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数字电路
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spContent=在当今信息时代,数字技术已经渗透到人们生活的各个领域 ,上至前沿科技,下至日常生活,人类已经进入数字化生存模式。数字电子技术是信息时代的支撑技术,在信息化进程中起着巨大的推动作用。本课程一数字逻辑为基础,系统分析为桥梁全面介绍数字电路的基本理论、分析方法、综合方法和实际应用。
—— 课程团队
课程概述
数字电子技术是电子信息类、电气工程类、自动控制类、机电类以及计算机类专业的一门专业基础课程。它是电类学生知识结构的重要组成部分,在人才培养中起着十分重要的作用。本课程是一门工程实践性很强的基础课,它的基本理论和实践技能是许多其他后续课程学习的基础。本课程主要讲授数字电子技术的基本概念、基本知识和基本技能,以及组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法。其中每一个部分都以常见的中规模集成器件为例来讲授,培养学生解决实际问题的能力。


授课目标

通过对常用的逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计方法的学习,使学生获得数字电路方面的基本知识、基本理论和基本技能的同时,要注重培养学生的设计理念和提高实践技能。达到如下目标:

1.掌握数字电路的基本知识基本原理,后续课程打下良好的基础。


2.理解数字电路的分析方法和设计方法,并能灵活地加以运用。


3.了解大规模及超大规模集成电路的基本原理及简单的应用。


4.能使用EDA平台设计简单的数字电路或较复杂的数字系统。

成绩 要求

学习课程,按时完成单元测试和作业,最后在线考试。最终成绩按百分制计分,60-75分为合格,75-85分为良好,85-100分为优秀。其中:单元测试和作业占50%,线上学习和参与课程讨论占30%,期末测试占20%。最终成绩达到60分,即可获得本课程结课证书。

课程大纲
预备知识

电路的基础知识,例如串联电路的分压原理、并联电路的分流原理,以及戴维南等效原理等。模拟电子技术中半导体器件(二极管、晶体管和场效应管)的基本工作原理和外特性等。

参考资料

[1] 李继凯.数字电子技术及应用(第二版).北京:科学出版社,2016

[2] 阎石.数字电子技术基础(第六版).北京:高等教育出版社,2016

[3] 张克农,宁该娣.数字电子技术基础(第二版).北京:高等教育出版社,2010

[4] 康华光.电子技术基础数字部分(第六版).北京:高等教育出版社,2014

[5] 杨春玲.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社.,2011

[6] 余孟尝.数字电子技术基础简明教程(第三版).北京:高等教育出版社,2006

[7] 胡晓光.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社,2010

[8] 侯建军.数字电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,2015

[9] 杨志忠,卫桦林.数字电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,2018

[10] 邱寄帆.数字电子技术.北京:高等教育出版社.2015

[11] 杨聪锟.数字电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,2014

[12] 黄洁.数字电子技术(第二版).北京:高等教育出版社,2013

[13]夏宇闻,韩彬. Verilog数字系统设计教程(第四版).北京:北京航空航天大学出版社,2017

常见问题

Q :  TTL门和CMOS门的多余输入端应如何处理?

A :  常见的处理方法有两种:一是将它们与其他输入端并接在一起;二是根据逻辑要求,与门或者与非门的多余输入端通过1千欧到3千欧的电阻接正电源,多CMOS电路可以直接接电源,或门、或非门的多余输入端直接接地。

Q :  逻辑函数有哪两种标准表达式?

A :  最小项之和的形式和最大项之积的形式。

Q :  组合逻辑电路的特点是什么?

A :  组合逻辑电路任意时刻的输出仅仅取决于当时的输入,与电路过去的状态无关,其内部不含存储器件。

Q :  常用的组合逻辑器件有哪些?

A :  编码器、译码器、数据选择器、数据分配器和加法器等。

Q :  按触发方式分类,触发器可以分为哪几类?

A :  可分为三类:电平触发、脉冲触发和边沿触发。

Q :  在时序电路中,同步和异步有何不同之处?

A :  在同步时序电路中,所有的触发器都由同一个时钟脉冲CP控制。状态变化同时进行。而在异步时序电路中,各触发器没有统一的时钟脉冲信号,状态变化不是同时发生的。由此可知,同步时序电路的速度要高于异步时序电路。

Q :  时序逻辑,电路的描述方法有哪几种?

A : 常见的描述方法有四种。1,逻辑表达式;2,状态转换表;3,状态转换图;4,时序图 。

Q :  RAM和ROM的主要区别是什么?

A :  RAM是指能够随时在任意指定地址读出数据或写入数据的读写存储器。RAM的突出优点是读写方便,使用灵活,缺点是不能长久保存信息,一旦掉电,所存信息就会丢失。只读存储器ROM,一旦写入数据后,即使切断电源以后,存储的信息也不会丢失,只能读出不能写入。

Q :  A/D的转化过程包括哪些?

A :  一般包括采样、保持、量化和编码四个过程。