门电路，组合逻辑电路，触发器，时 序逻辑电路，半导
3、体存储器和可编程逻辑器件，数模与模数转换器，脉冲波形的产生与 变换等。四、学时本课程总学时为 72 学时。其中讲授 54 学时，实验 18 学时，其中带“*”号为选讲内容。五、教学方法采用讲授、实验、作业、计算机仿真、讨论、辅导、答疑等多种形式进行教学。通第 1 页 共 91 页深入贯彻落实科学发展观和党的十七届五中全会，及全国、省、市纪委工作会议精神，坚持以人为本、执政为民理念，坚持标本兼治、综合治理、惩防并举、注重预防的方针，弘扬理论联系实际的马克思主义学风actively carry out the law on civil air defense education, drawn ou
4、t of the air defense in Pingliang city Building under easy fare, daily special inspection and regulation, overfulfilled the province upper and lower knots of up to 500,000 yuan fee collection tasks. 5, further standardize internal management, improve staff quality. Adhere to the数字电子技术基础教学指南过本课程的学习，要
5、求学生处理好基础知识、基本技能、基本理论与众多新电路、新技 术之间关系。尽量做到以下几点：1、打好基础从半导体器件的结构、工作原理、特性曲线和性能指标入手，抓 住与分析模拟电子电路有关的基本概念、理论和方法。掌握了基础内容后，就为应用各 种新电路、新技术打下了坚实的基础。2、重视方法要以模拟电子电路的分析方法（微变等效电路法和图解法）为主， 只有这样，才能抓住各种模拟电子电路的共性。同时只有学会了方法，具备了分析、综 合问题的能力，就能做到举一反三。3、加强应用对于计算机科学与技术专业，在学习中要以应用为目的，把注意 力集中在模拟电子电路的性能指标和典型应用的分析上。4、更新知识目前微电子技术
6、迅猛发展，中大规模集成电路被大量生产与应用， 因此在学习中应当适度引入模拟集成电路，例如：集成运算放大器和集成功率放大器等。六、基本要求1、掌握常用门电路的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。2、熟悉组合逻辑电路、时序逻辑电路的组成、工作原理、性能指标。3、了解常见的中、小规模模拟集成电路的组成及其应用。4、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析方法和设计方法。5、电子设计自动化（ EDA ）的初步入门训练。七、能力要求1、分析能力 对各种数字电路，应具有分析电路的功能、存在的问题、输入/输出波形、逻辑关系等方面的能力。 2、设计能力对具体的电路问题，应能够根据要求设计原理电路的能力。 3、自学
7、能力 具有自学和阅读电子技术参考书、查阅电子器件手册的能力。 4、表达能力 作业要求清晰、整洁、严谨，电路设计图要求准确。八、实验要求1、本课程安排有 18 个学时、6 个必做实验，要求 1 人一组。另外安排了 6 个选做 实验，虽然没有安排学时，可根据具体情况灵活处理。2、实验前要认真预习实验讲义，实验中严格按照实验内容进行，实验结束时认真 整理好所有仪器设备，并认真总结、完成实验报告。第 2 页 共 91 页数字电子技术基础教学指南3、在条件允许的情况下，上机练习 PSPICE 、 EWB 软件的使用，并利用该软件 画电子电路原理图、印刷电路板图、电子电路的模拟仿真，简单电子电路设计等。4
8、、了解 PROTEL 、ORCAD 等 EDA 软件的使用。九、实践要求1、加强实践环节，培养科学实践方法，在理论指导下，大胆实验、积极思考、勇 于创新。2、部分内容采用多媒体数学手段，典型内容引入计算机辅助教学，有目的、有重 点的介绍相关数学参考书，使学生充分利用自由时间、空间，发挥各自特长。3、尽可能多的采用高科技手段，引导学生掌握一个电子设计自动化软件并对典型 电路能够进行仿真、设计，了解其它电子设计自动化软件。4、较多地接触周围的各种电子设备，并能够利用所学知识进行分析。十、注意1、数字电子技术是一门技术基础课，课程的任务是使学生获得电子技术方面的基 本理论和基本知识，为后续课程的学习
9、打好基础。2、数字电子技术也是一门实践性很强的课程，应当大力提倡理论教学和实践性教 学环节的有机结合，只有加强实践教学，才能巩固和深化所学的理论知识。3、本课程要求精讲多练，建议习题课、课程设计的课时不少于 18 个学时，并保证 习题课、课程设计的质量、数量。4、本课程学时少、内容多，建议同学们在认真听课的同时，进一步加强自学能力 的提高；在抓住主要内容的同时，进一步加强重点、难点的突破；在做好练习、作业的 同时，进一步加强实验、仿真的训练；。第 3 页 共 91 页数字电子技术基础教学指南第二部分 讲授内容绪论（2 学时）说明和要求 介绍电子学发展简史及其数字电子技术在电子学中的地位，数字电
10、子技术研究的对象、特点和方法，数字电子技术与组成原理、微机原理等课程之间的关系以及学习数字 电子技术课程应注意的几个问题。1、电子学发展简史。2、数字电子技术研究的对象、特点和方法。3、数字电子技术与计算机组成原理、接口技术等课程之间的关系。4、学习数字电子技术课程应注意的几个问题。第一章 数字电子技术概述（8 学时）要求和说明 伴随现代电子技术的发展，人们正处于一个信息时代，每天要从周围环境获取大量的信息，例如：电视、广播、印刷媒体等为人们报道世界范围内所发生的各种事件。这 些信息通常是通过我们的感觉器官（眼、耳等）进入大脑，并被存储下来，以作进一步 的分析。在电子技术领域里，为了便于存储、
11、分析和传输，常将模拟信号进行编码，即把它 转换为数字信号，利用数字逻辑这一强有力的工具来分析和设计复杂的数字电路或数字 系统，为信号的存储、分析和传输创造硬件环境。数字逻辑几乎应用于每一电子设备或电子系统中，计算机、电视机、音响系统、视 频记录设备、光碟、长途电信及卫星系统等，无一不采用数字系统。本章首先介绍数字信号、数字逻辑的基本概念，数字电路的特点、分析方法及其测 量技术，然后分析在数字电路中工作的半导体器件的开关特性，最后讨论数字电子计算 机中常用的数制和码制。本章的要求是：理解数字信号、数字逻辑的基本概念；熟悉数字电路的特点、分析 方法及其测量技术；深刻理解二极管、三极管、场效应管的开
12、关特性；熟练掌握数制和 码制。本章知识点中，重点是：二极管、三极管、MOS 管的开关特性；数制和码制。难 点是：三极管、场效应管的开关特性。第一节 模拟信号与数字信号第 4 页 共 91 页数字电子技术基础教学指南1、模拟信号2、数字信号 （1）二值数字逻辑和逻辑电平 （2）数字波形 3、模拟量的数字表示第二节 数字电路1、数字电路的发展与分类2、数字电路的分析方法与测试技术第三节 半导体二极管的开关特性1、二极管的伏安特性2、二极管的开关特性3、二极管的应用电路举例第四节 半导体三极管的开关特性1、三极管的输入、输出特性曲线2、三极管的开关特性3、三极管的应用电路举例第五节 场效应管的开关特
13、性1、场效应管的转移特性曲线2、场效应管输出特性曲线3、场效应管的开关特性（重点是增强型 NMOS 、 PMOS 管）4、场效应管的应用电路举例第六节 数制1、二进制2、十进制3、八进制4、十六进制5、数制之间的转换。第七节 码制1、自然二进制码2、BCD 码第 5 页 共 91 页数字电子技术基础教学指南（1）8421BCD 码（2）5421BCD 码（3）余3BCD 码（4）BCD 码及其相互间的转换 3、可靠性编码 （1）格雷码 （2）奇偶较验码第二章 逻辑代数基础（6 学时）要求和说明 逻辑代数是数字电路的基本理论基础，也是组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析、设计的基本工具，它贯串于本课
14、程的始终。 逻辑函数的建立和逻辑函数的化简是逻辑电路的分析基础，它的数学工具是逻辑代数。本章的要求是：理解“与”逻辑及“与”门、“或”逻辑及“或”门、“非”逻辑及“非”门以 及复合逻辑关系；深刻理解正逻辑和负逻辑；熟练掌握逻辑代数的基本定律、基本规则、 逻辑代数中的常用公式；理解逻辑函数的建立及其表示方法；了解逻辑函数化简的含义； 熟练掌握逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法以及具有约束的逻辑函数的化简。本章知识点中，重点是：逻辑代数的基本定律、基本规则、逻辑代数中的常用公式； 逻辑函数的化简。难点是：正逻辑和负逻辑，逻辑函数的代数化简法、卡诺图化简法以 及具有约束的逻辑函数的化简。第一节 基本逻辑及其逻辑门电路1、“与”逻辑及“与”门 2、“或”逻辑及“或”门 3、“非”逻辑及“非”门 4、正逻辑和负逻辑 （1）正、负逻辑的概念 （2）正、负逻辑的转换第二节 复合逻辑及其逻辑门电路1、“与非”逻辑及“与非”门 2、“与或”逻辑及“与或”门 3、“与或非”逻辑及“与或非”门 4、“异或”逻辑及“异或”门第 6 页 共 91 页数字电子技术基础教学指南5、“同或”逻辑及“同或”门第三节 逻辑代数的基本定律1、常量与变量之间的关系2、交换律、结合律、分配律3、德摩
