石河子大学：《数字电子技术》课程教学大纲 digital electronic technique foundation

数字电子技术基础课程教学大纲 课程名称：数字电子技术digital electronic technique foundation 课程编码：z105037 总学时/总学分：64/4理论学时/理论学分：50实验学时/实验学分：14 适用专业：电气工程及其自动化 开课单位：石河子大学机电学院 一、课程性质及目的 1、课程性质：数字电子技术基础是电气信息类专业的一门实践性很强的专业基础课，其主要任 务是通过本课程的学习，使学生获得必要的数字电子技术的基本理论、基本知识和基本技能，掌握常 用数字电路的基本分析方法，培养学生分析、解决实际问题的能力，为后续课程的学习打下必要的 基础。为学生就相关领域自学、深造、拓展和创新莫定基础 2、课程目的：数字电子技术课程的学习要求了解数制和码制的基本概念，掌握逻辑代数基础知 识，了解门电路，掌握组合逻辑电路的分析设计方法，掌握触发器工作原理，掌握时序逻辑电路的 分析设计方法，了解半导体存储器以及可编程逻辑器件，掌握脉冲波形的产生与整形，了解数模转 换的相关知识。 二、课程内容及要求（不要用表格》 1.章节内容、学时分配及教学要求。 第一章数制和码制(2学时) 第一节概述 第二节几种常用的数制 第三节不同数制间的转换 第四节二进制算术运算 第五节几种常用的编码 教学要求：了解数值和码制的基本概念，掌握几种常用数制的转换，理解二进制补码运算。 第二章逻辑代数基础(6学时) 第一节概述 第二节逻辑代数中的三种基本运算 第三节逻辑代数的基本公式和常用公式 第四节逻辑代数的基本定理

数字电子技术基础课程教学大纲 课程名称： 数字电子技术 digital electronic technique foundation 课程编码：z105037 总学时/总学分：64/4 理论学时/理论学分： 50 实验学时/实验学分：14 适用专业：电气工程及其自动化 开课单位：石河子大学机电学院 一、课程性质及目的 1、课程性质：数字电子技术基础是电气信息类专业的一门实践性很强的专业基础课,•其主要任 务是通过本课程的学习,使学生获得必要的数字电子技术的基本理论、基本知识和基本技能，掌握常 用数字电路的基本分析方法，培养学生分析、解决实际问题的能力，为后续课程的学习打下必要的 基础。为学生就相关领域自学、深造、拓展和创新奠定基础 2、课程目的：数字电子技术课程的学习要求了解数制和码制的基本概念，掌握逻辑代数基础知 识，了解门电路，掌握组合逻辑电路的分析设计方法，掌握触发器工作原理，掌握时序逻辑电路的 分析设计方法，了解半导体存储器以及可编程逻辑器件，掌握脉冲波形的产生与整形，了解数模转 换的相关知识。 二、课程内容及要求（不要用表格） 1.章节内容、学时分配及教学要求。 第一章 数制和码制(2 学时) 第一节 概述 第二节 几种常用的数制 第三节 不同数制间的转换 第四节 二进制算术运算 第五节 几种常用的编码 教学要求：了解数值和码制的基本概念，掌握几种常用数制的转换，理解二进制补码运算。 第二章 逻辑代数基础（6 学时） 第一节 概述 第二节 逻辑代数中的三种基本运算 第三节 逻辑代数的基本公式和常用公式 第四节 逻辑代数的基本定理

第五节逻辑函数及其表示方法 第六节逻辑函数的化简方法 第七节具有无关项的逻辑函数及其化简 教学要求：理解逻辑代数的基本运算，掌握逻辑代数的基本公式和常用公式，掌握逻辑代数的基 本定理和逻辑函数的表示方法，掌握用公式法和卡诺图化简的方法，理解具有无关项的逻辑函数化 简方法。 第三章门电路(4学时) 第一节概述 第二节半导体二极管门电路 第三节C0s门电路 第四节其他类型QM0S门电路 第五节TTL门电路 实验一TTL门电路(2学时) 教学要求：理解二极管门电路，理解COS非门反相器的工作原理，了解其输入输出特性，理解 TTL非门反相器的工作原理，理解传输门、D门、0C门、三态门的特性。 第四章组合逻辑电路(10学时) 第一节概述 第二节组合逻辑电路的分析和设计 第三节若干常用的组合逻辑电路 第四节组合逻辑电路中竞争和冒险 实验二组合逻辑电路(2学时) 教学要求：掌握组合逻辑电路的分析方法，掌握组合逻辑电路的设计方法，理解编码器、译码器、 数据选择器、数值比较器、加法器的工作原理，会用译码器和数据选择器进行组合逻辑电路的设计。 了解组合逻辑电路中的竞争冒险现象。 第五章触发器(6学时) 第一节概述 第二节SR锁存器 第三节电平触发的触发器

第五节 逻辑函数及其表示方法 第六节 逻辑函数的化简方法 第七节 具有无关项的逻辑函数及其化简 教学要求：理解逻辑代数的基本运算，掌握逻辑代数的基本公式和常用公式，掌握逻辑代数的基 本定理和逻辑函数的表示方法，掌握用公式法和卡诺图化简的方法，理解具有无关项的逻辑函数化 简方法。 第三章 门电路（4 学时） 第一节 概述 第二节 半导体二极管门电路 第三节 CMOS 门电路 第四节 其他类型 CMOS 门电路 第五节 TTL 门电路 实验一 TTL 门电路（2 学时） 教学要求：理解二极管门电路，理解 CMOS 非门反相器的工作原理，了解其输入输出特性，理解 TTL 非门反相器的工作原理，理解传输门、OD 门、OC 门、三态门的特性。 第四章 组合逻辑电路（10 学时） 第一节 概述 第二节 组合逻辑电路的分析和设计 第三节 若干常用的组合逻辑电路 第四节 组合逻辑电路中竞争和冒险 实验二 组合逻辑电路（2 学时） 教学要求：掌握组合逻辑电路的分析方法，掌握组合逻辑电路的设计方法，理解编码器、译码器、 数据选择器、数值比较器、加法器的工作原理，会用译码器和数据选择器进行组合逻辑电路的设计。 了解组合逻辑电路中的竞争冒险现象。 第五章 触发器（6 学时） 第一节 概述 第二节 SR 锁存器 第三节 电平触发的触发器

第四节脉冲触发的触发器 第五节边沿触发的触发器 第六节触发器的逻辑功能及其描述方法 实验三触发器(2学时) 教学要求：理解触发器的概念，掌握SR锁存器的工作原理，理解电平触发的工作特点，理解脉 冲触发的工作特点，理解边沿触发的工作特点，掌握不同结构触发器的动作特点，掌握不同逻辑功 能触发器的逻辑关系，理解动作特点和触发方式和逻辑功能之间的联系。 第六章时序逻辑电路(10学时) 第一节概述 第二节时序逻辑电路的分析方法 第三节若干常用的时序逻辑电路 第四节时序逻辑电路的设计 第五节时序逻辑电路中的竞争冒险现象 实验四计数器设计(2学时) 教学要求：掌握时序逻辑电路的分析方法，理解组合逻辑电路的设计方法，掌握计数器的工作原 理，掌握任何进制计数器的构成方法，理解寄存器的工作原理，了解时序逻辑电路中的竞争冒险。 第七章半导体存储器(2学时) 第一节概述 第二节只读存储器 第三节随机存储器 第四节存储器容量的扩展 第五节用存储器实现组合逻辑电路 实验五计数译码显示(2学时) 教学要求：使学生了解半导体存储器和的基本原理及使用特点，了解RAM、ROM的基本原理和使 用方法：掌握RAM的容量扩展方法。 第八章可编程逻辑器件(2学时) 第一节概述 第二节现场可编程逻辑阵列

第四节 脉冲触发的触发器 第五节 边沿触发的触发器 第六节 触发器的逻辑功能及其描述方法 实验三 触发器（2 学时） 教学要求：理解触发器的概念，掌握 SR 锁存器的工作原理，理解电平触发的工作特点，理解脉 冲触发的工作特点，理解边沿触发的工作特点，掌握不同结构触发器的动作特点，掌握不同逻辑功 能触发器的逻辑关系，理解动作特点和触发方式和逻辑功能之间的联系。 第六章 时序逻辑电路（10 学时） 第一节 概述 第二节 时序逻辑电路的分析方法 第三节 若干常用的时序逻辑电路 第四节 时序逻辑电路的设计 第五节 时序逻辑电路中的竞争冒险现象 实验四 计数器设计（2 学时） 教学要求：掌握时序逻辑电路的分析方法，理解组合逻辑电路的设计方法，掌握计数器的工作原 理，掌握任何进制计数器的构成方法，理解寄存器的工作原理，了解时序逻辑电路中的竞争冒险。 第七章 半导体存储器（2 学时） 第一节 概述 第二节 只读存储器 第三节 随机存储器 第四节 存储器容量的扩展 第五节 用存储器实现组合逻辑电路 实验五 计数译码显示（2 学时） 教学要求：使学生了解半导体存储器和的基本原理及使用特点，了解 RAM、ROM 的基本原理和使 用方法；掌握 RAM 的容量扩展方法。 第八章 可编程逻辑器件（2 学时） 第一节 概述 第二节 现场可编程逻辑阵列

第三节可编程阵列逻辑 第四节通用阵列逻辑 第五节可擦除的可编程逻辑阵列 第六节复杂的可编程逻辑阵列 第七节现场可编程逻辑阵列 第八节在系统可编程通用数字开关 第九节PLD编程 实验六：N进制计数器设计(2学时) 教学要求：了解可编程逻辑器件，理解各种PD在电路结构和性能上的特点，作用和适用场合 了解PLD、CPLD,FPGA 第九章硬件描述语言(4学时) 第一节概述 第二节VHDL简介 第三节用VHDL描述逻辑电路的实例 教学要求：了解硬件描述语言及EDA的相关知识，学习一种EDA软件。 第十章脉冲波形的产生和整形(4学时) 第一节概述 第二节施密特触发器 第二节单稳态触发器 第三节多诺振荡器 第五节555定时器及应用 实验七555定时器应用(2学时) 教学要求：理解常用脉冲波形的产生与变换电路的工作原理，掌握555定时器的应用。理解多谐 振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的功能及应用：555定时器结构及应用，掌握常用脉冲波形 的产生与变换电路的应用。 第十一章数模和模数转换 第一节概述 第二节DA转换器

第三节 可编程阵列逻辑 第四节 通用阵列逻辑 第五节 可擦除的可编程逻辑阵列 第六节 复杂的可编程逻辑阵列 第七节 现场可编程逻辑阵列 第八节 在系统可编程通用数字开关 第九节 PLD 编程 实验六：N 进制计数器设计（2 学时） 教学要求：了解可编程逻辑器件，理解各种 PLD 在电路结构和性能上的特点，作用和适用场合。 了解 PLD、CPLD，FPGA。 第九章 硬件描述语言（4 学时） 第一节 概述 第二节 VHDL 简介 第三节 用 VHDL 描述逻辑电路的实例 教学要求：了解硬件描述语言及 EDA 的相关知识，学习一种 EDA 软件。 第十章 脉冲波形的产生和整形（4 学时） 第一节 概述 第二节 施密特触发器 第二节 单稳态触发器 第三节 多谐振荡器 第五节 555 定时器及应用 实验七 555 定时器应用（2 学时） 教学要求：理解常用脉冲波形的产生与变换电路的工作原理，掌握 555 定时器的应用。理解多谐 振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的功能及应用；555 定时器结构及应用，掌握常用脉冲波形 的产生与变换电路的应用。 第十一章 数模和模数转换 第一节 概述 第二节 ＤＡ转换器

第三节AD转换器 教学要求：了解A/D、D/A转换器的工作原理及技术指标：理解D/A转换器的原理、技术指标及 应用：理解A/D转换器的原理、技术指标及应用：掌握D/A、A/D转换器的原理。 2、教学方法： 本课程的教学形式，主要是课堂讲授和实验教学，具体方法可采用讲解法、演示法、练习法等：有 的实践性突出的内容，可以根据条件采用在实验室边讲边练的教学形式：有的内容也可以通过电化教 学或在教师指导下学生自学完成。每章应布置适当数量的习题，习题应包含思考题、巩固理论和加深 扩展三个层次。 三、参考教材 1、授课使用的教材： 数字电子技术基础（第五版）阁石主编高等教有出版社 2、主要参考书 电子技术基础数字部分（第四版）华中理工大学康华光主编高等教有出版社 数字电子技术基础第五版习题解答阎石王红遍高等教育出版社 可编程逻辑器件原理、开发及应用西安科技大学赵曙光等编著 数字电子技术基础学习指导与考研指南王淑娟主编高等教育出版社 《Electrics Workbench实用通信与电子线路的计算机仿真》钱恭斌主编电子工业出版社 四、学习要求 学习本课程，要求学生必须具备有关普通物理、电路基础、电子技术基础（模拟部分）等课程的 基本知识，因此本课程应在普通物理、电路基础、模拟电子技术基础等课程后开设。 五、成绩评定方式 本门课程成绩采用百分制计分，笔试，闭卷 成绩构成：平时成绩30%，笔试70%。 平时成绩构成及要求：考勤5%，平时作业10%，实验10%，课堂讨论5%

第三节 ＡＤ转换器 教学要求：了解 A/D、D/A 转换器的工作原理及技术指标；理解 D/A 转换器的原理、技术指标及 应用；理解 A/D 转换器的原理、技术指标及应用；掌握 D/A、A/D 转换器的原理。 2、教学方法： 本课程的教学形式,主要是课堂讲授和实验教学,具体方法可采用讲解法、演示法、练习法等；有 的实践性突出的内容,可以根据条件采用在实验室边讲边练的教学形式；有的内容也可以通过电化教 学或在教师指导下学生自学完成。每章应布置适当数量的习题,习题应包含思考题、巩固理论和加深 扩展三个层次。 三、参考教材 1、授课使用的教材： 数字电子技术基础（第五版） 阎 石 主编 高等教育出版社 2、主要参考书 电子技术基础 数字部分（第四版）华中理工大学康华光 主编 高等教育出版社 数字电子技术基础第五版习题解答 阎石 王红遍 高等教育出版社 可编程逻辑器件原理、开发及应用 西安科技大学 赵曙光等编著 数字电子技术基础学习指导与考研指南 王淑娟主编 高等教育出版社 《Electrics Workbench 实用通信与电子线路的计算机仿真》钱恭斌 主编 电子工业出版社 四、学习要求 学习本课程,要求学生必须具备有关普通物理、电路基础、电子技术基础（模拟部分）等课程的 基本知识,因此本课程应在普通物理、电路基础、模拟电子技术基础等课程后开设。 五、成绩评定方式 本门课程成绩采用百分制计分，笔试，闭卷 成绩构成：平时成绩 30% ,笔试 70%。 平时成绩构成及要求：考勤 5%，平时作业 10%，实验 10%，课堂讨论 5%

附：实验大纲（指理论含实验课中的实验部分内容） 学时实验主要仪器每组】 序号 实验项目名称 实验内容 分配 米刑 /设备 人数 1、TTL与非门的逻辑功能测试： SJB-118 2 型数字电 2、其它类型门电路逻辑功能测试。(1)用 路实验板 1 TL门电路 与非门实现的与门电路：(2)用与非门实现 2 验证性 的或门电路：(3)用与非门实现的与或非门 电路：(4)用与非门实现的异或门电路。 1、用异或门搭接成一半加器，然后测试其 SJB-118 2 型数字电 功能：2、用异或门搭接成一全加器，然后 2 全加器 2 综合性 路实验板 测试其功能：3、集成加法器。 (1)根据引脚图插接实验线路：(2)进行 二进制加法：(3)将进位位接+5V电源重复 1、基本S触发器： SB-118 2 2、D触发器。 型数字电 路实验板 (1)测试异步置位端S。和异步复位端瓦 触发器 的功能：(2)测试D触发器的逻辑功能。 2 验证性 3、K触发器。 (1)测试置位端5和多位端厄的功能 (2)测试JK触发器的逻辑功能。 1、异步计数器的设计 SIB-118 4 计数器 对于加法计数器设计 2 综合性 减法计数器设计 1、集成十进制计数器的功能测试。 SJB-118 2 (1)二进制计数功能的测试：(2)五时制 型数字电 计数功能的测试：(3)十进制计数功能的测 路实验板 译码、显示电路测试 (1)试灯功能和灭灯功能的测试：(2)逻 6 计数、译码显辑开关给译码器输入8421CD码，记录结 2 示电路 综合性 果。 计数、译码、显示电路 1)将译码器的皿输入端 LDA逻辑开关的 连线断开出端分：(2)将十进制的输出端分 别与译码器输入端DLBA连接：(3)给计数 器的A端关入LHZ连续脉冲的通电观察电路 工作 6 N进制计数器1、一百进制计数器： 2 2 设计性 SJB-118 型数字电

附：实验大纲（指理论含实验课中的实验部分内容） 序号 实验项目名称 实验内容 学时 分配 实验 类型 主要仪器 /设备 每组 人数 1 TTL 门电路 1、TTL 与非门的逻辑功能测试； 2、其它类型门电路逻辑功能测试。（1）用 与非门实现的与门电路；（2）用与非门实现 的或门电路；（3）用与非门实现的与或非门 电路；（4）用与非门实现的异或门电路。 2 验证性 SJB-118 型数字电 路实验板 2 2 全加器 1、用异或门搭接成一半加器，然后测试其 功能；2、用异或门搭接成一全加器，然后 测试其功能；3、集成加法器。 （1）根据引脚图插接实验线路；（2）进行 二进制加法；（3）将进位位接+5V 电源重复 2 综合性 SJB-118 型数字电 路实验板 2 3 触发器 1、基本 RS 触发器； 2、D 触发器。 （1）测试异步置位端 d S 和异步复位端 Rd 的功能；（2）测试 D 触发器的逻辑功能。 3、JK 触发器。 （1）测试置位端 d S 和多位端 Rd 的功能 （2）测试 JK 触发器的逻辑功能。 2 验证性 SJB-118 型数字电 路实验板 2 4 计数器 1、异步计数器的设计 2、对于加法计数器设计 3、减法计数器设计 2 综合性 SJB-118 型数字电 路实验板 2 5 计数、译码显 示电路 1、集成十进制计数器的功能测试。 （1）二进制计数功能的测试；（2）五时制 计数功能的测试；（3）十进制计数功能的测 试。 2、译码、显示电路测试。 （1）试灯功能和灭灯功能的测试；（2）逻 辑开关给译码器输入 8421BCD 码，记录结 果。 3、计数、译码、显示电路。 （1）将译码器的皿输入端 BLDA 逻辑开关的 连线断开出端分；（2）将十进制的输出端分 别与译码器输入端 DLBA 连接；（3）给计数 器的A端关入LHZ连续脉冲的通电观察电路 工作。 2 综合性 SJB-118 型数字电 路实验板 2 6 N 进制计数器 1、一百进制计数器； 2 设计性 SJB-118 型数字电 2

2、六十进制计数器： 路实验板 3、二十四制计数器。 SIB-118 555定时器 1、由555定时器构成多波振荡器： 2 验证性 2、由555定时器构成单稳态触发器。 实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实验、其它类 型实验。 大纲制定者：任玲 大纲审定者： 制定时间：2010.4

2、六十进制计数器； 3、二十四制计数器。 路实验板 7 555 定时器 1、由 555 定时器构成多波振荡器； 2、由 555 定时器构成单稳态触发器。 2 验证性 SJB-118 型数字电 路实验板 2 实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实验、其它类 型实验。 大纲制定者：任玲 大纲审定者： 制定时间：2010.4