《数字电子技术》课程教学大纲课程名称：数字电子技术英文名称：Digital Electronic Technology 课程代码: 课程类别: 必修专业基础学分: 2 学时: 32开课单位: 计算机科学与信息工程学院适用专业: 物联网工程制订人：谭晓东审核人：黄华升审定人: 陶程仁一、课程的性质和目的（一）课程性质本课程是计算机与技术、物联网工程等本科专业的必修专业基础课。
且为主干课程。
本课程主要讲述数字逻辑的基本概念、基本定律和基本分析方法，数字逻辑电路的特性、功能，分析方法及应用。
（二）课程目的课程教学所要达到的目的是：1．能正确理解本课程的基本概念、基本理论；2．掌握数字电路的工作原理、性能和特点；3．掌握数字电路的基本分析方法和设计方法；4．能独立的应用所学的知识去分析和求解从工程中抽象出的逻辑问题以及与专业有关的某些数字电路的实际问题，并具有工程计算和分析能力，为后续专业课程的学习打下基础。
二、与相关课程的联系与分工要求学生具备高等数学、大学物理、电路理论、半导体器件等方面的知识，才能进入该课程的学习，该课程为后续电子计算机及接口技术等方面的课程及专业课程中的电子电路实际应用奠定基础。
三、教学内容及要求第一章数制与代码本章是学习数字逻辑电路及其工作原理的基础，应掌握各种数制、代码的特点及相互之间的转换规律。
1.1 进位计数制1.1.1进位计数制的基本概念1.1.2 常用进位计数制1.2 数制转化1.2.1 非十进制转化成十进制数1.2.2 十进制数转化成其它进制数1.2.3 二进制数转化成八进制数或十六进制数1.2.4 八进制数或十六进制数转化成二进制数1.3 常用代码1.3.1 二—十进制码（BCD码）1.3.2 可靠性编码1.3.3 字符代码【重点与难点】本章主要讲述简单的逻辑运算及常用的逻辑门。
重点是熟练掌握基本逻辑运算、各种门电路的图形符号及其输出函数表达式，正确处理各种门电路使用中的实际问题。
难点是复合逻辑运算。
要求学生理解“基数”、“权”的概念；掌握各种数制的计数规则、标注方法及相互间的转换；理解各种代码的特点；掌握各种代码和各种数制之间的转换。
第二章基本逻辑运算及集成逻辑门本章主要讲述简单的逻辑运算及常用的逻辑门。
2.1 基本逻辑运算2.1.1 与逻辑（与运算、逻辑乘）2.1.2 或逻辑（或运算、逻辑加）2.1.3 非逻辑（非运算、逻辑反）2.2 常用复合逻辑2.2.1 “与非”逻辑2.2.2 “或非”逻辑2.2.3 “与或非”逻辑2.2.4 “异或”逻辑及“同或”逻辑2.3 正负逻辑2.3.1正负逻辑2.3.2正负逻辑的优先级别2.3.3 逻辑运算的完备性*2.4 集成逻辑门2.4.1 TTL与非门2.4.2 OC门和三态门2.4.3 MOS集成逻辑门2.4.4 集成逻辑门使用的实际问题【重点与难点】本章主要讲述简单的逻辑运算及常用的逻辑门。
重点是熟练掌握基本逻辑运算、各种门电路的图形符号及其输出函数表达式，正确处理各种门电路使用中的实际问题。
难点是复合逻辑运算。
第三章布尔代数与逻辑函数化简本章主要介绍布尔代数基本公式和规则，至于布尔代数的公理系统及定律我们将不做详细的讨论。
3.1 基本公式和规则3.1.1 基本公式3.1.2 基本法则3.1.3 基本公式运用3.2 逻辑函数的代数法化简3.2.1 逻辑函数与逻辑图3.2.2 逻辑函数化简原则3.2.3 与或逻辑函数的化简3.3 卡诺图化简3.3.1 卡诺图化简的基本原理3.3.2 逻辑函数的标准式—最小项3.3.3 卡诺图的结构3.3.4 逻辑函数的卡诺图表示法3.3.5 相邻最小项合并规律3.3.6 与或逻辑化简3.3.7 其他逻辑形式的化简3.3.8 无关项及无关项的应用*3.3.9 输入只有原变量没有反变量的逻辑函数化简3.3.10 多输出函数的化简【重点与难点】本章是数字电子技术课程的基础，主要讲解逻辑运算的基本公式和规则，重点讲述了逻辑函数的化简。
本章重点是利用卡诺图将逻辑函数化简为与或式、与非-与非式、与或非式、或与式和或非-或非式。
难点是利用卡诺图将逻辑函数化简为非与或表达式。
第四章组合逻辑电路本章讨论组合逻辑电路，即电路的输出信号只是该时刻输入信号的函数，与该时刻以前的输入状态无关。
4.1 组合逻辑电路的分析4.2 组合逻辑电路的设计4.3 常用中规模组合逻辑部件的原理和应用4.3.1 半加器和全加器4.3.2 编码器和译码器4.3.3 数据选择器及多路分配器4.3.4 数字比较器4.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险4.4.1 竞争现象4.4.2 冒险现象4.4.3 冒险现象的排除【重点与难点】本章讲述了组合逻辑电路的分析和设计，常用中规模组合逻辑部件的应用。
重点是掌握中规模集成电路组成组合逻辑电路的分析和设计方法，特别是译码器和数剧选择器的应用和功能扩展。
难点是译码器和数据选择器的应用。
要求学生熟悉小规模集成电路组成组合逻辑电路的分析和设计方法；掌握中规模集成电路组成组合逻辑电路的分析和设计方法，特别是译码电路和数据选择器的应用及功能扩展；熟练掌握由真值表进行组合逻辑电路分析和设计；了解组合逻辑电路的竞争和冒险现象。
第五章触发器本章主要讨论时序电路。
5.1 时序电路概念5.1.1 时序电路的特点5.1.2 时序电路分类5.1.3 状态表和状态图5.2 基本触发器5.2.1 基本RS触发器5.2.2 时钟控制的RS触发器5.2.3 D触发器5.2.4 T触发器5.2.5 JK触发器5.2.6 基本触发器的空翻和振荡现象5.3 集成触发器5.3.1 维持阻塞触发器5.3.2 边沿触发器5.3.3 主从触发器5.3.4 触发器的直接置位和直接复位5.3.5 触发器的逻辑符号比较【重点与难点】本章重点及难点是正确理解现态和次态的概念，掌握各种触发器的工作原理和工作特点，以及触发器逻辑功能的表示方法，包括状态真值表、特征方程、状态图和波形图。
要求学生掌握各种触发器的工作原理和工作特点，建立现态和次态的方法。
掌握触发器逻辑功能的表示方法，包括状态真值表、特征方程、状态图和波形图；掌握四种主要触发器的功能特点及在时钟作用下翻转时刻；理解触发器的直接置位端Sd和直接复位端Rd的功能及优先级别关系。
第六章时序逻辑电路本章主要是讨论两个问题：一是根据给定的时序逻辑电路图，分析该电路的逻辑功能；二是时序逻辑电路设计。
6.1 时序电路的分析6.1.1 同步时序电路分析举例6.1.2 异步时序电路分析举例6.2 同步时序电路的设计6.3 计数器6.3.1 计数器的分类6.3.2 2n进制计数器组成规律6.3.3 集成计数器功能分析及其运用6.4 寄存器与移位寄存器6.4.1 寄存器6.4.2 集成移位寄存器功能分析及其应用*6.5 序列信号发生器6.5.1序列信号发生器的设计6.5.2 m序列码发生器【重点与难点】本章重点讲解同步、异步时序电路分析和同步时序电路设计，以及集成时序逻辑部件的原理和应用。
难点是集成时序逻辑部件的应用。
要求学生了解时序电路的分类；熟悉时序电路的分析和同步时序电路的设计；掌握集成计数器的原理和组成任意进制计数器的方法；掌握集成移位寄存器的原理及其应用；了解序列信号产生电路的组成，掌握序列信号产生电路的分析。
第七章脉冲波形的产生与变换本章讨论怎样通过脉冲信号产生电路或通过变换电路对已有的信号进行变换，来获得需要的脉冲波形。
7.1 概述7.2 555定时电路7.2.1 基本组成7.2.2 工作原理及特点7.3 单稳态电路7.3.1 电路组成7.3.2 工作原理7.4 多谐振荡器7.4.1 电路组成7.4.2 工作原理7.5 施密特原理7.5.1 电路组成7.5.2 工作原理7.5.3 主要应用【重点与难点】本章重点讲解555定时电路的工作原理和由555定时电路组成的单稳态电路、多谐振荡器、施密特电路的工作原理和应用。
难点是555定时电路工作原理的讲解。
本章重点是几种电路的组成及工作原理。
要求学生掌握555定时电路的工作原理，以及由555定时电路组成的单稳态电路、多谐振荡器、施密特电路的工作原理、主要指标计算和主要用途。
第八章数/模与模/数转换本章主要介绍数/模转换器DAC和模/数转换器ADC的工作原理。
8.1 DAC8.1.1 DAC的基本概念8.1.2 DAC的电路形成式及工作原理8.1.3 集成DAC8.2 ADC8.2.1 ADC的组成8.2.2 ADC电路8.2.3 ADC的主要技术指标8.2.4 集成ADC【重点与难点】本章重点要掌握DAC和ADC的基本工作原理。
要求学生熟悉DAC转换原理及指标；熟悉ADC转换原理及指标。
注：1. * 部分为选修内容。
2. 有关可编程逻辑器件内容，在后续可编程集成电路应用课程和EDA课程设计中介绍。
四、教学学时分配（教学内容以章为单位填写）五、各教学环节的基本要求（一）教学方法与手段由于该课程是一门主干学科基础课，因此在教学方法上，采取课堂讲授、多媒体教学、习题讲解、课后自学、课堂讨论等多种形式。
（1）课堂授课：在教学过程中，应注重加强基础教学，对电路基本单元的基本概念、基本原理、基本分析方法进行详细的讲解，并指出每章的重点和难点部分。
讲授中应尽量纳入数字电子技术的最新发展成果，注重理论联系实际，通过电子课件、实验等多种形式展示、讨论，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、内容和方法的理解，使学生理解并掌握数字电路系统的分析方法与设计方法。
（2）多媒体教学：本门课程已制作电子课件教案，可针对不同章节的特点安排合适的内容使用，加深学生对数字电路的理解。
（3）课堂讨论和课后自学：为了培养学生自学能力和处理问题的能力，对各章中的重点和难点，采用课堂讨论的形式，加深理解。
（4）练习题讲解：对部分典型练习题进行重点讲解，提高学生利用所学基本原理和方法分析、解决问题的能力。
（二）实验教学1．实验要求与独立授课的《数字电子技术实验》教学过程密切配合，按照基础实验、综合性实验和设计性实验三个层次安排，通过实验教学达到以下主要目的：1）掌握数字实验装置及常用仪器设备的正确使用方法；2）掌握常用中小规模数字电路集成器件的特性及使用方法；3）学会合理布线和正确联接线路，有效读取实验数据并会判断实验结果的合理性；4）能对实验线路进行调试和故障排除；5）能根据需要查阅各种电子手册及相关资料。
2．实验内容(详见实验教学大纲)（三）辅导与作业辅导与作业是本课程的重要教学环节，通过作业巩固讲授过的基本理论知识，培养学生自学能力和分析问题解决问题的能力。
作业以各章后的练习题为主。
学生也可以根据实际情况，自选一些本教材以外的题目进行分析或设计。