电子技术基础 数字部分
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电子技术基础数字部分第六版教学设计一、教材及参考资料教材:•《电子技术基础——数字部分》第六版上海交通大学出版社参考资料:•《数字电路与逻辑设计》(第三版)范巫龙•《数字电路设计与Verilog HDL基础》曾四清•《数字电子技术基础》(第二版)李国健二、教学目标本学期数字部分的教学目标主要是让学生:1.掌握数字系统的基本概念和表示方法;2.掌握组合电路与时序电路的分析和设计方法;3.理解数字信号处理的基本原理及其在实际应用中的基本应用。
三、教学内容第一章数字系统基础1.数字信号与模拟信号的比较2.二进制数及其基本运算3.串/并联进位加法器的设计和应用4.码制转换及BCD码的设计与应用第二章组合逻辑电路1.布尔代数及其基本定理2.组合逻辑电路的基本结构和分析方法3.组合逻辑电路的设计方法和应用技巧4.学习使用Verilog语言进行组合电路的设计与模拟第三章时序逻辑电路1.学习时序逻辑电路的概念和特殊性质2.学习触发器电路的原理,分析和应用3.学习时序逻辑电路的基本分析法和设计方法4.学习使用Verilog语言进行时序电路的设计与模拟第四章数字信号处理1.离散信号及其重要性2.快速傅立叶变换(FFT)3.数字信号滤波和二进制序列的编码四、教学方式为了保证教学效果,本学期将采用以下教学方式:1.针对每一章节进行详细的讲解与示范;2.每章节结束后进行相应的习题讲解;3.每周进行一次实验,要求学生按时完成实验并提交实验报告;4.在每两周的末尾进行课程总结,对学生进行知识点测验和回答问题。
五、教学评估为了全面地进行教学评估,我们采用以下方式:1.对于学生的实验成绩和报告进行考核;2.对于学生出席率和听课效果进行考核;3.对于学生知识掌握情况进行期末考试。
六、教学安排时间内容第1-2周数字系统基础第3-4周组合逻辑电路第5-6周时序逻辑电路第7-8周数字信号处理第9-12周组合电路和时序电路综合设计第13周考试复习及总结第14周期末考试七、教学师资本课程的主要教师为 xxx,拥有多年电子技术基础的教学经验和实际设计经验。
一、数电知识要点第一章 数制与编码1、码制:各种码制之间的转换(整数,小数)2、带符号数的原码、反码和反码3、二进制编码:自然二进制码、格雷码4、BCD 码:8421BCD 码、余三码等第二章 逻辑函数及其化简1、逻辑代数的基本运算及复合运算:与、或、非、与非、或非、异或、同或与运算: 全1得1,有0得0;或运算:有1得1,全0得0; 非运算:10 01==异或:相同得0,相异得1同或:相同得1,相异得02、逻辑运算基本公式及常用规则:1) 十个基本公式2) 逻辑运算常用规则:代入规则;反演规则;对偶规则3、逻辑函数表示方法1)真值表2)逻辑函数表达式:与或表达式;或与表达式;与非-与非表达式;或非-或非表达式;最小项表达式;最大项表达式(概念、性质、两者之间的关系)3)逻辑电路图(与电路分析设计结合):由逻辑表达式到电路图;由电路图写逻辑表达式;4)卡诺图(化简:最多四变量)求逻辑函数的最简与或表达式和或与表达式第三章组合逻辑电路1、集成电路主要电气指标:输入/输出电压;输入/输出电流;噪声容限;扇出系数;输出结构:推拉式输出;开路输出;三态输出2、常用组合逻辑模块3-8译码器、数据选择器、加法器、数值比较器3、组合逻辑电路分析分析步骤:1)由给定的逻辑图逐级写出逻辑函数表达式;2)由逻辑表达式列出真值表;3)分析、归纳电路的逻辑功能。
4、组合电路的设计设计步骤:列真值表—写出适当的逻辑表达式—画电路图。
其中第二步写逻辑表达式时根据设计要求有所不同:1)用门电路设计:与或电路/与非-与非电路:卡诺图化简求最简与或表达式或与电路/或非-或非电路:卡诺图化简求最简或与表达式2)用3-8译码器+与非门设计:写最小项表达式3)用3-8译码器+与门设计:写最大项表达式4)用数据选择器设计:通过卡诺图降维得出数据选择器的各位地址信号Ai和各路数据Di的表达式5、逻辑险象的判别和消除第四章时序电路分析1、各类触发器的特性方程、约束方程、状态表、状态图(RS,JK,D)2、集成计数器74163工作原理、功能及应用(如何构成任意模的计数器、序列信号发生器)3、时序电路的分析1)由触发器构成的米里型/莫尔型同步时序电路的分析步骤:分析电路类型—写激励方程和输出方程—求次态方程—状态表、状态图—功能。
数字电路考研康华光电子技术基础数字部分考研真题与笔记一、数电考研考点复习笔记1.1 复习笔记本章是《电子技术基础数字部分》的开篇,主要讲述了模拟信号和数字信号以及数字信号的描述方法,进而讨论了数制、二进制的算术运算、二进制代码和数字逻辑的基本运算,是整本教材的学习基础。
笔记所列内容,读者应力求理解和熟练运用。
一、模拟信号与数字信号1模拟信号和数字信号(见表1-1-1)表1-1-1 模拟信号和数字信号2数字信号的描述方法(见表1-1-2)表1-1-2 数字信号的描述方法3数字波形详细特征(1)数字波形的两种类型见表1-1-3表1-1-3 数字波形的类型(2)周期性和非周期性与模拟信号波形相同,数字波形亦有周期型和非周期性之分。
周期性数字波形常用周期T和频率f来描述。
脉冲波形的脉冲宽度用表示,所以占空比(3)实际数字信号波形在实际的数字系统中,数字信号并不理想。
当从低电平跳变到高电平,或从高电平跳到低电平时,边沿没有那么陡峭,而要经历一个过渡过程。
图1-1-1为非理想脉冲波形。
图1-1-1 非理想脉冲波形(4)波形图、时序图或定时图波形图、时序图或定时图概述见表1-1-4。
表1-1-4 波形图、时序图或定时图概述时序图和定时图区别与特征见表1-1-5。
表1-1-5 时序图、定时图特征二、数制1几种常用的进制(见表1-1-6)表1-1-6 几种常用的进制2进制之间的转换(1)其他进制转十进制任意一个其他进制数转化成十进制可用如下表达式表示:其中R表示进制,Ki表示相应位的值。
例如(二进制转十进制):(1011.01)2=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2=(11.25)10。
(2)十进制转二进制①整数部分的转换:将十进制数除以2,取所余数为k0;将其商再除以2,取其余数为k1,……以此类推,直到所得商等于0为止,余数k n…k1k0(从下往上排)即为二进制数。