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spContent=当你惬意地使用手机、数码照相机、摄像机等电子设备,或畅游于网络、欣赏各种高清影视节目的时候,你已经在与数字逻辑技术打交道了。想系统学习数字逻辑技术知识,并亲身体验其技术威力吗?那么,来吧!我们在真实的“01”世界中等你,让我们一起征战于梦幻般的“数字帝国”!
—— 课程团队
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(“高等数学、大学物理、大学英语” +“ 电路分析基础、低频模拟电子技术、数字逻辑设计及应用、微机原理及应用、信号与系统、电磁场与波”)核心基础课程之一,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。

配套MOOC课程,电子科技大学“数字设计FPGA应用”。该课程可同步学习或在本课程之后学习。

授课目标

课程大纲

第五章 硬件描述语言HDL

5.1 FPGA及HDL简介

5.2 Verilog HDL

5.3  组合电路设计

5.4  时序电路设计

第一章 绪论

1.1 课程简介

1.2 模拟与数字

1.3 数字技术

解释缩写词的定义

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1、2章单元测验

第三章  数字电路

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3章单元测试

第四章      组合逻辑设计原理

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...

4.4逻辑函数的卡诺图化简方法-1

4.5逻辑函数的卡诺图化简方法-2

4.6逻辑函数的卡诺图化简方法-3

4.7定时冒险

第四章   组合逻辑设计原理(单元测验)

第四章   组合逻辑设计原理(单元作业)

第六章 组合逻辑设计-

6.1 组合逻辑设计-文档标准

6.2 组合逻辑设计-译码器

6.4三态缓冲器

6.5多路复用器

6.6多路分配器和奇偶校验电路

6.7 比较器

6.8加法器

6.3 编码器

第6章单元测验

第八章 时序逻辑设计实践

8.1 时序逻辑电路的标准文档

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 计数模块应用1

8.6 计数模块应用2

8.7 计数模块应用3

8.8 移位寄存器的工作原理及应用

8.9 移位寄存器构建计数器的工作原理

8.10 环形计数器的自校正问题

8.11 扭环形计数器的设计

8.12 线性反馈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 序列发生器的设计

第七章 时序逻辑设计原理

七单元检测

7.1 时序逻辑电路概述

7.2 双稳态器件

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

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 雷鸟车尾灯

7.14 状态机时序

预备知识

高等数学、大学物理、电路分析基础、模拟电子技术


特别提醒:经两个课程组协商,由电子科技大学开设的数字集成电路与系统设计(ASIC设计)将晚于本课程一个月开课。建议有意愿继续深造或从事数字系统硬件设计研发工作的同学, 一个月后选学《数字集成电路与系统设计(ASIC设计)》的课程内容。在学习数字集成电路与系统的设计方法和设计流程的同时,加深对本课程内容的理解并学习如何灵活运用本课程所学相关知识。




证书要求

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

课程学习成绩由三个部分构成:

1)课后作业和单元测验,占课程成绩的40%

2参与课程讨论占课程成绩的10%

4)课程结束后,学生参加课程的最后考试,成绩占50%

 完成课程学习并考核合格(>=60)的可获得合格证书,成绩优秀(>=85)的可获得优秀证书。

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.         Xilinx FPGA原理与实践—基于VIVADOVerilog HDL,机械工业出版社2018年第1版 卢有亮编著 

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

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

6.         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

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

8.         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

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

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

11.      数字逻辑(第2版)毛法尧,高等教育出版社2008

12.      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

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

14.      脉冲与数字电路,万栋义编,高等教育出版社, 1986



 

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