B0400030S数字电路与逻辑设计A教学大纲

《数字电路与数字逻辑B》教学大纲(认证用)《数字电路与数字逻辑B》课程教学大纲一、课程的性质和教学目标【课程性质】本课程是计算机、自动化等专业在电子技术方面的主要技术基础课。

通过本课程的学习，使学生获得数字电路与数字逻辑方面的基本理论、基本知识和基本技能，理解数字电路的工作原理及应用，掌握数字电路的分析设计方法，为后续有关课程的学习奠定基础。

通过课内实验，使学生掌握常用电子仪器和常用单元电路的使用方法和调测方法，加深对数字电路与数字逻辑有关理论的理解，培养学生分析设计和解决实际问题的能力。

【教学目标】该课程的主要任务是使学生获得数字电路与数字逻辑方面的基本理论、基本知识和基本技能，理解数字电路的工作原理及应用，掌握数字电路的分析设计方法，为后续有关课程的学习奠定基础。

通过课内实验，使学生掌握常用电子仪器和常用单元电路的使用方法和调测方法，加深对数字电路与数字逻辑有关理论的理解，培养学生分析设计和解决实际问题的能力。

二、课程支撑的毕业要求及其指标点该课程支撑以下毕业要求和具体细分指标点：【毕业要求1】工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。

支撑指标点1.6：掌握可用于解决复杂工程问题的基础工程知识。

【毕业要求3】设计/开发解决方案：能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

支撑指标点3.2：具有工程问题需求分析能力，能够综合运用计算机科学和工程技术完成设计，并能运用工程化思想进行系统解决方案构建和开发。

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除三、课程教学内容、学时分配及对毕业要求的支撑1．理论教学安排收集于网络，如有侵权请联系管理员删除收集于网络，如有侵权请联系管理员删除2．实践教学安排收集于网络，如有侵权请联系管理员删除四、课程教学方法设计以课堂教学及课内实验为主，结合课堂讨论、自学。

《数字电路与逻辑设计A》课程教学大纲（Digital Circuits and Digital DesignA）编写单位：计算机与通信工程学院计算机科学与技术系编写时间：2021年7月《数字电路与逻辑设计A》课程教学大纲一、基本信息课程名称：数字电路与逻辑设计A英文名称：Digital Circuits and Digital Design A课程类别：专业教育课程课程性质：必修课课程编码：0809000146学分：4总学时：64 其中，讲授64学时，实验0学时，上机0学时，实训0学时适用专业：计算机科学与技术先修课程与知识储备：高等数学、大学物理后继课程：计算机组成原理、嵌入式系统二、课程简介《数字电路与逻辑设计A》是计算机科学与技术专业学生的一门必修专业基础课程，是该专业学生学习有关“电”的重要工程基础类课程。

本课程首先学习电路的基本规律、定理以及电路的分析方法。

然后学习模拟电子电路的基本原理及分析设计方法，包括半导体器件、放大电路、集成运算放大器等相关知识。

最后学习数字逻辑电路的基本原理、基本分析方法和基本设计方法，掌握数字集成电路的使用，了解可编程逻辑器件原理和数字电路EDA设计概念，为后续专业课程的学习打下基础。

三、教学目标1、课程思政教学目标：集成电路产业的重要性、国内外差距现状、国内优势领域、创新意识培养、家国情怀和责任意识、严肃认真的科学作风。

2、课程教学总目标：通过本课程的教学，使学生掌握电路的基本理论知识和基本分析方法，以及模拟电路和数字电路的相关理论、分析和设计方法，培养学生的科学思维能力和理论联系实际解决问题的能力。

3、课程目标与学生能力和素质培养的关系：课程思政目标有利于培养学生的爱国意识、专业素养和良好的工作作风；课程教学目标有利于培养学生对计算机科学与技术中涉及到的模拟电路和数字电路问题进行分析和设计的能力。

4、毕业要求—课程目标关系（OBE结果导向）表1 毕业要求-课程目标关系表注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”表示课程与各项毕业要求的关联度。

数字电路与逻辑设计电子教案第一章：数字电路概述1.1 数字电路的基本概念数字信号与模拟信号的区别数字电路的基本组成1.2 数字电路的分类组合逻辑电路时序逻辑电路1.3 数字电路的特点与优势数字电路的可靠性数字电路的可编程性第二章：逻辑门电路2.1 基本逻辑门电路与门、或门、非门2.2 组合逻辑门电路缓冲器、译码器、多路选择器2.3 常用逻辑门电路与非门、或非门、异或门第三章：逻辑函数与逻辑代数3.1 逻辑函数的概念逻辑函数的定义逻辑函数的表示方法3.2 逻辑代数的基本运算逻辑与、逻辑或、逻辑非逻辑乘、逻辑除、逻辑乘方3.3 逻辑函数的化简逻辑函数的代数化简方法卡诺图化简方法第四章：数字电路的设计方法4.1 组合逻辑电路的设计方法模块化的设计思想组合逻辑电路的实现方法4.2 时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的时序要求时序逻辑电路的设计步骤4.3 数字电路设计工具硬件描述语言（HDL）数字电路设计软件第五章：数字电路的仿真与验证5.1 数字电路仿真的概念数字电路仿真的意义数字电路仿真工具5.2 逻辑函数的仿真与验证逻辑函数的仿真方法逻辑函数的验证方法5.3 数字电路的测试与维护数字电路的测试方法数字电路的维护与故障排除第六章：触发器与计数器6.1 触发器的基本概念触发器的定义与功能触发器的类型与特点6.2 常见触发器SR触发器、D触发器、JK触发器T触发器、CP触发器6.3 计数器的基本概念计数器的定义与功能计数器的类型与特点6.4 常见计数器同步计数器、异步计数器二进制计数器、十进制计数器第七章：数字电路的应用7.1 数字电路在通信系统中的应用数字调制与解调数字信号处理器7.2 数字电路在计算机中的应用存储器与缓存7.3 数字电路在其他领域的应用数字电路在工业控制中的应用数字电路在医疗设备中的应用第八章：数字电路的优化与改进8.1 数字电路的优化方法最小化逻辑函数降低逻辑电路的复杂度8.2 数字电路的改进方法提高电路的可靠性提高电路的性能8.3 数字电路的节能设计节能电路的设计原则节能电路的应用实例第九章：数字电路project 9.1 数字电路设计项目流程需求分析电路设计仿真与验证实物制作与测试9.2 数字电路设计实例简易计算器数字音调发生器9.3 数字电路设计竞赛与创新国内外数字电路设计竞赛简介数字电路设计创新案例分享第十章：数字电路的发展趋势与展望10.1 数字电路技术的最新发展新型逻辑门电路量子计算与光子计算10.2 数字电路在物联网中的应用物联网概述数字电路在物联网中的应用案例10.3 未来数字电路技术的展望更加高效的计算能力更加可靠的电路性能更加广泛的应用领域重点和难点解析重点环节一：数字电路的基本概念与分类数字电路与模拟电路的区别：需要明确数字电路处理的是数字信号，具有离散的电压水平，而模拟电路处理的是连续变化的信号。

《数字电路与逻辑设计》课程教学大纲第一篇：《数字电路与逻辑设计》课程教学大纲《数字电路与逻辑设计》课程教学大纲先修课程：高等数学、普通物理、电路与电子学（一）课程地位、性质和任务《数字电路与逻辑设计》是计算机科学与技术专业的主干课程，是一门专业技术基础课。

它不仅为《计算机组成原理与汇编程序设计》、《微机接口技术》、《计算机系统结构》、《数据通信与计算机网络》等后续课程提供必要的基础知识，而且是一门理论与实践结合密切的硬件基础课程。

（二）课程教学基本要求本课程是计算机科学与技术专业的一门专业基础课程，通过本课程的学习，使学生熟悉数字电路的基础理论知识，理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路，初步解决数字逻辑问题的能力，为学习计算机硬件打下扎实的基础。

（三）课程主要内容及学时分配第一章逻辑代数基础逻辑代数是分析和设计数字电路的数学工具，本章主要介绍逻辑代数的公式、定理及逻辑函数的化简方法，要求掌握常用进制及其转换，基本和常用逻辑运算，逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的公式、图形化简化，逻辑函数的五种表示方法及相互之间的转换。

教学重点：逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的公式、图形化简法。

教学难点：公式、定理、规则的正确应用，逻辑函数化简的准确性。

方法提示：通过多举例子，多做练习以提高对公式应用的熟练性。

第二章逻辑门电路集成逻辑门是构成数字电路的基本单元，本章主要介绍MOS和TTL集成逻辑门的逻辑功能的电气特性。

要求掌握高、低电平与正、负逻辑的概念，二极管、三极管、MOS管的开关特性，熟悉二极管与门和或门，三极管非门的电路结构及工作原理，掌握其电气特性和功能。

掌握与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、三态门、OC门、CMOS传输门的逻辑符号、逻辑功能，熟悉各种门电路的特点和使用方法。

教学重点：CMOS和TTL集成门电路重点是外部特性，即逻辑功能和电气特性。