电子科技大学

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课程概述

数字逻辑设计及应用课程是电子信息工程、通信、自动化等信息技术类专业的一门重要学科基础课程,同时也是一门重要工程技术课程,是研究数字系统设计的入门课程。它是电子科技大学3+6核心课程之一,是“国家工科电工电子基础教学基地”重点建设课程。

在本课程中,将介绍数字逻辑电路的分析设计方法和基本的系统设计技术;培养学生综合运用数字电路知识分析解决问题的能力以及工程性设计方面的基本素养。通过本课程的学习,学生将掌握数字逻辑电路的基本理论和基本分析、设计方法,为学习后续课程奠定扎实的数字电路知识基础。

本课程在培养学生严肃认真的科学作风和抽象思维能力、分析设计能力、总结归纳能力等方面具有重要作用。

证书要求

本课程的学习环节包含:观看讲课视频、完成每周的课后作业、完成单元测验题、参与课程讨论、参加期末考试。

课程学习成绩由四个部分构成:

1)课后作业:在每一周结束后,需完成课后作业,并参与至少5人的作业互评;占课程成绩的20%

2)单元测验:课程会设置10次单元测验,题型为选择题、填空题、判断题、简答题等;每次单元测验分数占课程成绩的5%;总共占课程成绩的50%

3)讨论:参与课程讨论占课程成绩的10%

4)课程考试:课程结束后,学生可以参加课程的最后考试,成绩占20%

 完成课程学习并考核合格(>=60)的可获得合格证书,成绩优秀(>=80)的可获得优秀证书。

预备知识

高等数学、大学物理、电路分析基础、模拟电子技术

授课大纲

第一章 绪论

1.1 课程简介

1.2 模拟与数字

1.3 数字技术

 

第二章 数制与编码

2.1 数制转换

2.2 二进制的算术运算

2.3 符号数的表示

2.4 二进制补码的加法和减法

2.5 信息的二进制编码

2.6 格雷码和检错纠错码

第三章 数字电子技术

3.1 数字系统的逻辑实现

3.2 开关电路与CMOS结构

3.3 CMOS结构的扩展

3.4 电压与与电流的容限设置

3.5 集成电路的设计规范

3.6 片内的最大集成设计

3.7 信号传输延迟与功耗

3.8 集成块输入端口设计

3.9 集成块输出端口设计

3.10 集成块与外部电路的匹配

第四章 组合逻辑设计基础

4.1 开关代数的公理和定理

4.2 正负逻辑、对偶关系、反演关系的应用

4.3 逻辑函数的多种表达形式以及相互之间的关系

4.4 逻辑函数的卡诺图化简方法()

4.5 逻辑函数的卡诺图化简方法及举例()

4.6 逻辑函数的卡诺图化简方法及举例()

4.7 定时冒险

第五章  硬件描述语言

5.1 概述

5.2  Verilog HDL语言

5.3  VHDL组合电路设计

5.4  VHDL时序电路设计

第六章 组合逻辑设计实践

6.1 文档标准和组合逻辑分析

6.2 译码器

6.3 编码器

6.4 数据选择器和三态门

6.5 比较器和加法器

6.6 奇偶校验电路

第七章 时序逻辑设计基础

7.1 概述

7.2 双稳态元件

7.3 SR锁存器

7.4 D锁存器

7.5 D触发器

7.6 其他D触发器

7.7 JK 触发器和T触发器

7.8 状态机结构

7.9 时钟同步状态机分析1

7.10 时钟同步状态机分析2

7.11 时钟同步状态机设计1

7.12 时钟同步状态机设计2

7.13 汽车尾灯设计                              

7.14状态机时序

第八章时序逻辑设计实践

8.1 概述

8.2集成锁存器和触发器

8.3计数器工作原理

8.4二进制计数器的功能特点

8.5计数器模块应用1

8.6计数器模块应用2

8.7计数器模块应用3

8.8移位寄存器的工作原理和应用

8.9移位寄存器构建计数器的工作原理

8.10扭环形计数器的自校正问题

8.11扭环形计数器设计

8.12线性反馈以移位寄存器计数器的原理

8.13迭代电路和时序电路的关系

8.14序列发生器的基本应用

 

 

参考资料

一.教材:

     数字设计原理与实践(第4版影印版),John F. Wakerly高等教育出版社  2007

. 其它参考资料:

1.         数字逻辑设计及应用,姜书艳主编,电子科技大学出版社,2014

2.         数字逻辑设计及应用,姜书艳主编,清华大学出版社,2007

3.         Fundamentals of Digital Logic with Verilog Design, Brown, Z. Vranesic, McGraw-Hill,2003

4.         Logic Design Principles, Edward J. McCluskey, Prentice- Hall,1986

5.         Digital Logic: Applications and Design数字逻辑应用与设计(英文版)), John M.Yarbrough S.,机械工业出版社 2002

6.         数字电子技术基础(第5版),阎石主编,高等教育出版社,2007

7.         数字设计原理与实践(第4版),John F. Wakerly,林生等译,机械工业出版社,2007

8.         数字电路与系统(第2版),刘宝琴等编著,清华大学出版社,2007

9.         数字集成电路教程(第2版),龙忠琪等编,科学出版社  2007

10.      数字逻辑(第2版)毛法尧,高等教育出版社2008

11.      数字电路逻辑设计(脉冲与数字电路第3版),王毓银编,高等教育出版社 1999

12.      脉冲与数字电路,何绪芃等编,电子科技大学出版社  1996

13.      脉冲与数字电路,万栋义编,高等教育出版社, 1986