楚雄师范学院
物理与电子科学学院
物理学（师范）专业
数字电路课程教学大纲
物理与电子科学学院
2014年3月
楚雄师范学院物理与电子科学学院
电子信息与科学技术专业 数字电路（理论）课程教学大纲
一、课程基本信息
课程代码： 92205103
课程中文名称：数字电路
课程英文名称：Digital Circuits
课程性质：必修课
使用专业：电子信息与科学技术专业
开课学期：第四学期
总学时：72学时
总学分:4学分
预修课程：电路分析、模拟电路
课程简介
本课程是电子信息与科学技术专业的重要主干课。《数字电路》是继《电路分析》《模拟电路》课程后，电子信息与科学技术、计算机、教育技术及物理学等专业学生在数字电子技术方面入门性质的技术基础课，是电子技术基础的一个部分，其目的和任务是让学生获得数字电路的基本知识，为以后深入学习《微机原理及其应用》《单片机原理及接口技术》《数字系统设计》等课程的内容打下基础。
教材建议
康华光、陈大钦、张林编《电子技术基础 数字部分》第五版,高等教育出版社, 时间：2006年1月
参考书
[1] 康华光、陈大钦、张林编《电子技术基础 数字部分》（第四版）,康华光主编, 高等教育出版社
[2] 阎石主编《数字电子技术基础》（第四版）, 高等教育出版社
二、课程性质、目的及总体教学要求
课程的基本特性：
《数字电路》是电子信息与科学技术专业学生一门重要的基础课，在人才培养方案中列为必修课程和学位课程，是学生在数字电子技术方面入门性质的技术基础课。本课程教学要求学生比较系统地掌握数字电路基础知识，并能较灵活地加以应用，为进一步学习后继课程打下良好的基础。
课程的教学目的：
本门课程的教学目的是让学生获得数字电路的基本知识，并能较灵活地加以应用，为以后深入学习《微机原理及其应用》《单片机原理及接口技术》《数字信号处理》等课程的内容打下基础。
课程的总体教学要求
通过本门课程的学习，使学生获得数字电路的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析和设计数字电路的能力，为数字电子技术在专业中的应用打好基础。
1． 通过本门课程的学习，使学生获得数字电路的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析和设计数字电路的能力。
2． 通过对典型数字电路系统分析，认识其功能并了解其在实际中的应用，从而培养其对研究与设计数字电路的兴趣。
3． 初步培养学生的辨证唯物主义世界观。
4． 教师在教学中应注意本课程与电路分析、模拟电路的联系与衔接。
三、章节内容、学时分配及教学要求
（注：打*号部分课堂上不讲，不作普遍要求，学生可根据自己情况选读）
第一章 数字逻辑基础（4课时）
1. 绪论
2. 数制
3. 二进制码
4. 基本的逻辑运算
要求：
(1)了解: 数字信号与模拟信号；数字电路的含义；数字电路研究对象；特点与应用；除8421码外常用二-十进制码。
(2)理解: 逻辑代数中的三种基本运算；逻辑与、或、非及其含义；逻辑函数及其表示方法、基本逻辑运算、逻辑函数的相等。
(3)掌握：二、十六进制及其与十进制的相互转换； 8421二-十进制码。
第二章 逻辑门电路（6课时）
1.晶体二/三极管开关特性
2.TTL与非门
3.MOS门电路
要求：
(1)了解: 除TTL与非门电路以外的其它电路结构及工作原理；TTL门电路产品型号知识；CMOS电路产品型号知识；TTL与CMOS电路的使用知识及相互连接；OC门、TSL门的逻辑功能和应用。
(2)理解: TTL与非门电路电路结构及工作原理（三态、OC）；分立元件逻辑门电路（与门、或门、非门）。TTL与非门电路的电压传输特性、输入/输出特性、主要参数的测量方法。
(3)掌握：TTL和CMOS与非门的逻辑功能、特性、参数和使用方法。
第三章 合逻辑电路的分析与设计（10课时）
1. 逻辑代数
2. 逻辑函数的卡若图化简法
3. 组合逻辑电路的分析
4. 逻辑电路的设计
5. 组合逻辑电路中的竞争冒险
要求：
(1)了解: 了解卡诺图的性质与运算。
(2)理解: 组合逻辑电路的组成和输入输出特性；组合逻辑电路的竞争—冒险现象；产生竞争—冒险的原因，检查与消除竞争－冒险的方法。
(3)掌握：逻辑代数的基本定理，定律和运算方法。逻辑函数公式化简和卡诺图化简的方法。组合逻辑电路的分析和设方法。
第四章 逻辑功能器件（8课时）
1. 编码器
2. 译码器
3. 数据选择器
4. 数值比较器
5. 算术运算电路
要求：
(1)了解: 常用组合逻辑功能器件：全加器、编码器、译码器、数值比较器、数据选择器、奇偶产生/检验电路的应用。
(2)理解: 常用组合逻辑功能器件：全加器、编码器、译码器、数值比较器、数据选择器、奇偶产生/检验电路的基本概念、工作原理。
(3)掌握：常用组合逻辑功能器件：全加器、编码器、译码器、数值比较器、数据选择器、奇偶产生/检验电路的分析与设计方法。
第五章 触发器（8课时）
1. 触发器的电路结构与工作原理
2. 触发器的功能
3. 触发器的工作特性及主要参数
要求：
(1)了解:触发器的特点及其分类；主从触发器和边沿触发器的区别；触发器之间的相互转换。
(2)理解: 基本触发器、钟控触发器、主从触发器、边沿触发器的电路结构与触发特点；触发器的异步置“0”、异步置“1”；触发器逻辑功能与电路结构的区别。
(3)掌握：掌握触发器RS、JK、D、T、T’等五种逻辑功能及主从与边沿触发器的触发方式；触发器逻辑功能及其描述方法：状态转移真值表、特征方程(状态方程)、状态转移图、激励表和时序图。
第六章 时序逻辑电路的分析与设计（10课时）
1. 时序逻辑电路的基本概念
2. 时序逻辑电路的分析方法
3. 同步时序逻辑电路的设计方法
要求：
(1)了解: 了解时序逻辑电路的结构、特点及和组合逻辑电路的区别。
(2)理解: 时序电路的分析与设计方法；时序电路驱动方程、输入方程、状态转移方程、状态转移表、状态转移图和时序图。
(3)掌握：掌握同步时序逻辑电路（同步、异步）的分析与设计的一般步骤、方法和原则。
第七章 常用时序逻辑功能器件（6课时）
1. 计数器
2. 寄存器和移位寄存器
要求：
(1)了解: 常用时序逻辑功能器件（同步计数器、异步计数器、寄存器、移位寄存器）的组成及工作原理。
(2)理解: 同步计数器、异步计数器、寄存器、移位寄存器的特点、使用方法和和功能。
(3)掌握：时序逻辑功能器件（同步计数器、异步计数器、寄存器、移位寄存器）的分析与设计方法。
第八章 半导体储存器和可编程逻辑器件（6课时）
1. 随机存储器（RAM）
2. 只读存储器（ROM）
3. 可编程逻辑器件（PLD）
4. 复杂可编程逻辑器件（CPLD）*
要求：
(1)了解: 软件开发系统进行PLD设计的过程和方法；各种PLD器件的结构特点和工作原理；PLD器件的编程方法。
(2)理解: 各种可编程逻辑器件的特点、适用范围、编程方法；只读存储器ROM、随机存储器RAM的组成及工作原理。
(3)掌握：不同存储器的存储的特点、使用方法、扩展技术和用ROM实现组合逻辑函数的方法；利用PAL实现逻辑功能。各种PLD器件的使用。
第九章 脉冲波形的产生和整形（6课时）
1. 多谐振荡器
2. 单稳态触发器 *
3. 施密特触发器 *
4. 555定时器及其应用
要求：
(1)了解: 波形参数的计算；石英晶体多谐振荡器和压控振荡器。
(2)理解: 施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的电路组成及其工作原理
(3)掌握：脉冲波形的产生与整形，以及波形分析；555定时器的工作原理及应用。
第十章 数模和模数转换器（6课时）
1. D/A转换器
2. A/D转换器
要求：
(1)了解: 常用集成采样/保持器件的主要类型；模拟开关，取样保持电路的结构与原理；A/D与D／A转换器的主要参数。
(2)理解: 典型的A/D、D/A转换器的工作原理及其使用方法； A/D、D/A转换器的电路结构。
(3)掌握：数/模相互转换的方法；D/A、A/D转换器的精度和速度等主要参数计算。
掌握采样-保持电路的工作原理。 掌握逐次渐近型、并联比较型A／D转换器的工作原理。掌握A/D和D/A转换器。
四、习题教学内容与要求
本课程习题选择应结合学生实际，难易适中，保证数量，注重基本概念、基本规律、基本运算的训练，适当拓展
五、考核方式
本课程考核方式采用百分制，以期末考试为主，结合平时和期中考试成绩评定。题型主要有：填空题、选择题、判断题、简答题、计算题、设计题
六、推荐教材和教学参考书
教 材：康华光、陈大钦、张林编《电子技术基础 数字部分》第五版,高等教育出版社, 时间：2006年1月
参考书：
[1] 康华光、陈大钦、张林编《电子技术基础 数字部分》（第四版）,康华光主编, 高等教育出版社
[2] 阎石主编《数字电子技术基础》（第四版）, 高等教育出版社
七、其他可以利用的资源
八、责任认定
1.大纲执笔人：李家旺
2.大纲审定人：
3.制定时间：2014年 3月
附：数字电路教学要求细目：
章节名称 |
了解（A） |
理解（B） |
重点掌握（C） |
第一章 数字逻辑基础（4课时） |
1．常用编码的一些应用。 2．数字电路的特点、分析方法和测试技术。 |
1．数字信号的概念。 2．数制及其转换，编码的概念。 3．逻辑函数和逻辑问题的描述。 |
1．数制和编码的方法、数制间的转换方法。 2．常用的几种基本逻辑运算（与、或、非、与非异或、同或）。 |
第二章 逻辑门电路（6课时） |
1．二极管与三极管的常用开关应用电路。 2．其它系列TTL门电路以及ECL和I2L电路的特点。 |
1．二极管和三极管的开关特性。 2．不同逻辑类型TTL电路的分析。 |
1． TTL集成逻辑门的工作原理和主要外部特性。 2． OC门和三态门的特点和使用方法。 3．掌握MOS逻辑门的工作原理和主要外部特性。 |
第三章 合逻辑电路的分析与设计（10课时） |
1．卡诺图的性质与运算。 |
1．组合逻辑电路的组成和输入输出特性。 2．组合逻辑电路的竞争—冒险现象。 3．产生竞争—冒险的原因，检查与消除竞争－冒险的方法。 |
1．逻辑代数的基本定理，定律和运算方法。 2．逻辑函数公式化简和卡诺图化简的方法。 3．组合逻辑电路的分析和设方法。 |
第四章 逻辑功能器件（8课时） |
1．常用组合逻辑功能器件：全加器、编码器、译码器、数值比较器、数据选择器、奇偶产生/检验电路的应用。 |
1．常用组合逻辑功能器件：全加器、编码器、译码器、数值比较器、数据选择器、奇偶产生/检验电路的基本概念、工作原理 |
1．常用组合逻辑功能器件：全加器、编码器、译码器、数值比较器、数据选择器、奇偶产生/检验电路的分析与设计方法， |
第五章 触发器（8课时） |
1．触发器的特点及其分类。 2．主从触发器和边沿触发器的区别。 3．触发器之间的相互转换。 |
1．基本触发器、钟控触发器、主从触发器、边沿触发器的电路结构与触发特点。 2．触发器的异步置“0”、异步置“1”。 3．触发器逻辑功能与电路结构的区别。 |
1．掌握触发器RS、JK、D、T、T’等五种逻辑功能及主从与边沿触发器的触发方式。 2．触发器逻辑功能及其描述方法：状态转移真值表、特征方程(状态方程)、状态转移图、激励表和时序图。 |
第六章 时序逻辑电路的分析与设计（10课时） |
1．了解时序逻辑电路的结构、特点及和组合逻辑电路的区别。 |
1．时序电路的分析与设计方法。 2．时序电路驱动方程、输入方程、状态转移方程、状态转移表、状态转移图和时序图。 |
1．掌握同步时序逻辑电路（同步、异步）的分析与设计的一般步骤、方法和原则。 |
第七章 常用时序逻辑功能器件（6课时） |
1．常用时序逻辑功能器件（同步计数器、异步计数器、寄存器、移位寄存器）的组成及工作原理。 |
1．同步计数器、异步计数器、寄存器、移位寄存器的特点、使用方法和和功能。 |
1．时序逻辑功能器件（同步计数器、异步计数器、寄存器、移位寄存器）的分析与设计方法。 |
第八章 半导体储存器和可编程逻辑器件（6课时） |
1．软件开发系统进行PLD设计的过程和方法。 2．各种PLD器件的结构特点和工作原理。 3． PLD器件的编程方法。 |
1．各种可编程逻辑器件的特点、适用范围、编程方法。 2．只读存储器ROM、随机存储器RAM的组成及工作原理。 |
1．不同存储器的存储的特点、使用方法、扩展技术和用ROM实现组合逻辑函数的方法。 2．利用PAL实现逻辑功能。 3．各种PLD器件的使用。 |
第九章 脉冲波形的产生和整形（6课时） |
1．波形参数的计算。 2．石英晶体多谐振荡器和压控振荡器。 |
1．施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的电路组成及其工作原理。 |
1．脉冲波形的产生与整形，以及波形分析。 2． 555定时器的工作原理及应用。 |
第十章 数模和 模数转 换器（6课时） |
1．常用集成采样/保持器件的主要类型。 2．模拟开关，取样保持电路的结构与原理。 3． A/D与D／A转换器的主要参数。 |
1．典型的A/D、D/A转换器的工作原理及其使用方法。 2． A/D、D/A转换器的电路结构。 |
1．数字器、模拟器相互转换的方法。 2． D/A、A/D转换器的精度和速度等主要参数计算。 3．采样-保持电路的工作原理。 掌握逐次渐近型、并联比较型A／D转换器的工作原理。掌握A/D和D/A转换器。 |
