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1、数字电子技术基础EI1. 课程性质与任务本课程是高等职业技术院校电子、计算机、机电与电气类专业的一门 重要技术基础课程，也是一门理论性、实践性较强的专业基础课。其任务 是使学生熟悉数字集成电路的基本理论、基础知识和基本技能，熟悉数字 集成电路的工作原理、外特性和功能，掌握逻辑电路的分析方法和设计方 法，具备正确运用数字集成电路的能力，进而能开发出适合实际应用的数 字电路。本课程采用项目式教学，将必要的理论融汇于实际操作的项目中, 使学生在“做中学,学中做”，从而使学生真正达到理论联系实际的学习效果。2. 知识目标与能力目标：1) 本课程的知识目标(1) 掌握常用半导体元、器件的结构、工作原理、
2、特性曲线、开关特 性和主要参数。(2) 熟悉数字集成电路的基本单元电路，掌握其电路组成、工作原理、 性能指标、逻辑功能。(3) 初步了解常见的中、小规模数字集成电路的外特性及其应用。(4) 初步掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析和设计。(5) 电子设计仿真软件的初步掌握。2) 本课程的能力目标分析能力对各种组合逻辑电路和时序逻辑电路，应具有分析电路的功能、电路建议综合实训一周合计767.参考书目1 江晓安等.数字电子技术学习指导与题解M.西安:西安电子科技大 学出版社,2003.2 美John F.Wakerly （韦克利）.数字设计一原理与实践（Digital Design Princip
3、les and Practices） M.北京:高等教育出版社,Higher Education Press and Pearson Education North Asia Linited,2001 .Third Edition.3 华中工学院电子学教研室，康华光等.电子技术基础（数字部分）M. 北京:高等教育出版社,1988.第三版.4 清华大学电子学教研室，阎石.数字电子技术基础M.北京:高等教育 出版社,1998.第四版.5 皇甫正贤.数字集成电路基础M.南京:南京大学出版社,1994.第一中存在的问题、电路输入/输出波形等方面的能力。(1) 设计能力对各种组合问题和时序问题，应具有根
4、据问题的要求设计原理电路的 能力，并具有使用可编程器件设计电路的能力。(2) 自学能力具有自学和阅读电子技术参考书、查阅电子器件手册的能力。(3) 表达能力作业及设计题目要求清晰、整洁、严谨，电路设计图要求准确。3) 本课程的方法要求通过本课程的学习，要求学生处理好基础知识、基本技能、基本理论 与众多新电路、新技术之间关系。尽量做到以下几点：(1) 打好基础从各种典型的单元电路、功能部件入手，抓住与分 析应用数字电路有关的基本概念、理论和方法。掌握了基础内容后，就为 应用各种新电路、新技术打下了坚实的基础。(2) 重视方法以数字逻辑电路的分析方法和设计方法为主，只 有这样，才能抓住各种数字电路
5、的共性。同时只有学会了方法，具备了分 析、综合问题的能力，就能做到举一反三。(3) 加强应用在学习中要以应用为目的，把注意力集中在数字电 路的外特性、逻辑功能和典型应用的分析上，对集成电路内部的工作状态、 参数计算及工艺设计则不必去了解。(4) 更新知识目前微电子技术迅猛发展，中大规模集成电路被大量生产与应用，因此在学习中应当以集成电路为起点，尽可能多地掌握微型机中常用的小、中规模集成电路。4) 本课程的实践要求(1) 加强实践环节，培养科学实践方法，在理论指导下，大胆实验、 积极思考、勇于创新。(2) 部分内容采用多媒体数学手段，典型内容引入计算机辅助教学， 有目的、有重点的介绍相关数学参考
6、书，使学生充分利用自由时间、空间, 发挥各自特长。(3) 尽可能多的采用高科技手段，引导学生掌握一个电子设计自动化 软件并对典型电路能够进行仿真、设计，了解其它电子设计自动化软件。(4) 较多地接触周围的各种电子设备，并能够利用所学知识进行分析。3. 本课程与相关课程的联系本课程的先修课程为模拟电子技术，后续课程为计算机组成原理、 接口技术、单片机应用、CPLD及FPGA开发等，它们的硬件基础 就是数字集成电路，学完本课程后便可直接进入专业课程的学习，因此 本课程实际上是其他专业课程的“基础篇”。4.教学概要节重点和难点课程内容教学要求实验与实训项目重点：化1. 了解TTL和1.能将一个数表示
7、成不1.仿真测试简逻辑函CMOS门电路同进制的数，或用BCD门电路逻辑裁判数表达式的基本组成，码表示。功能表决难点：裁TTL与非门的2.会用公式法化简逻辑2.仿真测试器电路的 设计 与调 试判表决器电路的设计与调试工作原理。2. 掌握门电路 的主要参数及 其外部特性。3. 熟悉常用的 集成逻辑门电 路的功能及典 型应用。4. 掌握不同进 制数的表示方 法，掌握数制间 的转换。掌握 8421 BCD 码与 十进制数的相 互转换。5. 理解算术运AMy 1 1 ryn、 a-a-舁与逻辑E舁。6. 掌握基本逻 辑关系及其表 示方法、逻辑代 数的基本运算 和基本定律。函数表达式。3. 会用卡诺图化简
8、4变 量及4变量以下逻辑函数 表达式。4. 认识集成逻辑门的封 装。5. 知道集成逻辑门的使 用常识，会使用集成逻辑 门。6. 会查阅数字集成电路 手册，能根据电路逻辑功 能选用和代换集成门电 路。7. 知道面包板的结构及 其作用。了解在设计数字 电路印制电路板时的一 些特殊设计。逻辑函数的化简3. 仿真设计三 人投票表决 电路4. 裁判表决 器电路的设 计与调试7.理解不同类 型逻辑表达式 的相互转换和 最简与或表达 式。项目重点：组1. 了解组合逻辑1.能查阅集成电路手册，1.仿真测试编二 8合逻辑电电路的分析方识读常用组合逻辑电路码器的逻辑路抢路图的识法、设计方法。的引脚和功能。功能答器
9、读难点：2.理解编码器、2.能读组合逻辑电路图。2.仿真测试译电路中规模逻译码器、数据选码器的逻辑的设辑器件的择器/分配器等功能计与调试应用。常用组合逻辑 电路的基本概 念，掌握它们的 功能及使用方 法。3.8路抢答器电路的设计与调试项目重点：不1.掌握基本RS1.能用逻辑门构成触发1.仿真测试同触发器触发器的电路器。RS触发器的密码间的转换组成、工作原2.会使用集成触发器（主逻辑功能电子难点：触理。要指电气性能符合要2.仿真测试锁的发器的使2.理解同步触求）。JK触发器的设计用发、主从触发、3.根据触发器逻辑符号，逻辑功能与调试边沿触发的概 念，熟悉它们的 触发特点。3.掌握RS触发 器、J
10、K触发器、 D触发器、T触 发器的逻辑功 能。识读其功能。3. 仿真测试D 触发器的逻 辑功能4. 密码电子锁 的设计与调 试项目重占.集1 .理解时序逻1.能够查阅手册，识读集1.仿真测试十四成计数器辑电路的概念，成计数器和寄存器的引脚进制计数器多功等器件的了解时序逻辑和功能。逻辑功能能数应用电路的分类。2.会使用集成计数器、寄2.仿真测试任字钟难点：时2.掌握专用集存器等器件。意进制计数的设序电路的成计数器、寄存器逻辑功能计与调试分析。器的逻辑功能。3. 仿真测试寄 存器和移位 寄存器逻辑 功能4. 多功能数字 钟的设计与 调试项目重占八、1.熟悉各种RC1 会查阅集成电路手册，1.仿真测
11、试五555集成波形变换电路识读集成单稳态触发器、流水电路的应的组成及功能。集成施密特触发器的引彩灯用2.熟悉多谐振脚和功能，并能正确使的设难点：555荡器的电路特用。计与集成电路点，会估算振荡2.能够通过调整电路参调试的设计开器的振荡频率。数，调节多谐振荡器的振发。3. 熟悉单稳态 触发器的电路 特点，会估算单 稳态持续时间。知道单稳态触 发器的用途。4. 熟悉施密特 触发器的特点， 知道施密特触 发器的用途。5. 熟悉555集 成电路的功能。荡频率、设置单稳态触发 器的单稳态持续时间。3.能用555集成电路组 成各种脉冲电路，并能通 过调整电路参数来调整 脉冲参数。项目重点：数/1.理解数/
12、模转1.能通过查阅集成电路手六模转换、换、模/数转换的册，识读典型的集成数模蔬菜模/数转换基本概念。转换器和模数转换器的大棚的基本应2.理解倒T形引脚功能，并会使用。555电路的逻辑功能仿真测试555电路的简单应用2. 流水彩灯的 设计与调试仿真测试D/A转换器的 逻辑功能仿真测试温度用电阻网络数模2.能用数字电压表检查A/D转换器的报警难点：数/转换器的工作和观测集成数模转换器逻辑功能电路模转换、原理。和模数转换器的转换特3.蔬菜大棚温的设模/数转换3.理解并行型、性。判断芯片的好坏。度报警电路计与的工作原逐次比较型、双的设计与调调试理积分型模数转 换器的工作原 理。试项目重点：认1. 了解
13、半导体1.会使用半导体存储器。1.仿真认识可七识可编程存储器的基本2.能够查阅手册，识读编程逻辑器用可逻辑器件概念和分类。存储器芯片的引脚和功件编程难点：可2. 了解可编程能。2.用可编程逻逻辑编程逻辑逻辑器件的组3.能仿真了解常用可编程辑器件实现器件实现计数器器件简单应用成和特点。逻辑器件。计数器4.教学建议(1)教学手段和方法：建议教师在教学过程中多采用各种教具、模型、 实物和现代化教学手段，以增加学生的感性认识，启迪学生的科学思维， 注意理论联系实际。要求学生在理解基本概念的基础上，牢记一些概念定义、定律和定理，以及分析数字电路的基本原则和方法，达到运用数字电 路理论知识解决实际电路问题
14、的目的。在教学过程中，必须充分重视数字电路实训，要善于将所学知识前后 联系，学会运用理论指导实验、经常将实验结论与理论预测结果加以比较, 动手与动脑相结合，这将有助于对数字电路知识的理解和掌握，真正提高 实际操作技能和解决数字电路问题的水平。(2)考核原则：建议教师在教学过程中，要充分体现“以学生为中心”的 思想，强调以学生的能力表现和学习成绩相结合的形式，来考核评价学生 的课程成绩。可以采用平时作业、实验过程表现、大型课业、口头或书面 测验和综合考试等多种形式来评价学生学习成绩。5.学时分配(仅供参考)本书的参考学时如下：课程内容学时项目一 裁判表决器电路的设计与调试10项目二8路抢答器电路的设计与调试12项目三 密码电子锁的设计与调试12项目四 多功能数字钟的设计与调试16项目五 流水彩灯的设计与调试10项目六 蔬菜大棚温度报警电路的设计与调试8项目七 用可编程逻辑器件实现计数器8