计算机学科人才的专业能力要求：
– 计算思维能力—抽象思维能力和逻辑思维能力 – 算法设计与分析能力 – 程序设计能力 – 计算机系统的认知、分析、设计和应用能力
为实现上述要求设置的四大系列课程：
– 公共基础系列，基础理论系列，软件技术系列， 硬件技术系列
本题考查学生综合知识解决问题的能 力。最 早研制 成功的 火车、 飞机分 别是在 第一、 二次工 业革命 中。火 车动力 来源于 蒸汽机 ，飞机 动力来 源于内 燃机
本题考查学生综合知识解决问题的能 力。最 早研制 成功的 火车、 飞机分 别是在 第一、 二次工 业革命 中。火 车动力 来源于 蒸汽机 ，飞机 动力来 源于内 燃机
软件固化的设计方法
计算机系统演变过程
系统的设计过程： 第一步：软件算法模拟；第二步：硬件固化
硬件系统的发展： on system on board on chip
数理逻辑：研究推理、计算等逻辑问题，又称符号逻辑， 是离散数学的重要内容，是计算机科学的基础。
数字逻辑：用二进制为基础的数字化技术解决逻辑问题。
本题考查学生综合知识解决问题的能 力。最 早研制 成功的 火车、 飞机分 别是在 第一、 二次工 业革命 中。火 车动力 来源于 蒸汽机 ，飞机 动力来 源于内 燃机
以二进制为代表的数字化技术已经渗透到人 们日常生活的各个领域，改变了人们的工作 和生活方式。现代数字化技术的核心就是计 算机和网络，计算机和网络已经溶入到各个 领域，各个方面，无所不在，无所不能。
Digital X举例：数字电视，数字电话，数码 相机，数字化仪表，数字化医疗设备，数字 图书馆，数字博物馆，数字化地球，数字化 城市，西部数字鸿沟……
引言
“数字逻辑” 课程的地位 数字与逻辑 数字与模拟 数字逻辑领域的前沿问题 课程的主要内容 如何学好这门课
本题考查学生综合知识解决问题的能 力。最 早研制 成功的 火车、 飞机分 别是在 第一、 二次工 业革命 中。火 车动力 来源于 蒸汽机 ，飞机 动力来 源于内 燃机
CC2001(Computing Curricula)
清华大学计算机系列教材 王尔乾 杨士强 巴林风 编著
数字逻辑与数字集成电路 （第2版）
数 字 逻辑
(2002级本科生课程)
清华大学计算机系 杨士强 yangshq@ 赵有建 zhaoyj@
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“数字逻辑”是计算机硬件技术系列的基 础
计算机系统结构
计算机系统的 软硬件功能分配
计算机组成原理 数字逻辑
计算机系统的 逻辑实现 计算机组成的 物理实现
数字与逻辑 (Digital & Logic)
逻辑：研究思维的规律性；关于思维形式及其规律的科学； 研究概念、判断和推理以及相互联系的规律、规则，以帮 助人们正确地思维和认识客观真理。 学习工作时时处处离不开“逻辑”：讲话要有逻辑性、写 论文逻辑层次要清晰；逻辑推理能力、逻辑判断能力……
课程主要内容
CC2002 “数字逻辑”课程大纲
– 数制与码制 – 逻辑代数 – 逻辑电路表示 – 组合电路分析与设计 – 时序电路分析与设计 – 逻辑门阵列
组合逻辑 时序逻辑（同步时序） 可编程逻辑（PROM，PAL，GAL等） 5 次实验，最后一次综合实验
Байду номын сангаас
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数字与模拟 (Digital & Analog) （离散与连续）
digit原意泛指“数目的文字”。在计算机领域， digital与其它词一起使用，主要用于区别“模拟”， 指将连续变化的模拟量用二进制数表达和处理。
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数字逻辑领域的前沿技术
多值逻辑 模糊逻辑 计算机辅助逻辑设计 集成电路设计自动化 可编程逻辑设计 数字系统与模拟系统的混合设计 数字电路的故障诊断与可靠性，等等
现实世界中存在模拟与数字两大系统，电子数字计 算机是最典型的数字系统。
模拟量经采样、量化可转换为数字量。数字量更便 于加工、处理、传输、存储等，可靠，抗干扰能力 强。
数字集成电路是实现数字量处理和运算的功能单元。
电压
电压
电压
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数字与逻辑 (Digital & Logic)
逻辑代数：应用代数方法研究逻辑问题，又 称布尔代数，开关代数（还有开关理论，开 关电路等），是逻辑化简的主要工具。
数字逻辑电路的设计、分析，要借助于逻辑 代数这一数学工具。逻辑代数中二值运算的 公式、运算及定律要应用到数字逻辑电路。
实现逻辑功能可用的数字电路： 1、数字集成电路 2、可编程逻辑器件(PLD)
+V
-V +V
-V +V
-V
p
(a)模拟表示
2p 时间
p (b)离散表示
时间 2p
p (c)脉冲表示
时间 2p
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无所不在的“数字化”技术
专用与通用结合，逐步由专用到通用 软件：灵活，可任意修改，但速度慢 硬件：速度快，不可任意修改 软件与硬件在逻辑功能上是统一的，在硬件设计中逐步
引进软件可编程的思想，“以存代算的思想，各种 可编程逻辑器件（PLD）为硬件设计带来方便。
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