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南邮数电-B0400032S数字电路与逻辑设计B教学大纲

数字电路与逻辑设计B

Digital Circuits and Logic Design B

课程编号：B0400032S学分： 3

开课学院：电子科学与工程学院课内学时：48

课程类别：学科基础课课程性质：必修

一、课程的性质和目的

本课程是高校理科、工科电子信息科学类、电气信息类、仪器仪表类专业本科生在电子技术方面的学科基础课。通过本课程的学习，使学生掌握数字逻辑的基本理论；了解常用功能固定组合器件、时序器件及可编程逻辑器件（PLD）的结构、工作原理，掌握它们的逻辑功能和应用方法；掌握数字电路模块的基本分析、设计方法；了解A/D、D/A转换的原理与过程；掌握半导体存储器的应用方法。

本课程以采用数字集成电路设计数字硬件电路模块为特色，具有很强的逻辑推理和工程实践性，能培养学生的抽象思维能力、严谨的科学态度、数字硬件电路的分析和设计能力及从事科研工作的实践动手能力。学习本课程是为了给《单片机原理与应用》、《嵌入式系统》、《计算机接口技术》、《通信原理》、《自动控制》等后续课程打下基础。

二、课程教学内容及基本要求

1.知识单元一:数制与码制（3学时）

（1）知识点一：数制、码制的基本概念

（2）知识点二：常用数制及其转换

（3）知识点三：常用二进制码及BCD码

教学基本要求：

了解数制、码制的基本概念，掌握常用数制（二、八、十、十六进制）及转换方法，了解常用二进制码（自然二进制码、循环码、奇偶校验码）及BCD码（8421BCD、5421BCD、余3BCD）。

2.知识单元二:逻辑代数基础（9学时）

（1）知识点一：逻辑代数的基本概念、基本运算、基本公式和规则

（2）知识点二：逻辑函数的描述方式

（3）知识点三：逻辑函数的简化

教学基本要求：

掌握逻辑代数的基本概念、基本公式、基本规则，掌握逻辑函数的描述方式（真值表、表达式、电路图、卡诺图）及其相互转换方法，了解逻辑函数最简与或式的公式化简法，掌握逻辑函数（4变量及以下）最简与或式的卡诺图化简法。

3.知识单元三:组合逻辑电路（9学时）

（1）知识点一：SSI组合电路的分析与设计

（2）知识点二：MSI组合电路（编码器、译码器、数据选择器、数据比较器、加法器）及其应用（3）知识点三：组合电路的竞争冒险及消除方法

教学基本要求：

掌握SSI组合电路的分析方法与双轨输入条件下的设计方法，了解MSI组合电路编码器、译码器、数据选择器、数据比较器、加法器的功能，掌握用MSI组合电路数据选择器、数据比较器、加法器实现组合逻辑设计的方法，了解组合电路中的竞争冒险现象，了解消除冒险的方法。

4.知识单元四:触发器（5学时）

（1）知识点一：基本SR触发器

（2）知识点二：钟控触发器

（3）知识点三：常用触发器（边沿DFF、边沿JKFF）

教学基本要求：

掌握基本SR触发器的结构、工作原理，掌握描述触发器逻辑功能的各类方法，了解钟控触发器、边沿DFF、边沿JKFF的工作原理，掌握触发器的逻辑功能及其应用。

5.知识单元五:时序逻辑电路（14学时）

（1）知识点一：一般时序电路的分析

（2）知识点二：寄存器和移存器

（3）知识点三：计数器

（4）知识点四：序列码发生器

（5）知识点五：顺序脉冲发生器

（6）知识点六：一般同步时序电路的设计方法

教学基本要求：

掌握时序电路的基本概念，了解一般时序电路的分析方法，掌握寄存器和移存器电路结构的特点，了解典型MSI移存器74194的功能及其典型应用，了解二进制同步、异步计数器的一般结构和典型MSI 二进制、十进制计数器的功能，掌握任意进制同步计数器分析和设计方法（复0法和预置0法），了解计数器的级联方法，了解移存型计数器的结构特点、工作特点及其设计方法，掌握已知码型序列码发生器的设计方法，了解顺序脉冲发生器的构成方法，了解一般同步时序电路的设计方法。

6.知识单元六:D/A和A/D转换（3学时）

（1）知识点一：D/A和A/D转换

（2）知识点二：典型D/A和A/D转换电路

教学基本要求：

掌握D/A和A/D转换电路的主要技术指标，掌握D/A和A/D转换的一般原理和过程，了解典型D/A和A/D转换电路的工作原理及其应用。

7.知识单元七:半导体存储器（2学时）

（1）知识点一：ROM（MROM、PROM、EPROM、E2PROM、FLASH MEMORY）

（2）知识点二：RAM（SRAM、DRAM）

教学基本要求：

了解各种半导体存储器的工作原理，掌握ROM、RAM的使用方法和存储容量扩展方法，掌握用ROM实现组合电路的方法。

8.知识单元八:可编程逻辑器件（3学时）

（1）知识点一：PLD的基本结构、基本原理、描述方法和分类

（2）知识点二：PLA、PAL、GAL

教学基本要求：

掌握PLD的基本结构和基本原理，了解PLD的描述方法和分类，了解应用可编程逻辑器件实现组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本方法。

三、实验实践环节及基本要求

1. 实验实践教学环节在本课程中的作用及要求（实验教学大纲单独编写）。

2. 实验项目（具体要求见实验教学大纲）。

四、本课程与其它课程的联系与分工

本课程的先修课程是高等数学、大学物理、电路分析基础。为本课程中的A/D和D/A转换、半导体存储器教学内容提供支撑作用。本课程的后续课程为单片机原理与应用、嵌入式系统、计算机接口技术、通信原理、自动控制等，为后续课程中涉及的硬件电路的工作原理、接口设计提供支撑作用。

五、对学生能力培养的要求

通过课程学习，使学生在掌握逻辑代数的基本理论、理解常用数字集成电路功能的基础上，具有分析一般组合电路、时序电路功能的能力，具有设计常见数字电路模块的能力，具有独立从事科研的基本硬件素质。

六、课程学时分配

总学时48，其中讲课42学时，习题及讨论6学时。课程主要内容和学时分配见课程学时分配表。

七、建议教材和教学参考书目

1．教材

张顺兴. 数字电路与系统设计. 东南大学出版社，2004年

2．主要参考书

[1] 王毓银. 数字电路逻辑设计（第二版）. 高等教育出版社，2007年

[2] 阎石. 数字电子技术基础（第五版）. 高等教育出版社，2006年

[3] 刘宝琴. 数字电路与系统(第二版) . 清华大学出版社，2007年

八、课程考核

无期中考试，本课程采用闭卷笔试考核，学业总评成绩构成建议为：平时成绩占20%，期末成绩占80%，平时成绩从作业、上课出勤率等几方面进行考核。

九、说明

本大纲参照教育部高等学校教学指导委员会制定的“数字电路与逻辑设计”课程的教学基本要求编写。本课程的实验部分单独开课。

执笔人：杨恒新审核人：张瑛教学院长：黄丽亚编写完成时间：2009-10-30

电化学思考课后答案第五章

思考题 1. 在电极界面附近的液层中，是否总是存在着三种传质方式为什么每一种传质方式的传质速度如何表示答：电极界面附近的液层通常是指扩散层，可以同时存在着三种传质方式（电迁移、对流和扩散），但当溶液中含有大量局外电解质时，反应离子的迁移数很小，电迁移传质作用可以忽略不计，而且根据流体力学，电极界面附近液层的对流速度非常小，因此电极界面附近液层主要传质方式是扩散。三种传质方式的传质速度可用各自的电流密度j 来表示。 3. 旋转圆盘电极和旋转圆环-圆盘电极有什么优点它们在电化学测量中有什么重要用途答：旋转圆盘电极和旋转圆环-圆盘电极上各点的扩散层厚度是均匀的，因此电极表面各处的电流密度分布均匀。这克服了平面电极表面受对流作用影响不均匀的缺点。它们可以测量并分析极化曲线，研究反应中间产物的组成及其电极过程动力学规律。 6. 稳态扩散和非稳态扩散有什么区别是不是出现稳态扩散之前都一定存在非稳态扩散阶段为什么答：稳态扩散与非稳态扩散的区别，主要看反应离子的浓度分布是否为时间的函数，即稳态扩散时()i c f x =，非稳态扩散时(,)i c f x t =。稳态扩散出现之前都一定存在非稳态扩散阶段，因为反应初期扩散的速度比较慢，扩散层中各点的反应粒子是时间和距离的函数；而随着时间的推移，扩散的速度不断提高，扩散补充的反应粒子数与反应消

耗的反应离子数相等，反应粒子在扩散层中各点的浓度分布不再随时间变化而变化，达到一种动态平衡状态。习题 6. 已知25℃时，在静止溶液中阴极反应Cu2+ + 2e →Cu受扩散步骤控制。Cu2+离子在该溶液中的扩散系数为1×10-5cm2/s，扩散层有效厚度为×10-2cm，Cu2+离子的浓度为L。试求阴极电流密度为cm2时的浓差极化值。 7. 在含有大量局外电解质的LNiSO4溶液中，用旋转圆盘电极作阴极进行电解。已知Ni2+离子的扩散系数为1×10-5cm2/s，溶液的动力黏度系数为×10-2cm2/s，试求：（1）转速为10r/s时的阴极极限扩散电流密度是多少（2）上述极限电流密度比静止电解时增大了多少倍设静止溶液中的扩散层厚度为5×10-3cm。

数字电子技术基础课后答案全解

第3章逻辑代数及逻辑门【3-1】填空 1、与模拟信号相比，数字信号的特点是它的离散性。一个数字信号只有两种取值分别表示为0 和1 。 2、布尔代数中有三种最基本运算：与、或和非，在此基础上又派生出五种基本运算，分别为与非、或非、异或、同或和与或非。 3、与运算的法则可概述为：有“0”出 0 ，全“1”出 1；类似地或运算的法则为有”1”出”1”，全”0”出”0” 。 4、摩根定理表示为：A B ?=A B + ；A B +=A B ?。 5、函数表达式Y=AB C D ++，则其对偶式为Y '=()A B C D +?。 6、根据反演规则，若Y=AB C D C +++，则Y =()AB C D C ++? 。 7、指出下列各式中哪些是四变量A B C D 的最小项和最大项。在最小项后的（）里填入m i ，在最大项后的（）里填入M i ，其它填×（i 为最小项或最大项的序号）。 (1) A +B +D (× ); (2) ABCD (m 7 ); (3) ABC ( × ) (4)AB (C +D ) (×); (5) A B C D +++ (M 9 ) ; (6) A+B+CD (× ); 8、函数式F=AB+BC+CD 写成最小项之和的形式结果应为m ∑(3,6,7,11,12,13,14,15), 写成最大项之积的形式结果应为 M (∏ 0,1,2,4,5,8,9,10 ) 9、对逻辑运算判断下述说法是否正确，正确者在其后（）内打对号，反之打×。（1）若X +Y =X +Z ，则Y=Z ；( × ) （2）若XY=XZ ，则Y=Z ；( × ) （3）若X ⊕Y=X ⊕Z ，则Y=Z ；(√ ) 【3-2】用代数法化简下列各式 (1) F 1 =1ABC AB += (2) F 2 =ABCD ABD ACD AD ++= (3)3F AC ABC ACD CD A CD =+++=+ (4) 4()()F A B C A B C A B C A BC =++?++?++=+ 【3-3】用卡诺图化简下列各式 (1) 1F BC AB ABC AB C =++=+ (2) 2F AB BC BC A B =++=+ (3) 3F AC AC BC BC AB AC BC =+++=++ (4) 4F ABC ABD ACD CD ABC ACD A D =+++++=+

数学实验答案-1

1.（1） [1 2 3 4;0 2 -1 1;1 -1 2 5;]+(1/2).*([2 1 4 10;0 -1 2 0;0 2 3 -2]) 2. A=[3 0 1;-1 2 1;3 4 2],B=[1 0 2;-1 1 1;2 1 1] X=(B+2*A)/2 3. A=[-4 -2 0 2 4;-3 -1 1 3 5] abs(A)>3 % 4. A=[-2 3 2 4;1 -2 3 2;3 2 3 4;0 4 -2 5] det(A),eig(A),rank(A),inv(A) 求计算机高手用matlab解决。 >> A=[-2,3,2,4;1,-2,3,2;3,2,3,4;0,4,-2,5] 求|A| >> abs(A) ans = （ 2 3 2 4 1 2 3 2 3 2 3 4 0 4 2 5 求r（A） >> rank(A) ans =

4 求A-1 《 >> A-1 ans = -3 2 1 3 0 -3 2 1 2 1 2 3 -1 3 -3 4 求特征值、特征向量 >> [V,D]=eig(A) %返回矩阵A的特征值矩阵D 与特征向量矩阵V , V = - + + - - + - + - + - + D = { + 0 0 0 0 - 0 0 0 0 + 0 0 0 0 - 将A的第2行与第3列联成一行赋给b >> b=[A(2,:),A(:,3)'] b = 《 1 - 2 3 2 2 3 3 -2

1． a=round(unifrnd(1,100)) i=7; while i>=0 i=i-1; b=input('请输入一个介于0到100的数字：'); if b==a ￥ disp('You won!'); break; else if b>a disp('High'); else if b