spContent=《数字逻辑》课程是计算机科学与技术专业的学科基础课程。课程在介绍数制与编码、逻辑代数、门电路、触发器、半导体电路等基本知识的基础上,结合工程实例,全面介绍组合逻辑电路、时序逻辑电路类型、逻辑功能分析及应用、A/D、D/A转换电路原理。以应用为驱动,讲授常用的中大规模集成电路及其应用方法。通过本课程的学习,要求学生掌握数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的方法,具有初步解决数字逻辑问题的能力,能运用EDA软件(如Proteus)进行基本电路设计和仿真分析,为学习《计算机组成原理》等后续课程奠定基础。本课程强调工程应用,具有较强的理论性和实践性,着重培养学生一丝不苟的学习态度、实事求是的科学精神、勇于开拓的创新意识。
《数字逻辑》课程是计算机科学与技术专业的学科基础课程。课程在介绍数制与编码、逻辑代数、门电路、触发器、半导体电路等基本知识的基础上,结合工程实例,全面介绍组合逻辑电路、时序逻辑电路类型、逻辑功能分析及应用、A/D、D/A转换电路原理。以应用为驱动,讲授常用的中大规模集成电路及其应用方法。通过本课程的学习,要求学生掌握数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的方法,具有初步解决数字逻辑问题的能力,能运用EDA软件(如Proteus)进行基本电路设计和仿真分析,为学习《计算机组成原理》等后续课程奠定基础。本课程强调工程应用,具有较强的理论性和实践性,着重培养学生一丝不苟的学习态度、实事求是的科学精神、勇于开拓的创新意识。
—— 课程团队
课程概述
《数字逻辑》课程是计算机科学与技术专业的学科基础课程。课程在介绍数制与编码、逻辑代数、门电路、触发器、半导体电路等基本知识的基础上,结合工程实例,全面介绍组合逻辑电路、时序逻辑电路类型、逻辑功能分析及应用、A/D、D/A转换电路原理。以应用为驱动,讲授常用的中大规模集成电路及其应用方法。通过本课程的学习,要求学生掌握数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的方法,具有初步解决数字逻辑问题的能力,能运用EDA软件(如Proteus)进行基本电路设计和仿真分析,为学习《计算机组成原理》等后续课程奠定基础。本课程强调工程应用,具有较强的理论性和实践性,着重培养学生一丝不苟的学习态度、实事求是的科学精神、勇于开拓的创新意识。
成绩 要求
课程大纲
数制与编码
课时目标:通过对数制和编码方法的学习,理解掌握数制和编码的概念、常用的编码方法。
1.1 概述
1.2 几种常用的数制
1.3 不同数制间的转换
1.4 二进制算术运算
1.4.1 二进制算术运算的特点
1.4.2 反码、补码和补码运算
1.5 几种常用的编码
逻辑代数基础
课时目标:学生从最简单的与、或、非逻辑出发,逐渐深入,通过对逻辑代数与逻辑函数化简的学习,理解掌握逻辑代数的基础知识、掌握逻辑函数化简的相关概念和方法。
2.1 概述
2.2 逻辑代数中的三种基本运算
2.3 逻辑代数的基本公式和常用公式
2.3.1 基本公式
2.3.2 若干常用公式
2.4 逻辑代数的基本定理
2.4.1 代入定理
2.4.2 反演定理
2.4.3 对偶定理
2.5 逻辑函数及其描述方法
2.5.1 逻辑函数
2.5.2 逻辑函数的描述方法
2.5.3 逻辑函数的两种标准形式
2.6 逻辑函数的化简方法
2.6.1 公式化简法
2.6.2 卡诺图化简法
*2.6.3 奎恩-麦克拉斯基化简法(Q-M法)
2.7 具有无关项的逻辑函数及其化简
2.7.1 约束项、任意项和逻辑函数式中的无关项
2.7.2 无关项在化简逻辑函数中的应用
2.8 多输出逻辑函数的化简
2.9 逻辑函数形式的变换
门电路
课时目标:学生通过对门电路的学习,可以简单了解门电路的内部结构以及不同结构对门电路电器特性的影响,学会选择门电路和查阅资料,从简单电路出发,由浅入深地提高硬件系统设计与开发能力。
3.1 概述
3.2 半导体二极管门电路
3.2.1 半导体二极管的开关特性
3.2.2 二极管与门
3.2.3 二极管或门
3.3 CMOS门电路
3.3.1 MOS管的开关特性
3.3.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理
3.3.3 CMOS反相器的静态输入特性和输出特性
3.3.4 CMOS反相器的动态特性
3.3.5 其他类型的CMOS门电路
3.3.6 CMOS集成电路的正确使用
3.3.7 CMOS数字集成电路的各种系列
组合逻辑电路
课时目标:学生通过对组合逻辑电路的学习,理解逻辑电路的基本概念和分析方法,具备基于门电路或MSI进行电路系统设计、分析的能力。了解如何将用语言描述的问题通过分析转化为用逻辑函数描述,最终通过集成门电路或者集成组合逻辑器件解决问题。
4.1 概述
4.2 组合逻辑电路的分析方法
4.3 组合逻辑电路的基本设计方法
4.4 若干常用的组合逻辑电路模块
4.4.1 编码器
4.4.2 译码器
4.4.3 数据选择器
4.4.4 加法器
4.4.5 数值比较器
4.5 层次化和模块化的设计方法
4.6 可编程逻辑器件
4.9 组合逻辑电路中的竞争-冒险
4.9.1 竞争-冒险现象及其成因
4.9.2 检查竞争-冒险现象的方法
4.9.3 消除竞争-冒险现象的方法
半导体存储电路
课时目标:学生通过对触发器、存贮器及可编程器件的学习,掌握不同触发器分析所需要的特征方程、状态真值表、状态图,初步认识时序的概念和分析方法,了解系统的设计和分析方法。
5.1 概述
5.2 SR锁存器
5.3 触发器
5.3.1 电平触发的触发器
5.3.2 边沿触发的触发器
5.3.3 脉冲触发的触发器
5.3.4 触发器按逻辑功能的分类
5.3.5 触发器的动态特性
5.4 寄存器
5.5 存储器
5.5.1 静态随机存储器(SRAM)
*5.5.2 动态随机存储器(DRAM)
5.5.3 只读存储器(ROM)
5.5.4 存储器容量的扩展
5.5.5 用存储器实现组合逻辑函数
时序逻辑电路
课时目标:通过学习,学生能够掌握时序逻辑电路基本概念、基本原理,掌握时序逻辑电路的分析和方法、步骤,掌握典型MSI器件的功能及基于MSI的电路系统的设计方法。
6.1 概述
6.2 时序逻辑电路的分析方法
6.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法
6.2.2 时序逻辑电路的状态转换表、
状态转换图、状态机流程图和时序图
*6.2.3 异步时序逻辑电路的分析方法
6.3 若干常用的时序逻辑电路
6.3.1 移位寄存器
6.3.2 计数器
6.3.3 顺序脉冲发生器
6.3.4 序列信号发生器
6.4 时序逻辑电路的设计方法
6.4.1 同步时序逻辑电路的设计方法
6.4.2 时序逻辑电路的自启动设计
*6.4.3 异步时序逻辑电路的设计方法
*6.4.4 复杂时序逻辑电路的设计
6.5 用可编程逻辑器件实现同步时序逻辑电路
6.5.1 可以实现时序逻辑电路的可编程逻辑器件
6.5.2 用硬件描述语言Verilog HDL描述时序逻辑电路
6.6 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象
脉冲波形的产生与整形
课时目标:通过对脉冲波形的产生与整形方法的学习,学生可了解脉冲产生的基本原理、振荡电路的基本原理、555定时器及其应用。
7.1 概述
7.2 施密特触发电路
7.2.1 施密特触发电路的结构和工作原理
7.2.2 用门电路组成的施密特触发电路
7.2.3 施密特触发电路的应用
7.3 单稳态电路
7.3.1 用门电路组成的单稳态电路
7.3.2 集成单稳态电路
7.4 多谐振荡电路
7.4.1 对称式多谐振荡电路
7.4.2 非对称式多谐振荡电路
7.4.3 环形振荡电路
7.4.4 用施密特触发电路构成的多谐振荡电路
7.4.5 石英晶体多谐振荡电路
7.5 555定时器及其应用
7.5.1 555定时器的电路结构和功能
7.5.2 用555定时器接成的施密特触发电路
7.5.3 用555定时器接成的单稳态电路
7.5.4 用555定时器接成的多谐振荡电路
数-模和模-数转换
课时目标:通过对D/A和A/D转换器的学习,使学生能够理解电阻网络D/A转换器和倒T形电阻网络转换器的基本概念和使用方法。
8.1 概述
8.2 D/A转换器的电路结构和工作原理
8.2.1 权电阻网络D/A转换器
8.2.2 倒T形电阻网络D/A转换器
8.2.3 权电流型D/A转换器
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