spContent=《计算机结构与逻辑设计》课程之前一直采用传统课堂授课形式进行,面向东南大学电子科学与工程学院本科二年级学生,每年上课人数约为200人。在多年课堂授课的基础之上,本课程教研组已经对学生开放上课课件、知识点与难点标注以及网络在线答疑的形式与学生进行互动,并对学生分享课外拓展资源。现讲课程在线对学生开放!
同时,本课程是电子科学与工程学院、微电子学院的研究生入学考试的必考科目。
《计算机结构与逻辑设计》课程之前一直采用传统课堂授课形式进行,面向东南大学电子科学与工程学院本科二年级学生,每年上课人数约为200人。在多年课堂授课的基础之上,本课程教研组已经对学生开放上课课件、知识点与难点标注以及网络在线答疑的形式与学生进行互动,并对学生分享课外拓展资源。现讲课程在线对学生开放!
同时,本课程是电子科学与工程学院、微电子学院的研究生入学考试的必考科目。
—— 课程团队
课程概述
序号 | 课程目标 | 教学内容 | 教学环节 |
课堂教学 | 研讨 | 实验 | 上机 |
1 | 了解计算机和数字电路的数值与码制;应用数字逻辑的概念、基本定律及表示方法解决相关问题 | 1.数字逻辑概论 2.逻辑代数与硬件描述语言基础 | + | | | |
2 | 理解计算机中存储器的基本结构和功能扩展方法,掌握数模/模数转换的基本原理并理解其实现方案,了解脉冲波形产生的基本原理,了解Verilog HDL基础。 | 7.半导体存储器 8.数模与模数转换器 9.脉冲波型的变化与产生 10. Verilog HDL基础 | + | | | |
3 | 掌握数字电路的基本理论,熟悉构成数字电路的基本元器件,掌握对数字电路进行分析的一般方法,具备对数字电路进行分析的能力。 | 3.逻辑门电路 5.锁存器与触发器 4.组合逻辑电路 6.时序逻辑电路 | + | | | |
4 | 掌握数字电路的设计原理,熟悉数字电路设计的一般方法,具备针对具体的逻辑问题用数字电路进行设计的能力。 | 4.组合逻辑电路 6.时序逻辑电路 | + | | | |
成绩 要求
课程的考核以考核学生对课程目标的达成为主要目的,以检查学生对教学内容的掌握程度为重要内容。
课程大纲
数字逻辑概论
课时目标:掌握数字信号与数字电路;计算机中的数制与码制;逻辑函数及其表示方法。
1.1原码、补码和反码 1.2二值逻辑变量与基本逻辑运算
逻辑代数与硬件描述语言基础
课时目标:熟练掌握逻辑代数的基本定律和规则;逻辑函数的化简。
2.1 逻辑代数的基本定律和规则
2.2 逻辑函数及其表示方法
2.3 逻辑函数的化简
逻辑门电路
课时目标:掌握基本CMOS门电路的结构和工作原理。
3.1 MOS管及其开关特性
3.2 基本CMOS逻辑门电路
3.3 CMOS门电路的重要计数参数
3.4 逻辑描述的几个问题
组合逻辑电路
课时目标:1.熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法2.掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器和 加法器的逻辑功能及其应用;3.学会阅读MSI器件的功能表,并能根据设计要求完成电路的正确连接。 4.掌握可编程逻辑器件的表示方法,会用PLD实现组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路的分析
4.2 组合逻辑电路的设计
4.3 组合逻辑电路中的竞争-冒险
4.4 典型的组合逻辑电路:编码器
4.5 典型的组合逻辑电路:译码器
4.6 典型的组合逻辑电路:数据选择器
4.7 典型的组合逻辑电路:比较器和运算电路
锁存器与触发器
课时目标:掌握触发器的电路结构与工作原理;触发器的逻辑功能。
5.1 SR锁存器(1)
5.2 SR锁存器(2)
5.3 D锁存器
5.4 主从结构D触发器
5.5 触发器的逻辑功能
时序逻辑电路
课时目标:1、熟练掌握时序逻辑电路的描述方式及其相互转换。3、熟练掌握时序逻辑电路的设计方法4、熟练掌握典型时序逻辑电路计数器、寄存器、移位寄存器的逻辑功能及其应用。5、正确理解时序可编程器件的原理及其应用。
6.1 时序逻辑电路的结构、分类和表达方式
6.2 同步时序电路分析
6.3 异步时序电路分析
6.4 同步时序电路设计
6.5 寄存器和移位寄存器
6.6 计数器
6.7 移位型计数器
6.8 序列信号发生器
半导体存储器
课时目标:了解半导体存储器的分类和主要特点掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址等基本概念了解存储器的存储单元的组成及工作原理掌握RAM、ROM的工作原理及典型应用掌握存储器容量扩展的原理和方法
7.1 只读存储器
7.2 随机存储器
7.3 存储器容量扩展
脉冲波型的变化与产生
课时目标:掌握单稳态触发器;施密特触发器原理和应用
数模与模数转换器
课时目标:1、掌握倒T形电阻网络D/A转换器、权电流D/A转换器的工作原理及相关计算。2、掌握并行比较、逐次比较、双积分A/D转换器的工作原理及其特点。3、正确理解D/A、A/D转换器的主要参数。
9.1 DA转换器
9.2 权电流和权电容DA
9.3 量化编码和并行比较型AD
9.4 逐次比较型AD
9.5 双积分型AD转化器
9.6 DA和AD的技术指标
Verilog HDL基础
课时目标:掌握Verilog HDL基本结构、运算、语句和模型
10.1 Verilog HDL的基本结构
10.2 Verilog HDL基础-数据类型及常量变量
10.3 Verilog HDL基础-运算符及其优先级
10.4 Verilog HDL基础-语句
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