数字逻辑设计
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课程详情
课程评价
spContent=数字逻辑设计是计算机系统能力培养课程体系中重要的基础课程，是后续计算机组成与系统结构、嵌入式系统等课程的重要先修课程，通过该课程的学习，可以为学生日后设计处理器（CPU）等复杂数字系统打下良好的基础。
—— 课程团队
课程概述

  本课程主要面向计算机专业的本科生，对于自动化、电子信息等专业的本科生也有较高的参考价值。本课程是一门理论性、工程性和实践性较强的专业基础课。本课程作为“大学物理”与“计算机组成与系统结构”课程之间衔接的桥梁，通过相关的教学活动，帮助学生获得以下收获：

1.    理解复杂数字系统/计算机系统中基本逻辑单元的工作原理与功能模块的构建方法;

2.    掌握复杂数字系统的Top-Down（自顶向下）的设计流程;

3.    掌握硬件描述语言Verilog的基本语法与使用Verilog语言描述基本逻辑电路的方法;

4.    通过具体实例理解数字系统设计中分析问题和解决问题的方法。

  

授课目标

 通过本课程的学习，使学生全面、系统的掌握现代数字系统设计的基本原理和基本方法。具体目标包括：

1.     掌握MOS晶体管的基本工作原理；

2.     掌握使用MOS晶体管构造基本逻辑门的方法；

3.     掌握使用基本逻辑门构造基本电路模块的方法以及相关的优化方法；

4.     掌握寄存器传输（Register Transfer Level，RTL）模型的基本原理，以及使用RTL模型进行静态时序分析的方法；

5.     掌握硬件描述语言Verilog的基本语法以及硬件描述语言的仿真机理；

6.     掌握使用Verilog语言规范描述四种基本逻辑电路（组合逻辑、寄存器、存储逻辑和总线）的方法；

7.     掌握有限状态机（Finite State Machine，FSM）的规范描述方法；

8.     通过具体实例，掌握数字系统设计中的模块划分、状态机划分、资源共享等方法；

9.  普遍提高学生的硬件设计素养。

课程大纲
预备知识

大学物理，电子线路

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料
  1. 数字逻辑与Verilog设计，第三版，Stephen Brown & Zvonlco Vrancisc 著，罗嵘 选译，清华大学出版社
  2. 数字集成电路：设计透视，第二版，Jan M. Rabaey 等著，清华大学出版社（影印版）
  3. Verilog数字系统设计教程，第四版，夏宇闻，韩彬 著，北京航空航天大学出版社