08联办数字电路实验课程教学大纲新
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《数字电路》课程教学大纲课程编号:课程名称:数字电子技术基础总学时数:80 理论教学学时:60实验教学学时:20前修课程为高等数学,普通物理,电路分析,模拟电路。
后续课程有CPLD,数字信号处理,单片计,通讯原理等一、课程的任务与目的本课程是计算机科学和电子信息工程技术专业的一门专业基础课程。
主要任务是:1.系统的介绍数字系统的数学工具阐述数字系统的基本设计和分析方法。
2.通过数字电路的学习给后面的课程打下一定的理论和实践基础。
3.通过基本理论的学习掌握一定的数字系统的设计方法,及常用器件的应用,再结合实验、培养学生有一定的设计能力。
主要内容有:数制及转换,逻辑代数的公式、定理,逻辑函数的化简方法。
半导体二极管、三极管、MOS管的开关特性。
CMOS、TTL集成逻辑门。
组合逻辑电路的基本分析和设计方法。
加法器、比较器、编码器和译码器,数据选择器和分配器。
基本、同步、主从、边沿触发器、时钟触发器功能分类及转换。
时序电路的基本分析和设计方法。
计数器、寄存器、读/写存储器、只读存储器、序列脉冲发生器。
多谐振荡器,、施密特触发器。
数模、模数转换器。
教学重点与难点:教学重点是:逻辑代数的基本概念、公式、定理,逻辑函数的化简方法。
各种门电路的逻辑功能,两种集成逻辑门的电气特性。
各类触发器的逻辑功能及触发方式。
组合、时序电路的分析、设计方法。
常用典型组合、时序电路的功能、特点和应用。
典型中、大规模集成电路器件的功能和应用。
多谐、施密特、单稳的特点、功能、参数及应用。
数模、模数转换器的典型电路原理、输出量与输入量间的定量关系,特点、参数。
教学难点:逻辑代数的公式、定理的正确应用,逻辑函数化简的准确性。
集成逻辑门的电气特性。
组合、时序电路的设计。
触发器的触发方式以及脉冲产生,整形电路、数模、模数转换电路的工作原理。
采用的教学方法:课堂、实验、课程设计等相结合教材名称:电子技术基础数字部分康华光主编高等教育出版社2000年6月(第四版)主要参考书:1.高教出版社《数字电子技术基础》(四版)阎石编2.《数字电子技术基础》周良权高教出版社3.《数字电子技术基础简明教程》(第二版)余孟尝4.《数字电子技术基础》(第四版) 阎石高教出版社教学基本要求:第一章数字逻辑基础一、教学要求:1)掌握十、二、十六进制和8421码及其相互转换,了解八进制,余三码,GRAY和ASC Ⅱ码。
数字电路课程教学大纲数字电路课程教学大纲数字电路是计算机科学与工程领域中的重要基础课程,它涉及到数字信号的处理和数字电路的设计。
本文将对数字电路课程的教学大纲进行探讨,以期为教师和学生提供一种有效的教学和学习方法。
一、课程简介数字电路课程是计算机科学与工程专业的基础课程之一,旨在培养学生对数字电路的基本概念和设计方法的理解和运用能力。
本课程包括数字信号的表示与处理、数字逻辑门电路的设计与分析、组合逻辑电路与时序逻辑电路的设计等内容。
二、课程目标1. 理解数字信号的基本概念和表示方法,掌握数字电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握数字逻辑门电路的设计与分析,能够使用逻辑门实现基本的逻辑功能。
3. 理解组合逻辑电路的设计原理和方法,能够设计和分析常见的组合逻辑电路。
4. 理解时序逻辑电路的设计原理和方法,能够设计和分析常见的时序逻辑电路。
5. 能够使用计算机辅助设计工具进行数字电路的仿真和验证。
三、课程内容1. 数字信号的表示与处理a. 二进制数制及其转换b. 布尔代数与逻辑运算c. 逻辑函数与逻辑表达式d. 简化逻辑函数与逻辑化简2. 逻辑门电路的设计与分析a. 基本逻辑门电路的特性和真值表b. 逻辑门电路的代数和逻辑运算c. 逻辑门电路的时序特性和时序分析d. 逻辑门电路的布尔函数和逻辑函数3. 组合逻辑电路的设计与分析a. 组合逻辑电路的基本原理和设计方法b. 组合逻辑电路的编码器和解码器c. 组合逻辑电路的多路选择器和多路加法器d. 组合逻辑电路的比较器和译码器4. 时序逻辑电路的设计与分析a. 时序逻辑电路的基本原理和设计方法b. 时序逻辑电路的触发器和锁存器c. 时序逻辑电路的计数器和移位寄存器d. 时序逻辑电路的状态机和序列检测器5. 数字电路的仿真与验证a. 数字电路的仿真原理和方法b. 数字电路的验证原理和方法c. 数字电路的计算机辅助设计工具的使用四、教学方法1. 理论授课:通过讲解和演示,向学生传授数字电路的基本概念和设计方法。
《数字电路》课程实验教学大纲
课程名称:数字电路
英文名称:Digital Circuit实验课性质:非独立设课
课程编号:21110160 开放实验项目数:5
大纲主撰人:林文忠、罗海波大纲审核人:
(注:此大纲为数字电路扩展CPLD实验教学大纲)
一、学时、学分
课程总学时:66 实验学时:18(8+10)
课程总学分:实验学分:
二、适用专业及年级
09级通信工程
三、实验教学目的与基本要求
实验教学目的:
通过本实验课程的开设,巩固《数字电路》的基础理论知识,掌握《数字电路》的相关实验方法及实践技巧。
了解测量仪器的工作原理,掌握常用数字集成电路的逻辑功能、性能参数并能加以正确应用,初步具备一般数字电路系统的分析、设计和综合调试能力。
实验要求:
要求实验者有相对扎实的理论基础,注重理论联系实际,树立工程意识和踏实严谨作风,认真掌握CPLD数字电路的分析、设计、编程制作和调试的常用方法步骤。
实验时,做好原始数据记录,能用所学知识对数据加以分析,从而发现问题、解决问题。
认真按照规范完成实验报告。
四、主要仪器设备
DP-MCU/Altera实验仪、示波器、信号发生器、万用表。
六、考核方式
该实验为非独立设课实验,实验成绩并入课程总成绩,实验成绩占课程总成绩的20%,对于实验成绩,平时的各实验内容完成情况、实验报告等占60%,期末的实验测试占40%。
七、实验教科书、参考书
(一)教科书
1. 林文忠、罗海波. 《数字电路扩展CPLD实验_实验指导书》
(二)参考书
1.《单片机与CPLD综合应用技术》。
数字电路课程设计教学大纲课程类别:实践性教学环节课程性质:课程设计一课程设计目的和任务数字电路课程设计是继“数字电路”课后开出的实践环节课程,其目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识,独立设计比较复杂的数字电路能力,设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。
硬件平台是可编程逻辑器件,所选的器件可保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。
软件平台是ALTERA 公司——MAX+PLUSII,通过课程设计,学生要掌握使用EDA(电子设计自动化)工具设计数字电路的方法,包括设计输入便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程。
二课程设计要求通过课程设计学生应掌握设计所用硬件电路的工作原理,EDA软件的使用方法,能够熟练地利用EDA设计、调试数字电路系统,独立完成设计安装、测试全过程,具体要求:1根据设计课题要求,查阅相关资料。
2通过设计方案的比较及所得逻辑器件,拿出最优的设计方案。
3完成电路的安装、测试。
4编写设计、安装、测试报告。
三课程设计的基本内容学生按给定的题目进行设计,题目数量保证4人一题。
要求学生在教师的指导下在一周内能独立完成设计任务。
学生根据设计题目要求,查阅相关资料进行电路设计,然后使用EDA进行软件仿真,如满足设计要求再进行硬件安装、调试。
四设计报告1按设计指导书中要求的格式书写,所有内容一律打印。
2报告内容包括设计过程、软件仿真结果及分析、硬件的安装调试结果及分析。
3要有整体电路原理图,各模块原理图。
五、学生成绩评定方法:1.认真态度占20%;2.设计方案的正确性占20%;3.方案实现验收占20%;4.设计说明书内容及规范程度占20%;5.答辩占20%总成绩按优、良、中、及格不及格五级分制给出。
数字电路教学大纲数字电路教学大纲数字电路是计算机科学与工程领域中的重要基础知识,它涉及到数字信号的处理、逻辑门的设计与实现、数字系统的分析与设计等方面。
本文将探讨数字电路教学的大纲,旨在帮助学生系统地学习数字电路的基本概念、原理和应用。
一、引言在引言部分,我们可以简要介绍数字电路的背景和重要性。
数字电路是现代计算机科学和工程中不可或缺的一部分,它是计算机硬件的基础,也是计算机系统运行的基石。
通过数字电路的学习,学生可以深入了解数字系统的运作原理,为后续的计算机体系结构和计算机组成原理的学习打下坚实的基础。
二、数字电路基础在数字电路基础部分,我们可以介绍数字信号的性质和表示方法。
数字信号是离散的信号,可以用二进制数表示。
此外,还可以介绍布尔代数和逻辑运算,这是理解数字电路的关键。
通过学习数字电路基础,学生可以了解数字信号的特点和基本运算规则,为后续的逻辑门设计和数字系统分析打下基础。
三、逻辑门设计与实现逻辑门是数字电路中最基本的组件,它可以实现布尔代数的逻辑运算。
在逻辑门设计与实现部分,我们可以介绍常见的逻辑门,如与门、或门、非门等,并讲解它们的真值表和逻辑表达式。
此外,还可以介绍逻辑门的实现方式,如使用传输门、与非门等。
通过学习逻辑门设计与实现,学生可以掌握逻辑电路的基本设计方法和实现原理。
四、组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路,它的输出只取决于当前的输入。
在组合逻辑电路部分,我们可以介绍常见的组合逻辑电路,如编码器、解码器、多路选择器等,并讲解它们的功能和应用。
此外,还可以介绍组合逻辑电路的设计方法,如卡诺图法、真值表法等。
通过学习组合逻辑电路,学生可以了解数字系统的组合逻辑部分的设计和实现。
五、时序逻辑电路时序逻辑电路是由逻辑门和触发器组成的电路,它的输出不仅取决于当前的输入,还取决于过去的输入。
在时序逻辑电路部分,我们可以介绍常见的时序逻辑电路,如触发器、计数器、移位寄存器等,并讲解它们的功能和应用。
《数字电路》实验教学大纲二、实验的地位、作用和目的实验教学是整个教学环节的主要组成部分。
它不但可以巩固学生的理论知识,提高理论与实践相联系的水平,同时能提高学生对电子电路进行测测量、调试和设计的能力,从而为后续专业课程打下坚实的基础。
三、实验方式1.验证性实验是指给定实验目的要求、实验条件和给出实验电路或程序,由学生独立完成的实验。
2. 设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。
3.综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。
4.研究性实验是指参与教师的科研课题的实验。
四、实验内容、学时分配及基本要求[实验题目一] TTL与非门主要参数测试[实验题目二] 组合逻辑电路测试[实验题目三] 组合逻辑电路设计[实验题目四] 时序逻辑电路设计[实验题目五] 顺序脉冲和脉冲分配器电路[实验题目六] 用TTL与非门构成脉冲电路[实验题目七] 555时基电路应用[实验题目八] 移位型控制器设计[实验题目九] A/D、D/A转换电路应用[实验题目十] 简易十字路口交通管理系统设计[实验题目十一] 示波器多踪显示接口设计[实验题目十二] 数字电子钟的设计[实验题目十三] 数字电压表的设计[实验题目十四]电梯控制器设计[实验题目十五] 设计多组竞赛抢答器[实验题目十六] 设计N进制计数器[实验题目十七] 组合逻辑电路仿真设计[实验题目十八] 时序逻辑电路仿真设计[实验题目十九] 顺序脉冲和脉冲分配器电路的仿真设计8学时,共计26学时。
五、实验考核1.平时成绩=(∑(操作成绩×60%+报告成绩×40%))/所开的实验个数。
2.实验操作考试:随机选定一个实验项目进行实验操作。
3.实验总成绩=(操作成绩)×20%+平时成绩×80%。
《数字电路》课程教学大纲DIGITAL ELECTRONIC TECHNOLOGY课程编号:0606108020学时数:56(其中:理论46 实验10)学分数:3.5课程类别:学科基础必修课开课学期:第4学期适用专业:通信工程开课单位:计算机与信息工程学院先修课程:高等数学、电路分析、模拟电路等后续课程:硬件描述语言及FPGA设计、单片机原理与应用等编写时间:2012年1月一、课程性质和目的课程的性质:本课程是通信工程专业的一门重要专业必修课。
它是研究数字逻辑理论、数字逻辑器件以及数字逻辑系统的分析和设计方法的学科。
目的:通过本课程的学习,使学生掌握布尔代数的理论、代数化简法和卡诺图化简法,会使用各种逻辑门电路和数字逻辑部件设计并能分析数字逻辑系统。
使学生具有分析、阅读数字电子线路的能力,并具有自己动手设计、组装和调试数字电子线路的能力,同时也为学习后续专业课程打下理论基础。
本课程对培养学生既有综合理论知识,又有较强的实践动手能力和创新能力的复合型技术应用人才,起着关键性的作用。
二、课程对本专业培养目标的贡献通过数字电路课程的学习,可以使学生掌握数字电路的基本知识,培养学生分析、设计和调试数字电路的基本能力,同时也培养了学生认识问题、分析问题和解决问题的能力和素质。
三、课程教学内容、学时分配和课程教学基本要求第一章数制和码制教学内容:本章分3小节1. 数字电子技术概述:数字信号与模拟信号的概念,特点和区别;2. 常用数制及数制之间的转换:十进制、二进制、八进制和十六进制的表示方法以及相互之间的转换方法;3. 二进制算术运算:二进制算术运算规则,反码和补码;4. 常用编码:BCD码、格雷码和ASCⅡ码的编解码方法。
教学要求:1. 了解:BCD码、格雷码和ASCⅡ码的编解码方法;2. 理解:数字信号与模拟信号的概念,特点和区别;3. 熟悉:十进制、二进制、八进制和十六进制的表示方法以及相互之间的转换方法;4. 掌握:二进制算术运算规则,反码和补码。
数字电路教学大纲一、课程简介本课程旨在介绍数字电路的基本理论和设计方法,帮助学生建立数字电路分析与设计的基本能力。
通过本课程的学习,学生将掌握数字电路的基本概念、逻辑门、布尔代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路等知识。
二、教学目标1. 理解数字电路的基本理论和设计原理;2. 掌握数字电路的逻辑运算和布尔代数;3. 能够设计和分析组合逻辑电路和时序逻辑电路;4. 具备解决实际数字电路设计问题的能力。
三、教学内容1. 数字电路基础知识- 二进制数系统- 逻辑代数和布尔代数- 逻辑门及其特性2. 组合逻辑电路设计- 组合逻辑电路的基本结构- 卡诺图方法简化布尔表达式- 组合逻辑电路的设计与分析3. 时序逻辑电路设计- 时序逻辑电路的时钟信号- 触发器及其应用- 状态机设计方法四、教学方法1. 理论讲授通过讲解理论知识,使学生建立数字电路的基本概念和理论框架。
2. 实例分析通过具体的实例,帮助学生理解数字电路的设计过程和方法。
3. 实践操作通过实验操作,增强学生对数字电路理论知识的实际运用能力。
五、教学评估1. 平时表现考察学生课堂表现、作业完成情况和参与度。
2. 期中考试考察学生对数字电路基础知识的掌握情况。
3. 期末考试考察学生对组合逻辑电路和时序逻辑电路设计的能力。
六、教材参考1. 《数字电路与逻辑设计》2. 《数字电路设计与仿真》3. 《数字逻辑与数字系统设计》七、教学安排1. 开设学期:大三上学期2. 授课时间:每周三节课,每节90分钟3. 实验教学:每周一次,每次180分钟通过本课程的学习,学生将掌握数字电路设计的基本方法和技巧,为未来在数字电路领域的深入研究和实践打下坚实基础。
希望学生在学习过程中勤奋钻研,不断提升自己,取得优异的成绩。
祝各位同学学习愉快!。
《数字电子技术》课程实验教学大纲一、差不多情形1、实验总学时:15课时。
2、实验项目数:5个。
3、适用专业:运算机科学与技术专业(本科)。
4、开课学期:第5学期。
5、实验指导书:自编实验指导书二、实验教学目的及任务实验分差不多实验、验证性实验和综合实验三类。
差不多实验部分使用差不多焊接的电路板,要紧使学生学习实验的差不多知识,把握差不多技能,熟悉实验的过程和要求。
验证性实验部分要求学生按照实验方案,自主设计实验电路。
综合实验要求学生按照实验要求和目的,拟定实验方案、设计电路。
培养学生分析和解决实际咨询题的能力。
三、考核方式及评分方法对实验报告按照满分5分进行评分,所有实验报告得分的平均分记入课程学期总评,占总成绩的20%。
四、实验要紧仪器设备KHDJ-1型电子技术实验箱、MOS-626型示波器、EE1641B1型函数信号发生器/计数器、UT58型万用表。
五、实验项目实验1 组合逻辑电路的设计(一)实验类型:设计性实验。
(二)实验类别:专业基础实验。
(三)每组人数:2人。
(四)实验目的与要求:1、把握组合逻辑电路的设计方法。
(五)实验内容提要:1、设计由门电路组成的半加器。
2、设计由门电路组成的全加器。
3、设计两个两位无符号的二进制数的比较电路。
(六)要紧仪器设备及其配套数:1、实验箱:16套实验2 译码器及其应用(一)实验类型:验证性实验。
(二)实验类别:专业基础实验。
(三)每组人数:2人。
(四)实验目的与要求:1、把握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法。
2、熟悉数码管的使用。
(五)实验内容提要:1、逻辑开关的使用。
2、74LS138译码器逻辑功能测试.3、用74LS138构成时序脉冲分配器。
4、用两片74LS138组成一个4-16译码器。
(六)要紧仪器设备及其配套数:1、实验箱16套实验3 数据选择器及其应用(一)实验类型:验证性实验。
(二)实验类别:专业基础实验。
(三)每组人数:2人。
(四)实验目的与要求:1、把握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法。
【数字电路】课程教学大纲
【课程代码】04024042
【课程类别】专业基础课
【学分】2学分
【总学时】45学时
【实验学时】10学时
【实验学时】来源于人才培养方案
【实验课性质】独立设课或非独立设课
【适用专业】计算机科学与技术、电子信息、自动化等专业(本专业、其他可以修读本课程的专业)
【教学目的】(通过本门课程学习所能掌握的知识和能力和对其他课程的学习能产生影响)
【实验项目及学时分配】
[验证性实验]
实验一信号灯的逻辑控制(2学时)
实验目的:1•了解逻辑控制的概念。
2.掌握表示逻辑控制的基本方法
实验内容:实训电路图:图1.1为实训电路图。
这是一个楼房照明灯的控制电路。
设A、B分别代表上、下楼层的两个开关,发光二极管代表照明灯。
在楼上按下开关A,可以将照明灯打开,在楼下
闭合开关B,又可以将灯关掉;反过来,也可以在楼下开灯,楼上关灯。
图1.1 照明灯的逻辑控制电路
1)连接电路
按图1.1连接好电路,注意A、B两个继电器的开关不要接错。
2)试验开关和发光二极管的逻辑关系
接通电源,分别将开关A、B按表1.1的要求接通或者断开,观察发光二极管F的亮灭情况,并
填入表1.1中。
仪器与用品:发光二极管、限流电阻、继电器两个、直流电源、导线若干
[设计性实验]
实验二简单抢答器的电路与实验(2学时)
实验目的:1 •了解集成逻辑门电路的结构特点。
2 •体验由基本逻辑门电路实现复杂逻辑关系的一
般方法。
3•学会集成门电路的使用及逻辑电平的测量。
4 •建立组合逻辑电路的基本概念。
实验内容:(1)逻辑要求:用基本门电路构成简易型四人抢答器。
A、B、C、D为抢答操作开关。
任何一个人先将某一开关按下且保持闭合状态,则与其对应的发光二极管(指示灯)被点亮,表示
此人抢答成功;而紧随其后的其他开关再被按下,与其对应的发光二极管则不亮。
(2)电路组成:
实训电路如图2.1所示,电路中标出的74LS20为双4输入端与非门(“门”的概念将在实训总结中给出),74LS05为6非门。
图2.1简易抢答器
仪器与用品:数字集成电路测试仪1台、直流稳压电源1台、万用表1块。
双四输入与非门74LS20
2片、六反相器74LS05 (0C门)1片、发光二极管4只、5.1K电阻4个、500电阻4个、按钮开关4个、导线若干。
[设计性实验]
实验三由触发器构成的改进型抢答器(2学时)
实验目的:1 •初步了解触发器的基本功能及特点。
2.熟悉具有接收、保持、输出功能电路的基本
分析方法。
3.掌握触发器应用电路的分析方法。
4.建立时序逻辑电路的基本概念。
实验内容:实训电路原理图如图 3.1所示。
与图2-1比较,改进型抢答器电路减少了一个输入端,
而在每一个输入端增加了两个与非门(图 3.1中的门4〜门9),该电路作为抢答信号的接收、保持
和输出的基本电路。
S为手动清零控制开关,S1〜S3为抢答按钮开关。
该电路具有如下功能:
(1)开关S作为总清零及允许抢答控制开关(可由主持人控制),当开关S被按下时抢答电路
清零,松开后则允许抢答。
输入抢答信号由抢答按钮开关S1〜S3实现。
(2)若有抢答信号输入(开关S1〜S3中的任何一个开关被按下)时,与之对应的指示灯被点亮。
此时再按其他任何一个抢答开关均无效,指示灯仍“保持”第一个开关按下时所对应的状态不变。
电路中,6个二输入与非门采用两个74LS00,3个三输入与非门采用74LS20。
g _5 ____ y __ 0
一■广
图3.1实训3电路
仪器与用品:数字电路测试仪 1台,+5V 直流稳压电源1台,万用表1只,逻辑笔1支。
74LS00 1 片,双四输入与非门
74LS20 2片,按键式开关 4个,指示灯(发光二极管)三只、 510Q 电阻3 个、1S Q 电阻4个、导线若干。
[演示实验]
实验四编/译码及数码显示
(2学时)
实验目的:1 •了解编码器、译码器和数码管的逻辑功能。
脚功能。
3.进一步掌握数字电路逻辑关系的检测方法。
实验内容:实训电路如图
4.1所示。
J < <
图4.1编/译码及数码显示实验电路图
仪器与用品:逻辑试电笔、示波器、直流稳压电源、集成电路测试仪。
实验电路板、实训
3所调试
好的抢答器实验板、二-十进制编码器 74LS147、字符译码器74LS48、共阴极数码管、非门 74LS04 各一块。
[演示实验]
实验五计数显示器(2学时)
实验目的:1. 了解计数器的逻辑功能。
2.学会计数器的使用方法,掌握中规模集成计数器 74LS161
各管脚功能。
3.熟悉计数器的一般应用。
实验内容:实训电路如图 5.1所示。
电路中由两个与非门构成单脉冲发生器,计数器
74LS161对其
产生的脉冲进行计数,计数结果送入字符译码器并驱动数码管,使之显示单脉冲发生器产生的脉冲 个数。
图5.1 计数及显示实验电路图
仪器与用品:实训设备:万用表、逻辑试电笔、示波器、直流稳压电源。
实验电路板、二进制计数
2.熟悉74LS147、74LS48和数码管各管
器74LS161、字符译码器74LS48、共阴极数码管、与非门74LS00各一块,纽扣开关一个。
【实验教材】自编实验指导书
【参考资料】《数字电路实验》国防工业出版社
【实验课考核方式】根据学生预习、操作、实验纪律、实验报告、创新意识进行综合评定实验成绩。
实验报告成绩按预习20分、操作40分、整体撰写实验报告40分给出;平时实验成绩占50%实验考试成绩占50%按百分制给出实验成绩。