《数字电子技术与项目训练》课程为大家系统学习数字电子技术基础知识提供了一个专业平台,它是电子信息类专业的一门技术基础课程,在专业人才培养过程中起着连接基础理论课和专业技术课的桥梁作用。该课程既具有很强的理论性、系统性,又有很强的工程性、实践性,我们通过六个项目的学习将数字电子技术的基本知识、基本技能、基本分析方法融入其中,同时涵盖了国家相关职业技能标准的各项操作及技能要求。其主要包括:逻辑代数基础、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲产生与整形电路、A/D转换与D/A转换电路等内容,这些内容几乎涵盖了数字电子技术的所有应知应会内容。通过本课程的学习,学习者可以对数字电子技术的应用与发展有一个比较全面的了解,为今后从事相关的工程技术和科学研究打下一定的理论基础和实践基础。
该课程学习的是数字电子技术方面的基础理论知识,训练的是常用电子仪器仪表的使用能力,基本数字电子线路的分析与设计能力,培养的是行业操作规范、基本职业素养。
项目一 逻辑代数基础
学习目标:
1、了解数字信号、数字电路的特点;
2、掌握数字电路中的基本逻辑关系,熟悉逻辑代数中的逻辑运算规律;
3、掌握逻辑函数的表示方法及各种表示方法之间的转换关系;
4、掌握逻辑函数的化简法;
5、了解分立元件门电路的组成;
6、熟悉常用集成门电路的特点及使用注意事项。
课时安排:
1.1 数字电路基础知识
1.2数制及其数制转换
1.3码制
1.4逻辑代数的基本运算
1.5逻辑运算的基本定律和公式
1.6逻辑运算的基本规则
1.7逻辑函数的表示
1.9逻辑函数的公式化简法
1.8逻辑函数各种表示方法之间的相互转换
1.10逻辑函数的最小项表达式
1.11逻辑函数的卡诺图表示法
1.12逻辑函数的卡诺图化简法
1.13含有无关项的逻辑函数的化简
项目一 知识测试
项目二 组合逻辑电路
学习目标:
1、掌握组合电路的特点及分析方法、分析步骤;
2、掌握组合电路的设计方法和设计步骤;
3、了解集成显示译码电路的功能和工作原理;
4、掌握LED数码管的功能与应用;
5、了解常用的集成组合电路的逻辑功能和应用。
课时安排:
2.1组合逻辑电路分析
2.2组合逻辑电路设计
2.3编码器
2.4译码器
2.5显示译码器
2.6加法器
2.7半加器
2.8全加器
2.9数据比较器
2.10数据选择器
2.11用数据选择器实现逻辑函数
2.12数据分配器
项目二知识测验
项目三触发器
学习目标:
1、了解触发器的分类及双稳态触发器的特点与分类;
2、掌握RS、JK、D、T等触发器的逻辑功能;
3、掌握各种触发器之间的相互转换;
4、了解触发器的触发形式;
5、掌握不同触发形式的触发器符号与特点
课时安排:
3.1RS触发器
3.2主从触发器
3.3边沿触发器
项目四 脉冲信号的产生与整形
学习目标:
1、理解555定时器的基本结构及分类
2、掌握555定时器构成的施密特触发器及其应用
3、了解555定时器构成的单稳态触发器及其应用
4、掌握555定时器构成的多谐振荡器及其应用
课时安排:
4.1脉冲信号的产生
4.2 555定时器
项目四 知识测试
项目五 时序逻辑电路
知识目标:
1.了解时序逻辑电路的特点、分类及表示方法;
2.掌握时序逻辑电路的分析方法;
3.了解时序逻辑电路的设计方法;
4.掌握寄存器的功能、特点及集成寄存器的应用;
5.掌握计数器的功能、特点及集成计数器的应用。
课时安排:
5.1时序逻辑电路的分析
5.2时序逻辑电路的设计
5.3计数器
项目五 知识测试
项目六 A/D转换与D/A转换
学习目标:
1、理解A/D转换器的构成框图、分类、特点
2、理解D/A转换器的构成框图、分类、特点
课时安排:
6.2 D/A转换器
6.1 A/D转换器
项目六 知识测试
“数字电子技术与项目训练”进入门槛很低,学习过“电路分析(或电工与电路基础)、模拟电子技术、高等数学”课程更好,其实课程内容中约有90%的内容不需要上述课程的支持,高中物理、数学知识即可支撑该课程大部分内容的学习。
[1]电子材料与元器件. 陈颖主编. 高等职业教育电子信息类贯通制教材(电子技术专业). 北京:电子工业出版社
[2] 数字逻辑与计算机硬件设计基础(第二版)(英文原版). [美] M.Morris Mano,Charles R. Kime著.北京:电子工业出版社
[3] 数字电子技术基础. 清华大学电子教研组编.阎石主编. 第四版.北京:高等教育出版社
1Q : 学习“数字电子技术基础”课程需要很好地数学(如高等数学)功底吗?
1A : 不需要,仅需简单的高数基本知识,如微积分的基本概念等,因为本课程的数学基础是逻辑代数(即布尔代数),该理论主要建立在两个逻辑值0、1和三个基本运算“与”、“或”、“非”的基础上,与普通代数有很大的区别,也就是说,没有很强数学功底的学生也可以很好地学习本门课程。
2Q : 数字电子技术和模拟电子技术有怎样的联系和区别?
2A : 工程上通常将信号(通常为电信号)分为模拟信号和数字信号两大类:模拟信号是指在时间和数值上都连续变化的信号,传输、处理模拟信号的电路称为模拟电路;数字信号是指在时间或数值上离散的信号,而传输、处理数字信号的电路称为数字电路。对应这两大类电路,在电子技术领域中就出现了数字电子技术和模拟电子技术两大分支。这两大分支工程性、实践性都很强,被统称为“电子技术”。
3Q : 电子信息为何通常要“数字化”?
3 A : 电子信息技术经历了由模拟向数字的转变过程,这是由于获取的信息的初始形态一般都是模拟的,因而初期大多采用的是模拟电子技术,但集成电路的普及使得电子信息数字化有了物质基础,电子设备实行数字化体制后有很多优点,如设备抗干扰性强、传输效率高、性能稳定、生产制造方便、易于大规模集成、便于对信息进行处理以实现模拟信号体制下无法实现的功能等。