《数字电子技术基础》(数电)课程是电类各本科生专业的必修课,是电子技术方面入门性质的专业技术基础课,具有很强的实践性。
本课程是由东北大学电子技术基础课程教学团队提供,东北大学电子技术基础课程2005年被评为国家级精品课程。
本课程主要内容包括数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和整形、数/模转换和模/数转换等。
通过对本课程相关内容的教学,能够让学生获得数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能;掌握数字电路的分析和设计方法;培养学生分析问题和解决问题的能力,培养学生工程观念,为进一步的学术研究和工程应用奠定基础。
第1章(上)
1.1 计数体制
1.2 数制间的转换
1.3 常用编码
1.4 数字电路的几个概念
1.5 基本逻辑运算和基本逻辑门
1.6 逻辑函数及其表示法
第1章(下)
1.7 逻辑函数的代数(公式)化简法
1.8 卡诺图的画法
1.9 逻辑函数的一般卡诺图化简法
1.10 有无关项的卡诺图化简法
1.11 本章典型例题
第1章自测题
第2章
2.1 逻辑门电路概述
2.2 基本逻辑门电路
2.3 TTL与非门的工作原理
2.4 电压传输特性
2.5 TTL与非门的输入特性
2.6 TTL与非门的输入负载特性
2.7 TTL与非门的输出特性
2.8 带负载能力
2.9 集电极开路门(OC门)
2.10 三态输出门(TSL门)
2.11 CMOS反相器结构和工作原理
2.12 CMOS反相器输入及输出特性曲线
2.13 CMOS与非门、或非门及三态门
2.14 漏极开路OD门
2.15 CMOS传输门
2.16 本章典型例题
第2章自测题
第3章
3.1 小规模集成电路构成的组合电路分析
3.2 小规模集成电路构成的组合电路的设计
3.3 编码的概念
3.4 二进制编码
3.5 优先编码器
3.6 译码器的概念与二进制译码器
3.7 2-10进制译码器
3.8 半导体数码管
3.9 七段字形译码器
3.10 数据分配器
3.11 数据选择器
3.12 数值比较原理和一位数值比较器
3.13 4位数值比较器
3.14 4位数值比较器的应用例题
3.15 MSI构成组合电路的设计
3.16 Verilog概述
3.17 Verilog语法的基本概念
3.18 本章典型例题
第3章自测题
第4章
4.1 基本RS触发器
4.2 同步触发器
4.3 TTL边沿JK触发器
4.4 维持阻塞D触发器
4.5 触发器逻辑功能转换
4.6 基本SR锁存器(第6版)
4.7 门控SR锁存器(第6版)
4.8 主从D触发器
第4章自测题
第5章
5.1 时序逻辑电路的特点
5.2 触发器构成的时序逻辑电路的分析
5.3 触发器构成的时序逻辑电路的设计
5.4 计数器
5.5 其他计数器
5.6 计数器构成任意进制计数器
5.7 顺序发生电路
5.8. 移位寄存器74194的功能及应用
第5章自测题
第6章
6.1 固定只读存储器ROM点阵图
6.2 RAM的位扩展
6.3 RAM的字扩展
第6章自测题
实验
实验一 基于ADCL-V数字电子实验箱的交通灯电路设计及实现
实验二 基于MULTISIM14.0仿真软件的六十进制计数器电路设计及实现
第7章
7.1 可编程逻辑器件概述
7.2 可编程逻辑器件开发流程
7.3 PLD的逻辑表示方法
7.4 FPGA(现场可编程门阵列)
第7章自测题
第8章
8.1 555定时器原理
8.2 多谐振荡器
8.3 单稳态触发电路
8.4 施密特触发电路
第8章自测题
第9章
9.1 二进制权电阻网络DAC
9.2 倒T型电阻网络DAC
9.3 逐次逼近型AD转换器
9.4 双积分型AD转换器
第9章自测题
电路原理,模拟电子技术基础
教材:
[1] 李景宏,王永军主编. 数字逻辑与数字系统(第6版),北京,电子工业出版社,2022年
[2] 李晶皎、王爱侠、闫爱云、李景宏主编。逻辑与数字系统设计(Verilog版),北京,清华大学出版社,2023年
[3]杨春玲,王淑娟主编 数字电子技术基础(第二版),高等教育出版社,2017年
[4] 赵丽红,李景宏,王永军主编,数字逻辑与数字系统设计(第2版),高等教育出版社,2019年
(1)学习 “数字电子技术基础”课程需要哪些预备知识?
主要是半导体器件的基础知识,如二极管、三极管(MOS、BJT)的结构、工作原理及特性。
(2)数字电路和模拟电路之间有何区别?
工程上通常将电子电路分为模拟电路和数字电路两大类:模拟电路是指传递、加工和处理用时间幅度连续的电压或电流值来表示信息的电子电路。
另一类是数字电路,是指传递、加工和处理用时间幅度离散的电压序列来表示信息的电子电路。
(3)数字电路和模拟电路中三极管的工作状态有何不同?
以双极型三极管为例,模拟电路中,三极管通常工作在放大状态,而在数字电路中,三极管通常工作在饱和导通状态或截止状态。
(4)相对于模拟电路,数字电路有何优势?
数字电路的优势:工作可靠性高、抗干扰能力强;数字信息便于长期保存;数字集成电路的产品系列多、通用性强、成本低;保密性好,数字信息容易进行加密处理,不易被窃取;数字电路便于高度集成化等。