卡通说解数字电子技术
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spContent=互联网+时代,数字电子技术无处不在。不管你是电气、信息类全日制学生,还是涉及电器设备的工程人员,加入我们吧,没错的!基于虚拟教室、一张PPT阐述清楚1个知识点思路建设的113个教学视频(内嵌2百余道在线习题)伴您探讨数字逻辑、研究电子器件,告诉你用加法实现减法的秘密,你准备好了吗?
—— 课程团队
课程概述

         课程为电气类、信息类等大类专业的基础课程;通过本课程的学习和实践,使学生掌握逻辑代数的基本理论;理解门电路的基本特性;掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计方法;掌握常见数字芯片的原理及其应用;了解脉冲电路的工作原理,存储器、A/D、D/A等大规模数字芯片的特点及原理。在此基础上,初步理解利用QuartusⅡ仿真分析数字电路、利用硬件描述语言描述数字电路的方法,进而初步理解运用数字电子技术解决实际问题的方法(部分模块电气类、信息类等大类专业全日制学生学习专门建设,不做为认证考核依据,社会读者可跳过这些模块)。

在教学中着重要求学生在掌握数字电子技术基本理论的基础上,理解常见数字芯片的原理及其应用,初步掌握利用中规模器件解决实际问题的方法,使学生具有一定的实践技能和应用能力,为以后的相关课程打下较坚实的基础。

课程大纲

    第一章:绪论(第1讲)

介绍数字量、数字信号、数字电子技术等基本概念及本课程的学习方法,数制,码制等内容,本讲碎片化为“概述、数制,码制”3个碎片。


   第二章:逻辑运算基础(第2~4

    2讲:逻辑运算及其公理公式

介绍逻辑运算及其表示方法、逻辑代数中的公理公式等。

本讲碎片化为“3种基本逻辑运算,复合逻辑运算,逻辑代数的公理、公式,应用实例”4个碎片

    3讲:逻辑函数的表示及其简化方法

介绍逻辑函数的概念及其表示方法,最简逻辑函数的含义,逻辑函数化简的方法等内容。

本讲碎片化为“逻辑函数的表现形式,逻辑函数的运算规则,逻辑函数的最小项表达式,最简逻辑函数,复杂逻辑函数的化简”5个碎片。

4讲:利用卡诺图化简逻辑函数

介绍逻辑函数的卡诺图表示法及利用卡诺图化简逻辑函数的方法。

本讲碎片化为“逻辑函数的卡诺图表示法,卡诺图合并最小项的规则,利用卡诺图化简逻辑函数的方法,利用无关项化简逻辑函数”4个碎片。


   第三章:逻辑运算的电路实现(第5~7讲)

5讲:TTL门电路

介绍门电路的含义,TTL门电路的特点等。

本讲碎片化为“晶体管分立元件门电路,TTL与非门电路特点,TTL与非门电路传输特性,其它类型TTL与非门”等4个碎片。

6讲:CMOS门电路

介绍CMOS反相器、传输门,CMOS电路的使用特点、CMOS电路与TTL电路接口等。

本讲碎片化为“CMOS反相器、CMOS传输门,CMOS电路的使用特点、CMOS电路与TTL电路接口”等4个碎片。

7讲:利用硬件描述语言描述常见逻辑运算

本讲碎片化为“硬件描述语言简介,Verilog HDL代码结构,运用Verilog HDL描述复合逻辑运算”等3个碎片。

8讲:阶段总结


   第四章:组合逻辑电路(第9~14讲)

9讲:组合逻辑电路的分析与设计

介绍组合逻辑电路的含义,组合逻辑电路分析与设计的基本步骤及其实例、计算机仿真分析等。

本讲碎片化为“组合逻辑电路分析基础概念与步骤,组合逻辑电路的分析实例,组合逻辑电路的计算机仿真分析,计算机仿真分析上机任务,组合逻辑电路的设计”等5个碎片。

10讲:编码器的原理及其应用

介绍编码器的含义,编码电路原理,集成编码器的应用等。

本讲碎片化为“编码器的含义及其种类,简单编码器电路的分析及其编码特点,集成编码器芯片逻辑功能,编码器的扩展应用,编码器的编码应用”等5个碎片。

11讲:译码器原理及其应用

介绍译码器的含义,译码电路原理,集成译码器的扩展等。

本讲碎片化为“译码器的含义及其种类,数码管与数字显示译码器,译码器逻辑功能描述,集成二进制译码器74LS138,译码器的扩展应用,数字显示译码器的应用”等6个碎片。

12讲:加法器与数据选择器

介绍加法器、数据选择器的含义,加法器、数据选择器集成芯片的逻辑功能及其简单应用等。

本讲碎片化为“串行进位加法器,超前进位加法器,数据选择器的逻辑功能,集成数据选择器实例,数据选择器的扩展应用”等5个碎片。

13讲:利用中规模器件实现组合逻辑电路

介绍利用译码器、数据选择器实现组合逻辑电路的方法及其实例。

本讲碎片化为“用译码器实现组合逻辑电路,用数据选择器的卡诺图对照实现组合逻辑电路,用数据选择器的表达式对照实现组合逻辑电路,组合逻辑电路中的竞争-冒险现象”等4个碎片。

14讲:习题讲解、阶段总结 


   第五章:触发器(第15~16讲)

15讲:触发器的概念及其逻辑功能描述

介绍触发器的概念,常见触发器逻辑功能及其描述。

本讲碎片化为“什么是触发器,基本RS触发器逻辑功能描述,JK触发器逻辑功能,T触发器与D触发器,触发器间的相互转换5个碎片。

16讲:触发器的动作特点

介绍同步结构、主从结构、边沿触发器的动作特点。

本讲碎片化为“动作特点的引入,同步结构触发器动作特点,主从结构触发器动作特点,边沿触发器动作特点,触发器动作特点总结5个碎片。 


   第六章:时序逻辑电路(第17~22讲)

17讲:同步时序逻辑电路分析

介绍时序逻辑电路的概念、种类,同步时序逻辑电路的分析方法及其实例、计算机仿真分析等。

本讲碎片化为“时序电路分析基础,同步时序电路分析概念与步骤,同步时序逻辑电路分析(上),同步时序逻辑电路分析(下),同步时序电路的计算机仿真分析”等5个碎片。

18讲:寄存器的电路特点及其应用

介绍寄存器的含义、种类、电路构成特点及其应用。

本讲碎片化为“寄存器的含义及其种类,移位寄存器的电路特点及其逻辑功能,集成移位寄存器74LS195、集成移位寄存器74LS194、移位寄存器的应用(环形计数器),移位寄存器的应用(扭环形计数器)”等6个碎片。

19讲:同步计数器的电路特点及其逻辑功能

介绍同步计数器种类、电路构成特点,集成同步计数器逻辑功能描述。

本讲碎片化为“同步3位二进制加法计数器,同步4位二进制加法计数器,同步3位二进制减法计数器,同步3位二进制可逆计数器,同步加法计数器芯片实例,同步可逆计数器芯片实例”等6个碎片。

20讲:同步计数器的应用

介绍用集成同步计数器实现任意进制计数器的方法、思路及其实例。

本讲碎片化为“N进制计数器设计的一般方法,用清零端复位实现N进制计数器,用置数端置数实现N进制计数器,利用计数器级联实现N进制计数器,利用计数器实现实际逻辑问题”等5个碎片。

21讲:异步电路分析方法与异步计数器的应用

介绍异步电路分析方法及其实例、异步计数器的电路构成特点、集成异步计数器实例及其逻辑功能描述。

本讲碎片化为“异步时序逻辑电路分析方法,异步时序逻辑电路分析实例,异步3位二进制减法计数器,异步3位二进制加法计数器,对异步计数器的思考,集成异步计数器74LS290”等6个碎片。

22讲:习题讲解、阶段总结。 


   第七章:脉冲单元电路(第23~24讲)

23讲:常见脉冲电路的特点

本讲碎片化为“脉冲信号与脉冲电路,施密特触发器的特点,施密特触发器电路实例,单稳态触发器的特点及其电路实例,对称式多谐振荡器,其它形式的多谐振荡器”6个碎片。

24讲:555定时器的应用。

本讲碎片化为“555定时器逻辑功能,施密特触发器的实现,单稳态触发器的实现,多谐振荡器的实现”等4个碎片。


第八章:大规模模集成电路

25 A/DD/A

本讲碎片化为“D/A转换器、A/D转换器原理简述、A/D转换器的类型与芯片实例、应用实例、利用A/DD/A构成数字应用系统”等5个碎片。

26 半导体存储器

本讲碎片化为“半导体存储器含义与种类、存储器的主要参数与芯片实例、存储器的扩展应用、用ROM实现组合逻辑函数”等 4个碎片。

第九章:可编程逻辑器件

27 可编程逻辑器件

本讲碎片化为“可编程逻辑器件简介、运用Verilog HDL的行为描述方法描述组合电路、对Verilog HDL硬件描述语言进一步的思考”等 3个碎片。


结束语


证书要求

平时作业 0  %200余道在线习题,嵌入视频中,用于自我学习,不计入最终成绩);

单元测验: 100    %(每章均建设了合格认证测试,可测试2次);

其他   交流、学习记录   10    %(用于优秀证书考核)

8章合格认证测试成绩达到60及以上者可申请获得合格证书;成绩达到85%且交流、学习记录达到8分及以上者可获得优秀证书

参考资料

 

1.     参考教材:

陈新龙. 电工电子技术基础教程(第2版).北京:清华大学出版社,2013

注:该教材为在线教学版,可输入刮刮卡序列号进入该教材对应的SPOC课程

2.     网站

电工电子技术远程教育网:http://dgdz.ccee.cqu.edu.cn/

3.     习题、PPT

可在MOOC中下载,购买了教材的同学,可在SPOC课程

中浏览学习


常见问题


1.      本课程是否需要教材

不是必须购买教材,但参考教材学习本课程有利于本课程的学习。