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数字电子技术基础2018秋SPOC
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spContent=随着电子技术的发展,人们正处于一个信息时代。每天都要通过电视、广播、通信、互联网等多种媒体获取大量信息。而现代信息的存储、处理和传输越来越趋于数字化。常用的计算机、电视机、音响系统、车载导航设备等系统中,无一不采用数字技术。可见,当今世界,数字化产品随处可见,数字技术无处不在。
—— 课程团队
课程概述

本课程将从数字信号的表示开始,讲述数字设计所需要的基础知识和各种设计方法,内容包括数制、码制、逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、硬件描述语言(Verilog HDL)、逻辑门电路、半导体存储器和可编程逻辑器件、脉冲波形的产生与变换电路、数模与模数转换电路等等。为便于大家学习,内容安排采用先“逻辑”、后“电路”的次序。

通过本课程的学习,使学生掌握数字逻辑电路的基本原理、基本分析和基本设计方法,掌握数字集成电路的基本使用方法,了解可编程逻辑器件原理和数字电路EDA设计概念,能够使用硬件描述语言设计、验证并实现数字电路。掌握半导体存储器、数模和模数转换电路的工作原理,为后续专业课程(如微机原理与接口技术、嵌入式系统、大规模数字集成电路设计、数字信号处理等)的学习打下基础。


授课目标

        本课程的教学目的是使学生掌握数字逻辑电路的基本原理、基本分析和基本设计方法,掌握数字集成电路的基本使用方法,了解可编程逻辑器件原理和数字电路EDA设计概念,能够使用硬件描述语言设计、验证并实现数字电路。掌握存储器、数模和模数接口电路的工作原理,为后续专业课程的学习打下基础。通过课程学习,要求学生达到:

1、 熟练掌握逻辑代数的原理和逻辑函数化简方法。

2、 了解数字逻辑门电路的结构特点、分析方法;熟知CMOS门电路的特点、性能指标和应用中的接口问题。

3、 熟练掌握组合逻辑电路与时序逻辑电路的分析与设计方法;了解竞争冒险现象及其消除。

4、 掌握数字集成电路的功能分析与设计方法;掌握典型中规模组合逻辑和时序逻辑集成电路的基本应用与扩展使用。

5、 了解各类RAM、ROM的基本工作原理和结构特点;掌握RAM、ROM的基本使用和扩展使用。

6、 了解可编程器件(SPLD、CPLD、FPGA)的结构和工作原理;了解现代EDA设计方法;能够使用硬件描述语言设计、验证并实现数字电路。

7、 基本掌握各类A/D与D/A电路的工作原理;正确理解并掌握A/D和D/A的主要参数计算。 


成绩要求

成绩构成:单元测验占40%课堂讨论占10%期末考试占50%

60分≤成绩<85分者将获得合格证书,

成绩≥85分者将获得优秀证书。


课程大纲
预备知识

电路理论

模拟电子技术基础(可同学期开设,提前4~5周,并行开课)

参考资料

【1】康华光主编. 电子技术基础,数字部分(第六版),北京:高等教育出版社,2013

【2】罗杰,彭容修主编. 数字电子技术基础(第三版),北京:高等教育出版社,2014

【3】阎石主编. 数字电子技术基础(第五版),北京:高等教育出版社,2006

【4】罗杰主编. Verilog HDL与FPGA数字系统设计,北京:机械工业出版社,2015

【5】(加)Stephen Brown,Zvonko Vranesic著. 数字逻辑基础与Verilog设计(原书第3版),北京:机械工业出版社,清华大学出版社