数字电子技术课程导论

《数字电子技术》电子教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述介绍数字电路的基本概念、特点和分类解释数字信号与模拟信号的区别1.2 数字逻辑电路介绍逻辑电路的基本概念和组成详细讲解与、或、非、异或等基本逻辑运算1.3 逻辑门电路介绍逻辑门电路的分类和功能分析与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路的工作原理第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路概述介绍组合逻辑电路的基本概念和特点解释组合逻辑电路的输入输出关系2.2 常用组合逻辑电路讲解编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等常用组合逻辑电路的原理和应用2.3 组合逻辑电路的设计方法介绍组合逻辑电路的设计方法和步骤通过实例讲解组合逻辑电路的设计过程第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路概述介绍时序逻辑电路的基本概念和特点解释时序逻辑电路的输入输出关系3.2 触发器讲解同步触发器、异步触发器等触发器的基本原理和应用3.3 时序逻辑电路的设计方法介绍时序逻辑电路的设计方法和步骤通过实例讲解时序逻辑电路的设计过程第四章：数字电路仿真4.1 数字电路仿真概述介绍数字电路仿真的基本概念和作用解释数字电路仿真的原理和方法4.2 常用数字电路仿真软件讲解Multisim、Proteus等常用数字电路仿真软件的功能和使用方法4.3 数字电路仿真实例通过实例讲解数字电路仿真的过程和技巧第五章：数字系统设计5.1 数字系统概述介绍数字系统的概念、结构和分类解释数字系统的设计目标和步骤5.2 数字系统设计方法讲解组合逻辑电路、时序逻辑电路等数字系统设计方法5.3 数字系统设计实例通过实例讲解数字系统设计的过程和技巧第六章：数字电路设计实例6.1 微处理器设计介绍微处理器的基本原理和结构讲解微处理器的数字电路设计方法和步骤6.2 数字信号处理器设计介绍数字信号处理器的基本原理和结构讲解数字信号处理器的数字电路设计方法和步骤6.3 数字控制系统设计介绍数字控制系统的基本原理和结构讲解数字控制系统的数字电路设计方法和步骤第七章：数字电路测试与维护7.1 数字电路测试介绍数字电路测试的基本概念和目的讲解数字电路测试的方法和技术7.2 数字电路维护介绍数字电路维护的基本概念和目的讲解数字电路维护的方法和技巧7.3 数字电路故障诊断与修复介绍数字电路故障诊断的基本概念和方法讲解数字电路故障的修复方法和技巧第八章：数字集成电路8.1 数字集成电路概述介绍数字集成电路的基本概念和分类解释数字集成电路的特点和应用8.2 集成电路设计方法讲解数字集成电路的设计方法和步骤8.3 集成电路制造与测试介绍数字集成电路的制造和测试过程第九章：数字电路在现代科技中的应用9.1 通信系统中的应用讲解数字电路在通信系统中的应用实例9.2 计算机系统中的应用讲解数字电路在计算机系统中的应用实例9.3 数字电路在其他领域中的应用讲解数字电路在其他领域中的应用实例第十章：数字电路技术发展趋势10.1 集成电路技术发展趋势介绍集成电路技术的发展趋势和前景10.2 数字电路设计方法发展趋势介绍数字电路设计方法的发展趋势和前景10.3 数字电路技术在领域的应用讲解数字电路技术在领域的应用前景重点和难点解析重点环节1：数字电路的基本概念和特点补充和说明：在这一环节中，学生需要理解数字电路与模拟电路的区别，掌握数字信号的基本特性，如离散性、稳定性和脉冲性。

《数字电子技术》课程理论课教学大纲一、课程设置目的、性质与任务《数字电子技术》是电气与电子类本科、专科专业的一门重要的专业基础课程，主要任务是讨论各种数字电路的基本概念、基本工作原理、基本分析方法和应用。

目的是：一方面使学生学会分析、研究、应用和设计各种数字电路，以便为以后学习各门专业课程打下基础，并为以后学习该课程相应的新技术和新器件提供帮助。

另一方面通过对本课程学习，加强理论分析与实际应用相结合的能手。

二、课程教学内容和教学要求1数字电路基础教学内容：数字电路的特点和分类，脉冲波形的主要参数，数制和码制的概念，不同数制间的转换，逻辑函数及其表示方法，逻辑代数的基本定律和规则，逻辑函数的公式化简法，逻辑函数的卡诺图化简法。

教学要求：了解数字电路的特点和分类；掌握脉冲波形的主要参数，数制和码制的概念；熟练掌握不同数制间的转换，了解逻辑函数及其表示方法；熟练掌握逻辑代数的基本定律和规则；熟练掌握逻辑函数的公式化简法；熟练掌握逻辑函数的卡诺图化简法。

2逻辑门电路教学内容：分立元件门电路，TTL集成逻辑门电路，CMOS集成逻辑门电路，集成逻辑门电路的应用，逻辑符号的等效变换。

教学要求：了解集成逻辑门电路的应用；了解逻辑符号的等效变换；掌握分立元件门电路的工作原理及其应用；掌握TTL集成逻辑门电路；掌握CMOS集成逻辑门电路。

3组合逻辑电路教学内容：组合逻辑电路的分析和设计，半加器、全加器、编码器、译码器的工作原理，数据选择器、数据分配器、数据比较器的分析，利用中规模组合逻辑部件实现中规模组合逻辑函数，组合逻辑电路中的竞争冒险。

教学要求：了解组合逻辑电路中的竞争冒险；掌握半加器、全加器的工作原理；掌握编码器、译码器的工作原理；掌握数据选择器、数据分配器、数据比较器的分析；熟练掌握程组合逻辑电路的分析和设计；熟练掌握利用中规模组合逻辑部件（数据选择器和译码器）实现中规模组合逻辑函数。

4集成触发器教学内容：基本RS触发器，同步RS、JK触发器，JK边沿触发器，维持阻塞结构的D 触发器，主从RS、JK触发器，触发器之间的转换。

数字电子技术
(Digita1E1ectronicTechno1ogy)
总学时：56学时理论：48学时实验（上机、实习等）：8学时
学分：3.5
课程主要内容：
本课程是计算机科学与技术专业的必修学科基础课程。

数字电子技术是电工、电子系列课程知识平台上的重要组成部分，是在电子技术方面入门性质的重要技术基础课。

其教学目的是使学生获得适应信息时代的数字电子技术方面的基本知识、基本原理和基本技能。

培养学生分析和解决问题的能力，为以后深入学习数字电子技术领域的相关内容和专业应用打好基础。

课程主要内容包括：数字逻辑概论、逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、锁存器和触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、脉冲波形的变换与产生、数模与模数转换器。

先修课程：
本课程一般应在学完《普通物理》、《电路原理》、《模拟电子技术》之后开课。

适用专业：
网络工程
教材：
康华光.《电子技术基础》（数字部分）（第五版）.北京：高等教育出版社，2006
教学参考书：
[1]阎石.《数字电子技术基础》（第五版）.北京：高等教育出版社，2008。

《数字电子技术》教案第1章逻辑代数基础。

输入全1，输出为。

；
输入为1，
C的取值确定以后，输出逻
C
，，
)
种表示方法，即真值表、函数表达式、逻辑图和卡
如图1-1所示为IEEE（电气与电子工程师协会）和IEC（国际电工协会）所认定的两套“与”“或”“非”运算的图形符号。

图1-1 “与”“或”“非”逻辑运算的图形符号
（2）其他常用逻辑运算的图形符号
如图1-2所示为其他常用逻辑运算的图形符号。

图1-2 “与”“或”“非”逻辑运算的图形符号
（3）逻辑函数的逻辑图
例1.4.3已知逻辑函数()
=+++，画出对应的逻辑图。

Y A BC ABC C
解：将式中所有的“与”“或”“非”运算符号用图形符号代替，并根据运算优先顺序将这些图形符号连接起来，就得到了图1-3所示的逻辑图。

图1-3 例1.4.3的函数逻辑图
→+，+→；
→，10；
01
原变量→反变量，反变量→原变量。

F的反函数，用F表示，这就是反演规则。

→+，+→；
→，10。

01
F的对偶式，用F'表示。

，，，个相邻项。

要特别注意对边相邻性和四角相邻性。

3)
）圈的个数尽量少，这样化简后的逻辑函数的与项就少。

）卡诺图所有取值为
的最小项。

《数字电子技术基础》课程主要脉络及学习建议
本门课程的很多知识点在后续课程及科研过程中都可能经常用到，课程已经结束，现在是总结知识要点的最佳时期，建议大家利用考前两周进行系统复习和总结，以备后续科研、考研以及工作面试中使用。

方法：先死后活，不死不活！将习题册、课本例题、PPT例题至少做2遍。

五、六、七章为核心，其他章节的知识都是围绕上述三章展开的，而第十章则是现代数字电子电路设计和实现的主要方式。

第二章：数制、编码
第三章：逻辑代数基础：定理、规则、性质、卡诺图化简；
第四章：逻辑电路实现方法：TTL、CMOS；TTL电路特点、CMOS电路设计方法、三态门、OC门、传输门
第五章：组合电路设计、分析流程；重要芯片应用；
第六章：触发器种类、特性方程、波形图；
第七章：时序电路分析、设计流程(含外部输入、输出)；重要芯片应用；
第八章：ROM实现任意电路：组合、时序；
第十章：Verilog实现组合、时序，状态机！
第十一章：单稳、多谐、施密特的概念，555定时器构成的典型电路、分析、计算；
第十二章：DA指标、计算，AD组成、特性、工作原理。

《数字电子技术》电子教案第一章：数字逻辑基础1.1 数字电路的基本概念学习数字电路的定义、特点和分类理解数字信号与模拟信号的区别1.2 逻辑代数与逻辑函数学习逻辑代数的基本运算理解逻辑函数的定义及其表示方法学习逻辑函数的简化方法第二章：数字逻辑电路2.1 逻辑门电路学习常见逻辑门电路的原理和真值表理解逻辑门电路的输入输出关系2.2 逻辑函数的实现学习逻辑函数的实现方法理解门电路的连接方式第三章：组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的基本概念学习组合逻辑电路的定义和特点3.2 常见的组合逻辑电路学习编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等常见组合逻辑电路的原理和应用第四章：时序逻辑电路4.1 时序逻辑电路的基本概念学习时序逻辑电路的定义和特点4.2 常见的时序逻辑电路学习触发器、计数器、寄存器等常见时序逻辑电路的原理和应用第五章：数字电路设计方法5.1 数字电路设计的基本步骤学习数字电路设计的流程和方法5.2 数字电路设计实例学习如何设计一个简单的数字电路系统第六章：数字电路仿真6.1 数字电路仿真概述学习数字电路仿真的概念和意义理解数字电路仿真软件的使用方法6.2 数字电路仿真实例通过仿真软件，对之前学习的逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路进行仿真实验第七章：数字电路的测试与维护7.1 数字电路测试的基本概念学习数字电路测试的目的和方法理解测试向量的和测试方程的建立7.2 数字电路的维护学习数字电路维护的基本原则和方法理解故障诊断和排除的流程第八章：数字系统设计实践8.1 数字系统设计流程学习数字系统设计的整体流程，包括需求分析、系统设计、硬件选择、软件开发等8.2 数字系统设计实例通过一个实际项目，综合运用所学知识进行数字系统的设计和实现第九章：数字电路在实际应用中的案例分析9.1 数字电路在通信领域的应用分析数字电路在电话交换、数据传输等通信领域的应用案例9.2 数字电路在计算机领域的应用分析数字电路在中央处理器（CPU）、存储器等计算机核心部件中的应用案例第十章：数字电路技术的未来发展趋势10.1 数字电路技术的创新点学习当前数字电路技术的研究热点和创新方向10.2 数字电路技术在未来的应用前景探讨数字电路技术在未来社会各领域的应用前景和发展趋势重点和难点解析：一、第二章中的逻辑函数的实现和第三章中的组合逻辑电路的基本概念是重点环节。

《数字电子技术》电子教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路概述介绍数字电路的基本概念、特点和分类解释数字信号与模拟信号的区别1.2 数字逻辑基础介绍逻辑代数的基本运算和规则解释逻辑门电路的原理和应用1.3 逻辑函数与逻辑门电路介绍逻辑函数的定义和表示方法解释逻辑门电路的种类和功能第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路概述介绍组合逻辑电路的定义和特点解释组合逻辑电路的分类和应用2.2 常用的组合逻辑电路介绍编码器、译码器、多路选择器和算术逻辑单元等电路的原理和应用2.3 组合逻辑电路的设计方法介绍组合逻辑电路的设计原则和方法解释组合逻辑电路的优化和简化第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路概述介绍时序逻辑电路的定义和特点解释时序逻辑电路的分类和应用3.2 触发器介绍触发器的概念、种类和功能解释触发器的时序要求和真值表3.3 时序逻辑电路的设计方法介绍时序逻辑电路的设计原则和方法解释时序逻辑电路的优化和简化第四章：数字电路仿真与实验4.1 数字电路仿真概述介绍数字电路仿真的概念和作用解释数字电路仿真软件的使用方法4.2 组合逻辑电路的仿真与实验利用仿真软件对组合逻辑电路进行仿真和实验分析实验结果和性能评估4.3 时序逻辑电路的仿真与实验利用仿真软件对时序逻辑电路进行仿真和实验分析实验结果和性能评估第五章：数字电路的应用5.1 数字电路在通信系统中的应用介绍数字电路在通信系统中的应用实例和原理解释数字调制和解调的电路设计方法5.2 数字电路在计算机系统中的应用介绍数字电路在计算机系统中的应用实例和原理解释微处理器、存储器和总线的电路设计方法5.3 数字电路在其他领域中的应用介绍数字电路在其他领域中的应用实例和原理解释数字电路在控制系统、数字信号处理等方面的应用方法第六章：数字电路设计工具与方法6.1 数字电路设计工具介绍电子设计自动化(EDA)工具的概念和作用解释电路设计软件（如Multisim、Proteus）的使用方法6.2 数字电路设计流程阐述数字电路设计的整个流程，包括需求分析、逻辑设计、物理设计等解释各个阶段的关键技术和注意事项6.3 数字电路设计实例通过具体实例展示数字电路设计的全过程分析设计过程中的难点和解决方案第七章：数字集成电路7.1 数字集成电路概述介绍数字集成电路的类型和特点解释集成电路的制造工艺和分类7.2 常见数字集成电路介绍TTL、CMOS等常见数字集成电路的原理和应用解释集成电路封装和接口技术7.3 数字集成电路的应用与选择阐述数字集成电路在电路设计中的应用方法介绍如何根据电路需求选择合适的集成电路第八章：数字系统的测试与维护8.1 数字系统测试概述介绍数字系统测试的目的和重要性解释数字测试信号的和应用8.2 数字故障诊断与测试方法介绍故障诊断的方法，如静态测试、动态测试和在线测试解释故障模型和测试向量的8.3 数字系统的维护与优化阐述数字系统运行过程中的维护和优化措施介绍故障排除和系统性能提升的方法第九章：数字电路在嵌入式系统中的应用9.1 嵌入式系统概述介绍嵌入式系统的概念、特点和分类解释嵌入式系统在现代科技领域的重要性9.2 嵌入式数字电路设计阐述嵌入式数字电路的设计方法和流程介绍嵌入式处理器、外围电路和接口技术9.3 嵌入式系统的应用实例通过具体实例展示嵌入式数字电路在实际应用中的作用和效果第十章：数字电路技术的未来发展10.1 数字电路技术发展趋势分析当前数字电路技术的发展趋势，如低功耗、高速度、高集成度等介绍新型数字电路技术的研究方向和应用前景10.2 数字电路技术的挑战与机遇阐述数字电路技术在发展过程中面临的挑战，如信号完整性、可靠性等探讨数字电路技术发展的机遇和应对策略10.3 数字电路技术的创新应用介绍数字电路技术在新型领域的创新应用，如物联网、等分析这些应用对数字电路技术发展的影响和推动作用第十一章：数字电路在模拟信号处理中的应用11.1 概述数字模拟信号处理介绍数字电路在模拟信号处理中的重要性解释数字模拟信号处理的基本概念和原理11.2 模拟信号的数字化处理阐述模拟信号数字化处理的方法和技术介绍ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的工作原理和应用11.3 数字滤波器与信号处理解释数字滤波器的作用和分类介绍数字滤波器的设计方法和应用实例第十二章：数字电路在信号传输中的应用12.1 数字信号传输概述介绍数字信号传输的基本概念和特点解释数字信号传输与模拟信号传输的区别12.2 数字调制与解调技术介绍数字调制与解调的基本原理和方法解释调制解调器（modem）的工作原理和应用12.3 数字信号传输的线路和设备介绍数字信号传输中所用的线路和设备，如同轴电缆、光纤等解释数字信号传输中的信号衰减和抗干扰措施第十三章：数字电路在计算机系统中的应用13.1 计算机系统概述介绍计算机系统的基本组成和工作原理解释计算机系统在现代社会中的重要性13.2 中央处理器（CPU）介绍CPU的结构和工作原理解释控制单元、运算单元和寄存器的作用和功能13.3 存储器和总线系统介绍存储器的类型和作用解释总线系统的组成和功能，如数据总线、地址总线、控制总线等第十四章：数字电路在控制系统中的应用14.1 控制系统概述介绍控制系统的概念、类型和特点解释数字电路在控制系统中的应用重要性14.2 数字控制器的设计与实现阐述数字控制器的设计方法和流程介绍控制器算法实现和硬件设计的技术14.3 数字控制系统实例通过具体实例展示数字电路在控制系统中的应用和效果第十五章：数字电路技术的综合应用案例15.1 数字电路技术在通信领域的应用介绍数字电路技术在通信领域的典型应用实例解释数字电路技术在提高通信系统性能方面的作用15.2 数字电路技术在工业自动化领域的应用阐述数字电路技术在工业自动化领域的应用实例和优势介绍数字电路技术在提高工业生产效率和质量方面的作用15.3 数字电路技术在其他领域的应用展望探讨数字电路技术在其他领域的应用前景和发展趋势分析数字电路技术对人类社会发展的影响和推动作用重点和难点解析本文主要介绍了《数字电子技术》电子教案，内容涵盖了数字电路的基础知识、组合逻辑电路、时序逻辑电路、数字电路仿真与实验、数字电路的应用、数字集成电路、数字系统的测试与维护、数字电路在嵌入式系统中的应用、数字电路技术的未来发展等十五个章节。

北理工《数字电子技术》课程开篇导学前言：同学们，你们好！新学期即将开始，你们一定很想了解《数字电子技术》是怎样一门课，它的教学目标和基本任务是什么，能学到那些知识，如何学好这些知识，有那些可利用的网络辅导资源。

下面就这些问题给大家做一概述。

一、教学目标、基本任务和要求《数字电子技术》是工科专业的重要基础课。

通过本课程的学习，应掌握数字电子技术的基本原理、基本分析与设计方法。

熟悉中大规模集成电路应用。

为各种数字逻辑系统的分析、设计与应用打下坚实的基础。

二、可以学到那些知识？第1章数字技术概念以及数制和编码主要内容:主要讲解数字电路与数字信号基本知识，学习几种常用的进制，如十进制、二进制、八进制和十六进制，以及不同数制间的转换，掌握几种常见的编码，如格雷码、二—十进制代码、ASCII码重点：常见数制的代码。

难点:不同数制间的转换。

第2章逻辑代数基础主要内容:介绍逻辑变量和逻辑代数基本知识，熟练掌握逻辑代数基本运算、基本公式、常用公式以及基本定理；同时学习逻辑函数表示方法、不同表示方法之间的转换以及逻辑函数的化简。

重点：逻辑代数基本表示方法。

难点:不同逻辑函数表示方法的转换和化简。

第3章集成逻辑门主要内容:门电路是实现一定逻辑关系的电路，是组成数字电路的基本单元，本章重点介绍集成门电路的逻辑功能及外部特性，使大家掌握半导体二极管门电路、CMOS门电路、漏极开路输出门电路、TTL门电路的原理和特点。

重点：元件门电路、MOS门电路。

难点: TTL集成门电路。

第4章组合逻辑电路主要内容:介绍组合逻辑电路的设计方法，学习组合逻辑芯片编码器和译码器（数据选择器、加法器）的特点和联系，并介绍了组合逻辑电路中的竞争—冒险关系，同时通过例题讲解使大家掌握选择合适的器件来设计组合逻辑电路。

重点：竞争－冒险、编码器和译码器的特点。

难点:组合逻辑电路的设计。

第5章触发器主要内容:概述SR锁存器、时钟电平/脉冲触发的触发器、时钟边沿触发的触发器的基本原理，同时介绍触发器逻辑功能的描述。