曲阜师范大学：电子信息工程专业《数字电子技术基础》课程教学大纲

《数学电子技术基础》教学大级一、课程基本信息开课单位：物理工程学院课程名称：数字电子技术基础课程英文名称：FundamentalsofDigitalElectronics课程编号：072205课程类型：专业基础课课程总学时：74讲课：54实验：20上机：0学分：3适用专业：通信及电子科学与技术专业大纲编写（修订）时间：2013.12执笔人：尹慧二、课程任务目标（一）课程任务使学生获得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能力，即通过本课程的学习，使学生在理解数字电路的基本概念、基本电路的工作原理和基本分析方法的基础上，能对主要的技术指标采用工程近似方法进行计算，具备运用子技术的能力，为学习后续课程和电子技术在专业中的应用打好基础。（二）课程目标通过本课程的学习，要求学生在熟练掌握逻辑代数基本知识、数字电路的基本分析和设计方法，理解逻辑门电路和常用逻辑器件的工作原理的基础上能用中小规模集成电路进行电路设计；掌握脉冲波形产生与变换电路、数模与模数转换电路的结构与工作原理，对于大规模集成电路的运用和数字系统的设计也应作适当的了解。主讲教师在授课中要突出重点、分散难点，使学生对于主要的问题有清楚、深刻的印象，牢固掌握所学知识。三、教学内容和要求（一）理论教学的内容及要求第一章数制与码制主要教学内容：1.概述；2．几种常用的数制；

《数字电子技术基础》教学大纲 一、课程基本信息 开课单位：物理工程学院 课程名称：数字电子技术基础 课程英文名称：Fundamentals of Digital Electronics 课程编号：072205 课程类型：专业基础课 课程总学时：74 讲课：54 实验：20 上机：0 学 分：3 适用专业：通信及电子科学与技术专业 大纲编写（修订）时间：2013.12 执笔人：尹 慧 二、课程任务目标 （一）课程任务 使学生获得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 解决问题的能力，即通过本课程的学习，使学生在理解数字电路的基本概念、基本电路的工 作原理和基本分析方法的基础上，能对主要的技术指标采用工程近似方法进行计算，具备运 用子技术的能力，为学习后续课程和电子技术在专业中的应用打好基础。 （二）课程目标 通过本课程的学习，要求学生在熟练掌握逻辑代数基本知识、数字电路的基本分析和设 计方法，理解逻辑门电路和常用逻辑器件的工作原理的基础上能用中小规模集成电路进行电 路设计；掌握脉冲波形产生与变换电路、数模与模数转换电路的结构与工作原理，对于大规 模集成电路的运用和数字系统的设计也应作适当的了解。主讲教师在授课中要突出重点、分 散难点，使学生对于主要的问题有清楚、深刻的印象，牢固掌握所学知识。 三、教学内容和要求 （一）理论教学的内容及要求 第一章 数制与码制 主要教学内容： 1．概述； 2．几种常用的数制；．

3.不同数制间的转换；4.二进制算术运算：5.几种常用的编码。教学目的和要求：1.理解数字和码制的概念：2.掌握数制之间的转换；3.理解BCD码、原码、反码、补码；4.了解其他常用编码；重点：（1）二、十六进制及其与十进制的相互转换：（2）8421码：掌握逻辑变量、逻辑函数和逻辑问题的描述方法：（3）数制的相互转换在概念清楚以后可举例说明，第二章逻辑代数基础主要教学内容：1.概述；2.逻辑代数中的三种基本运算；3.逻辑代数的基本公式和常用公式4.逻辑代数的基本定理；5.逻辑函数机器表示方法；6.逻辑函数的化简方法7．具有无关项的逻辑函数机器化简。教学目的和要求：1.掌握逻辑代数的基本运算；2.掌握逻辑代数的基本公式；常用公式和基本定理：3.理解逻辑函数的几种表示方法；4.掌握逻辑函数的公式法化简；5.掌握逻辑函数的卡诺图化简；重点：（1）逻辑代数基本公式和常用公式基本定理；（2）逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法难点：（1）逻辑函数中的约束概念及化简法。逻辑问题的描述方法主要讲清不同描述方法之间的关系，逻辑代数一定要找出常用公式

3. 不同数制间的转换; 4．二进制算术运算; 5. 几种常用的编码。 教学目的和要求： 1．理解数字和码制的概念； 2．掌握数制之间的转换； 3．理解 BCD 码、原码、反码、补码； 4．了解其他常用编码； 重点：（1）二、十六进制及其与十进制的相互转换； （2）8421 码；掌握逻辑变量、逻辑函数和逻辑问题的描述方法; （3）数制的相互转换在概念清楚以后可举例说明， 第二章 逻辑代数基础 主要教学内容： 1．概述; 2．逻辑代数中的三种基本运算; 3．逻辑代数的基本公式和常用公式; 4．逻辑代数的基本定理; 5．逻辑函数机器表示方法; 6．逻辑函数的化简方法 7．具有无关项的逻辑函数机器化简. 教学目的和要求： 1．掌握逻辑代数的基本运算； 2．掌握逻辑代数的基本公式；常用公式和基本定理； 3．理解逻辑函数的几种表示方法； 4．掌握逻辑函数的公式法化简； 5．掌握逻辑函数的卡诺图化简； 重点：（1）逻辑代数基本公式和常用公式基本定理； （2）逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法； 难点：（1）逻辑函数中的约束概念及化简法。 逻辑问题的描述方法主要讲清不同描述方法之间的关系，逻辑代数一定要找出常用公式

基本定理的最简方法，卡诺图化简法主要是把步骤和原则掌握好，一定要牢记约束项的处理方法。第三章门电路主要教学内容：1.半导体二极管门电路2.CMOS门电路3.TTL门电路教学目的和要求：1．理解二、三极管的开关特性；2.理解最简单的门电路：3.了解TTL门电路的内部结构及其工作原理，理解其电压传输特性和负载特性，了解其电气特性；4.其他类型的门电路；5.理解CMOS门电路的工作原理，理解其电压传输特性，了解其电气特性。。重点：（1）集成组件的外特性。掌握集成组件的逻辑功能。难点：（1）集成门电路的主要参数及使用方法。（2）二极管、普通三极管、CMOS管开关特性CMOS、TTL门电路结构，工作原理。对集成组件的外特性、逻辑功能进行详细说明，集成门电路的主要参数及使用方法可举一例引导，二极管、普通三极管、CMOS管开关特性CMOS、TTL门电路结构，工作原理主要讲特点。第四章组合逻辑电路主要教学内容：1.组合逻辑电路的分析和设计方法：2.若干常用的组合逻辑电路3.组合逻辑电路中的竞争冒险教学目的和要求：1.理解组合逻辑电路的定义、特点；2.掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法3掌握常用集成组合逻辑电路的逻辑功能及使用方法、功能扩展：4.理解常用集成组合逻辑电路的工作原理；

基本定理的最简方法，卡诺图化简法主要是把步骤和原则掌握好，一定要牢记约束项的处理 方法。 第三章 门电路 主要教学内容： 1．半导体二极管门电路 2．CMOS 门电路 3．TTL 门电路 教学目的和要求： 1．理解二、三极管的开关特性； 2．理解最简单的门电路； 3．了解 TTL 门电路的内部结构及其工作原理，理解其电压传输特性和负载特性，了解其 电气特性； 4．其他类型的门电路； 5．理解 CMOS 门电路的工作原理，理解其电压传输特性，了解其电气特性。 重点：（1）集成组件的外特性。掌握集成组件的逻辑功能。 难点：（1）集成门电路的主要参数及使用方法。 （2）二极管、普通三极管、CMOS 管开关特性 CMOS、TTL 门电路结构，工作原理。 对集成组件的外特性、逻辑功能进行详细说明，集成门电路的主要参数及使用方法可举 一例引导，二极管、普通三极管、CMOS 管开关特性 CMOS、TTL 门电路结构，工作原理主要 讲特点。 第四章 组合逻辑电路 主要教学内容： 1．组合逻辑电路的分析和设计方法； 2．若干常用的组合逻辑电路 3．组合逻辑电路中的竞争冒险 教学目的和要求： 1．理解组合逻辑电路的定义、特点； 2．掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法； 3．掌握常用集成组合逻辑电路的逻辑功能及使用方法、功能扩展； 4．理解常用集成组合逻辑电路的工作原理；

5.理解用SSI，MSI设计组合逻辑电路的基本方法；6.了解竞争一冒险现象。重点：（1）常用集成组合逻辑器件的逻辑功能及应用；（2）逻辑电路的设计方法。组合电路中的竞争一冒险。难点：（1）逻辑电路的设计方法。组合电路中的竞争一冒险。对集成组合逻辑器件一定要讲清楚它的逻辑功能、如何应用，容易出错在什么地方，组合电路的分析、组合电路的设计关键是方法步骤要完整，特殊情况的可多举几例简要说明。组合电路中的竞争一冒险概念要清楚。第五章触发器主要教学内容：1.SR锁存器2．电平触发的触发器3.脉冲触发的触发器4.边沿触发的触发器5．触发器的逻辑功能及其描述方式教学目的和要求：1.理解各种触发器的逻辑功能、触发方式、触发特性；2.理解触发器逻辑功能的各种描述方法：3.理解触发器工作原理及各种触发器之间逻辑功能的转换；4.了解触发器的电路结构。重点：（1）逻辑功能；（2）触发方式。难点：（1）工作原理。从基本RS触发器---同步RS触发器---主从RS触发器---边沿触发器说明触发方式、电路结构的区别，以JK、D触发器为例说明触发器的逻辑功能、工作原理。第六章时序逻辑电路主要教学内容：1.时序逻辑电路的分析方法2.若干常用的时序逻辑电路3.时序逻辑电路的设计方法

5．理解用 SSI，MSI 设计组合逻辑电路的基本方法； 6．了解竞争—冒险现象。 重点：（1）常用集成组合逻辑器件的逻辑功能及应用； （2）逻辑电路的设计方法。组合电路中的竞争一冒险。 难点：（1）逻辑电路的设计方法。组合电路中的竞争一冒险。 对集成组合逻辑器件一定要讲清楚它的逻辑功能、如何应用，容易出错在什么地方， 组合电路的分析、组合电路的设计关键是方法步骤要完整，特殊情况的可多举几例简要说明。 组合电路中的竞争一冒险概念要清楚。 第五章 触发器 主要教学内容： 1．SR 锁存器 2．电平触发的触发器 3．脉冲触发的触发器 4．边沿触发的触发器 5．触发器的逻辑功能及其描述方式 教学目的和要求： 1．理解各种触发器的逻辑功能、触发方式、触发特性； 2．理解触发器逻辑功能的各种描述方法； 3．理解触发器工作原理及各种触发器之间逻辑功能的转换； 4．了解触发器的电路结构。 重点：（1）逻辑功能； （2）触发方式。 难点：（1）工作原理。 从基本 RS 触发器-同步 RS 触发器-主从 RS 触发器-边沿触发器说明触发方式、电 路结构的区别，以 JK、D 触发器为例说明触发器的逻辑功能、工作原理。 第六章 时序逻辑电路 主要教学内容： 1．时序逻辑电路的分析方法 2．若干常用的时序逻辑电路 3．时序逻辑电路的设计方法

4.时序逻辑电路中的竞争冒险现象教学目的和要求：1：理解时序逻辑电路的定义、特点和分类：2.掌握同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路分析的基本方法3.理解常用时序逻辑电路的逻辑功能和使用方法、功能扩展及构成任意模值的计数器：4.掌握用门电路和触发器设计同步时序逻辑电路的基本方法5.理解常用时序逻辑电路的工作原理；6.了解异步逻辑电路的基本设计方法：7.了解时序逻辑电路的竞争一冒险现象。重点：（1）时序逻辑电路特点及其基本分析方法：（2）常用中规模组件的应用：（3）同步时序逻辑电路的设计方法。难点：（1）同步时序逻辑电路的设计方法；（2）异步时序逻辑电路的基本分析方法、设计方法。讲清时序逻辑电路的特点，对常用中规模集成组件的逻辑功能、如何应用重点讲解，时序逻辑电路的分析、时序逻辑电路的设计关键是方法步骤要完整，时序逻辑电路设计时怎样进行逻辑抽象获得状态转换图可多举几例。第七章半导体存储器主要教学内容：1.只读存储器2.随机存储器3．存储器容量的扩展教学目的和要求：1.了解半导体存储器ROM、RAM的结构框图、功能特点和使用方法；2.理解RAM的字扩展、位扩展；3.了解用ROM和PLA实现组合逻辑函数；4.了解ROM、RAM的工作原理；5.了解PROM、EPROM工作原理；6.了解动态MOS存储器。重点：（1）存储器的工作原理及主要应用

4．时序逻辑电路中的竞争冒险现象 教学目的和要求： 1．理解时序逻辑电路的定义、特点和分类； 2．掌握同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路分析的基本方法； 3．理解常用时序逻辑电路的逻辑功能和使用方法、功能扩展及构成任意模值的计数器； 4．掌握用门电路和触发器设计同步时序逻辑电路的基本方法； 5．理解常用时序逻辑电路的工作原理； 6．了解异步逻辑电路的基本设计方法； 7．了解时序逻辑电路的竞争—冒险现象。 重点：（1）时序逻辑电路特点及其基本分析方法； （2）常用中规模组件的应用； （3）同步时序逻辑电路的设计方法。 难点：（1）同步时序逻辑电路的设计方法； （2）异步时序逻辑电路的基本分析方法、设计方法。 讲清时序逻辑电路的特点，对常用中规模集成组件的逻辑功能、如何应用重点讲解， 时序逻辑电路的分析、时序逻辑电路的设计关键是方法步骤要完整，时序逻辑电路设计时怎 样进行逻辑抽象获得状态转换图可多举几例。 第七章 半导体存储器 主要教学内容： 1．只读存储器 2．随机存储器 3．存储器容量的扩展 教学目的和要求： 1．了解半导体存储器 ROM、RAM 的结构框图、功能特点和使用方法； 2．理解 RAM 的字扩展、位扩展； 3．了解用 ROM 和 PLA 实现组合逻辑函数； 4．了解 ROM、RAM 的工作原理； 5．了解 PROM、EPROM 工作原理； 6．了解动态 MOS 存储器。 重点：（1）存储器的工作原理及主要应用

详细说明存储器的电路结构、工作原理、存储容量扩展方式、主要应用。第八章可编程逻辑器件主要教学内容：1.可编程阵列逻辑2.通用阵列逻辑3.可擦除的可编程逻辑器件4.复杂的可编程逻辑器件5.现场可编程逻辑器件教学目的和要求：1.了解可编程阵列逻辑；2.了解通用阵列逻辑；3.了解可擦除的可编程逻辑器件；4.了解复杂可编程逻辑器件5.了解现场可编程门阵列：第九章硬件描述语言主要教学内容：1.VerilogHDL简介;2.VerilogHDL描述逻辑电路的实例：教学目的和要求：1.了解VerilogHDL简介：2.了解VerilogHDL描述逻辑电路的实例：第十章脉冲波形的产生和整形主要教学内容：1.施密特触发器；2.单稳态触发器3.多谐振荡器。4.555定时器及其应用。教学目的和要求：1.理解施密特触发器的特点和应用；

详细说明存储器的电路结构、工作原理、存储容量扩展方式、主要应用。 第八章 可编程逻辑器件 主要教学内容： 1．可编程阵列逻辑 2．通用阵列逻辑 3．可擦除的可编程逻辑器件 4．复杂的可编程逻辑器件 5．现场可编程逻辑器件． 教学目的和要求： 1．了解可编程阵列逻辑； 2．了解通用阵列逻辑； 3．了解可擦除的可编程逻辑器件； 4．了解复杂可编程逻辑器件； 5．了解现场可编程门阵列； 第九章 硬件描述语言 主要教学内容： 1．Verilog HDL 简介； 2．Verilog HDL 描述逻辑电路的实例； 教学目的和要求： 1．了解 Verilog HDL 简介； 2．了解 Verilog HDL 描述逻辑电路的实例； 第十章 脉冲波形的产生和整形 主要教学内容： 1．施密特触发器； 2．单稳态触发器 3．多谐振荡器。 4．555 定时器及其应用。 教学目的和要求： 1．理解施密特触发器的特点和应用；

2.理解单稳态触发器的特点和应用：3.理解多谐振荡器触发器的特点和应用。4.理解555定时器的电路结构、工作原理及应用；5.了解集成单稳态触发器；6.理解对称式多谐振荡器的电路结构和工作原理：7.理解石英晶体多谐振荡器的工作原理；8.了解其他单元脉冲电路。重点：（1）555定时器的电路结构，工作原理及主要应用：（2）常用TTL，CMOS集成单稳，施密特触发器应用。难点：（1）555定时器的工作原理及主要应用：（2）门电路构成的多谐振荡器。仔细分析555定时器的电路结构、工作原理，详细分析555定时器构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的电路结构特点。第十一章数一模和模一数转换主要教学内容：1.D/A转换器；2.A/D转换器。教学目的和要求：1.掌握典型的A/D、D/A转换器的主要性能指标及使用方法：2.理解采样/保持的原理性电路；3.理解典型A/D、D/A转换器的工作原理：4.了解其他类型A/D、D/A转换器。重点：（1）常用D/A和A/D转换器的特点及应用：难点：（1）倒T型网络转换器，逐次逼近或双积分A/D转换器的工作原理。举例说明常用D/A和A/D转换器的特点及应用。对倒T型网络转换器，逐次逼近或双积分A/D转换器的工作原理进行分析说明。四、学时分配章次习题内容总学时讲授-22数制和码制二5150逻辑代数基础

2．理解单稳态触发器的特点和应用； 3．理解多谐振荡器触发器的特点和应用。 4．理解 555 定时器的电路结构、工作原理及应用； 5．了解集成单稳态触发器； 6．理解对称式多谐振荡器的电路结构和工作原理； 7．理解石英晶体多谐振荡器的工作原理； 8．了解其他单元脉冲电路。 重点：（1）555 定时器的电路结构，工作原理及主要应用； （2）常用 TTL，CMOS 集成单稳，施密特触发器应用。 难点：（1）555 定时器的工作原理及主要应用； （2）门电路构成的多谐振荡器。 仔细分析 555 定时器的电路结构、工作原理，详细分析 555 定时器构成施密特触发 器、单稳态触发器、多谐振荡器的电路结构特点。 第十一章 数—模和模—数转换 主要教学内容： 1．D/A 转换器； 2．A/D 转换器。 教学目的和要求： 1．掌握典型的 A/D、D/A 转换器的主要性能指标及使用方法； 2．理解采样/保持的原理性电路； 3．理解典型 A/D、D/A 转换器的工作原理； 4．了解其他类型 A/D、D/A 转换器。 重点：（1）常用 D／A 和 A／D 转换器的特点及应用； 难点：（1）倒 T 型网络转换器，逐次逼近或双积分 A／D 转换器的工作原理。 举例说明常用 D／A 和 A／D 转换器的特点及应用。对倒 T 型网络转换器，逐次逼近或双 积分 A／D 转换器的工作原理进行分析说明。 四、学时分配 章次 内容 总学时 讲授 习题 一 数制和码制 2 2 二 逻辑代数基础 5 5

三33门电路四10组合逻辑电路10五触发器66六142时序逻辑电路16七22半导体存储器、0八0可编程逻辑器件九0硬件描述语言简介实验讲+66脉冲波形的产生和整形42+-4数模与模数转换器合计5454五、课堂作业、考核说明对学生做作业的要求：学生应该按时、规范、整洁、不漏题独立完成作业，最好能用图形、曲线、文字帮助思考。教师批改作业的要求：教师应至少批改二分之一的作业，并做好记录，作为平时成绩的依据，作业批改后应及时反还给学生，对学生共同性的错误要评讲。课程考核要求：本课程所采用的考核方法，期末闭卷60%、期中检查10%、平时成绩（含课堂和作业）10%实验成绩20%。六、主要教材及教学参考书目教材与参考书教材：《数字电子技术基础》（第五版）阎石高教出版社参考书：[1]《数字电子技术基础》周良权高教出版社[2]《数字电子技术》李中发水利水电出版社[3】《电子技术基础》（数字部分）杨华【4]】《数字电子技术基础简明教程》（第二版）余孟尝

三 门电路 3 3 四 组合逻辑电路 10 10 五 触发器 6 6 六 时序逻辑电路 16 14 2 七 半导体存储器、 2 2 八 可编程逻辑器件 0 0 九 硬件描述语言简介 实验讲 0 十 脉冲波形的产生和整形 6 6 十一 数模与模数转换器 4 4 2 合计 54 54 五、课堂作业、考核说明 对学生做作业的要求： 学生应该按时、规范、整洁、不漏题独立完成作业，最好能用图形、曲线、文字帮助思 考。 教师批改作业的要求： 教师应至少批改二分之一的作业，并做好记录，作为平时成绩的依据，作业批改后应及 时反还给学生，对学生共同性的错误要评讲。 课程考核要求： 本课程所采用的考核方法，期末闭卷 60%、期中检查 10%、平时成绩（含课堂和作业）10%、 实验成绩 20%。 六、主要教材及教学参考书目 教材与参考书 教 材：《数字电子技术基础》(第五版) 阎石 高教出版社 参考书：[1] 《数字电子技术基础》 周良权 高教出版社 [2] 《数字电子技术》 李中发 水利水电出版社 [3] 《电子技术基础》（数字部分）杨华 [4] 《数字电子技术基础简明教程》（第二版）余孟尝