本课程是电子信息类专业本科生的一门重要的学科基础课程,同时也是一门重要的工程技术课程,是研究数字系统硬件设计的入门课程。本课程主要研究信息的数字表达,数字电路,包括常用CMOS逻辑门电路的结构及其外在电路特性等;向学生介绍组合逻辑设计原理,组合逻辑设计实践,时序逻辑设计原理,时序逻辑设计实践,存储器(ROM,SRAM)和FPGA的基本工作原理和结构;模数/数模转换器(AD/DA)的基本电路结构,工作原理和主要技术指标等。通过本课程的学习使学生理解数学电路的相关知识和分析设计方法,并将这些知识应用于工程领域, 初步具备工程问题表述、数学建模、分析、解决数字电路相关问题的能力。
通过本课程的学习,学生应利用数字逻辑电路的基本理论、基本分析和设计方法,解决后续课程用到的数字电路知识。通过课堂讲授、课程实验和课外上机实验等方式, 学生能够深入理解数字逻辑电路基本的系统设计思想;学生通过综合运用数字电路知识具备分析解决电路领域实际问题的能力,培养学生在工程性设计方面的基本素养。同时,通过这门课程的学习,还能使学生具备严肃认真的科学作风和逻辑思维能力、分析设计能力、归纳总结能力。
具体目标是:
目标1:能解释数字电路及数字系统相关术语;
目标2:能完成信息的数字表达;能解释数字电路的电气特性;
目标3:能够针对数字电路及系统进行组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计;能构建数字系统的基本框架;
目标4:能熟练使用Verilog HDL语言等数字电路的专业开发工具进行电路或系统设计的能力;
目标5:能够在国际同行交流中熟练应用英语进行专业交流。
本课程的学习环节包含:观看讲课视频、完成课后作业、完成单元测验题、参与课程讨论及课程设计、参加期末考试。
课程总成绩由4个部分构成:
(1)平时作业、小论文及随堂考核成绩:20%;
(2)SPOC成绩(作业、测试、期末考试):20%;
(3)小班讨论、课程设计:20%;
(4)期末考试:40%。
先修课程:微积分I、微积分II、电路分析与电子线路、C语言
一.教材:
数字设计—原理与实践(第4版影印版),John F. Wakerly,高等教育出版社 2007
二. 其它参考资料:
1. 数字逻辑设计及应用,姜书艳主编,电子科技大学出版社,2014
2. 数字逻辑设计及应用,姜书艳主编,清华大学出版社,2007
3. Xilinx FPGA原理与实践—基于VIVADO和Verilog HDL,机械工业出版社2018年第1版 卢有亮编著
4. Fundamentals of Digital Logic with Verilog Design, Brown, Z. Vranesic, McGraw-Hill,2003
5. Logic Design Principles, Edward J. McCluskey, Prentice- Hall,1986
6. Digital Logic: Applications and Design(数字逻辑应用与设计(英文版)), John M.Yarbrough S.,机械工业出版社 2002
7. 数字电子技术基础(第5版),阎石主编,高等教育出版社,2007
8. 数字设计—原理与实践(第4版),John F. Wakerly,林生等译,机械工业出版社,2007
9. 数字电路与系统(第2版),刘宝琴等编著,清华大学出版社,2007
10. 数字集成电路教程(第2版),龙忠琪等编,科学出版社 2007
11. 数字逻辑(第2版),毛法尧,高等教育出版社2008
12. 数字电路逻辑设计(脉冲与数字电路第3版),王毓银编,高等教育出版社 1999
13. 脉冲与数字电路,何绪芃等编,电子科技大学出版社 1996
14. 脉冲与数字电路,万栋义编,高等教育出版社, 1986