数字电子技术基础
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课程评价
spContent=本课程从研究方法、系统综合、工程应用角度出发,介绍数字电子技术基本概念、理论、分析、设计与实验。本课程是国家级精品课程、国家级资源共享课程,负责人侯建军教授是北京市教学名师,教材为“十二五”普通高等教育本科规划教材。数字电子技术基础课程建设曾两次获得北京市教学成果一等奖。
—— 课程团队
课程概述

        “数字电子技术基础”课程是通信工程、自动化、电子信息工程等专业学生的专业基础必修课程。

        课程共分八章,第1章介绍数字电子技术所需的数学分析工具。第2至6章分别讨论典型集成电路的基本工作原理及外特性、组合及时序电路的分析、设计方法和各种中规模组合逻辑模块的应用;第6章介绍典型中、大规模集成电路,高密度可编程逻辑器件及可编程门阵列的原理、组成;第8、9章介绍A/D和D/A转换器、脉冲电路。


授课目标

      通过本课程的学习,可以加深对相关理论的深刻理解,提高分析和评估数字电路与系统的能力,掌握利用新技术设计标准集成电路和高密度可编程逻辑器件构成数字系统的能力,培养学生发现问题、解决问题、评估问题的工程实践能力,为进一步学习各种超大规模集成电路的系统打下良好基础。

课程大纲

1.北京交通大学课程编号: 14L185Q

2.课程体系/类别:专业核心课

3.课程性质:必修

4.学时/学分:48学时/3学分

5.先修课程:高等数学、电路分析、模拟电子技术

6.适用专业:通信工程、自动化、铁道信号、电子科学与技术等

(一)数字逻辑基础

1.知识点:数字逻辑基础概述、数制与编码、逻辑代数基础、逻辑函数的表示方法。

2.重点:二进制的正、负数表示方法及其运算。

3.难点:逻辑函数简化原理。

(二)逻辑门电路

1.知识点:晶体管TTL与、或、非电路原理与应用、MOS与、或、非集成逻辑门电路原理与应用、集成注入逻辑门电路原理。

2.重点:三态门、OC门原理。

3.难点:射极耦合电路ECL原理、BiCMOS电路原理。

(三)组合逻辑电路

1.知识点:组合逻辑电路的分析与设计方法、通用集成逻辑模块电路的分析及其应用。

2.重点:组合逻辑电路竞争与冒险的机理、冒险现象的识别、冒险现象的消除方法。

3.难点:超高速集成电路硬件描述语言VHDL。

(四)时序逻辑电路

1.知识点:与非门构成的基本RS触发器、或非门构成的基本RS触发器、同步RS触发器、主从RS触发器、主从JK触发器、主从T触发器、维持阻塞D触发器结构及工作原理、时序电路的特点及其结构、同步时序电路的分析与设计基本方法。

2.重点:主从JK触发器对激励信号的要求、异步时序电路的分析与设计基本方法。

3.难点:边沿JK触发器结构及工作原理、完全给定状态转换表的化简。

(五)常用时序集成电路及其应用

1.知识点:中规模集成同步、异步计数器的工作原理与应用、可逆计数器工作原理与应用、中规模集成寄存与移位寄存器的工作原理与应用、反馈移位型序列信号发生器、最长线性移位寄存器序列信号发生器的工作原理与特点、。

2.重点:时序模块的应用。

3.难点:计数器型序列信号发生器工作原理与特点。

(六)可编程逻辑器件

1.知识点:可编程逻辑器件的基本概念与基本单元、只读存储器ROM和可编程逻辑阵列PLA原理与特点、可编程阵列逻辑PAL和通用阵列逻辑GAL原理与特点、高密度可编程逻辑器件HDPLD和现场可编程门阵列FPGA工作原理。

2.重点:随机访问存储器RAM原理及其应用、电子设计自动化现状与发展。

3.难点:大规模集成电路的分析和设计方法。

(七)A/D转换器与D/A转换器

1.知识点:A/D转换器与D/A转换器基本原理和主要技术参数、权电阻型D/A转换器、R-2R网络型D/A转换器、集成D/A转换器DAC0832及其应用、并行比较型A/D转换器、并-串比较型A/D转换器、集成A/D转换器及其应用、集成A/D转换器ADC0809转换原理。

2.重点:逐次比较型A/D转换器、双积分型A/D转换器。

3.难点:串行比较型A/D转换器。

(八)脉冲的产生和整形

1.知识点:单稳态触发器电路的工作原理与应用、集成单稳态触发器、晶体振荡器、施密特触发器的应用、集成555定时器及其应用。

2.重点:单稳态触发器应用、非对称式、对称式等电路构成多谐振荡器原理。

3.难点:施密特触发器的基本工作原理。


预备知识

        《高等数学》课程的知识点和相关知识;

        《电路分析》课程的知识点和相关知识;

        《模拟电子技术基础》的知识点和相关知识。


证书要求

        完成全部课程的学习,总成绩为60分以上,由北京交通大学电子信息工程学院《数字电子技术》课程组发放结业证书。

参考资料

     [1]  侯建军.数字电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,2015

     [2]  侯建军.数字电子技术基础.上海:上海交通大学出版社,2014

     [3]  阎石.数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社,2004年

     [4]  康华光.电子技术基础(第五版).北京:高等教育出版社,2006年

     [5]   M.Morris Mano.Digital Design.Prentice Hall, Inc., 2002



常见问题

1. 《数字电子技术》MOOC课程学习成绩由哪几部分组成?

回答: 本课程学习成绩组成为:单元测试20分+单元作业20分+期末考试60分。

 

2.北京交通大学《数字电子技术》课程教学、考核过程与本MOOC平台的教学、考核过程一样吗? 

回答:北京交通大学在校生《数字电子技术》课程的学习成绩由平时成绩、专题研讨成绩、实验成绩、期中考试和期末考试成绩组成。但是考虑到学生在MOOC平台学习过程中,无法完成实验操作的指导、测试检查、学生分组、专题研究等环节,因此本MOOC平台的教学、考核内容主要是理论教学。

 

3. 为何《数字电子技术》课程难度大,很多学生还是非常喜爱这门课呢?

回答:这是一门专业基础课程,非常重要。因为电子技术课程是技术类课程,学习效果立竿见影,学完就能使用。比如学习了这们课,学生们就可以自己制作电子小产品。学生在学习实践过程中虽然遇到了困难和挑战,但是也享受到了无穷的乐趣。