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1、 欢迎大家学习欢迎大家学习 数字电子技术基础数字电子技术基础 财院信息学院财院信息学院 杨玉叶杨玉叶数码相机数码相机数码相机数码相机智能仪器智能仪器智能仪器智能仪器计算机计算机计算机计算机数字技术数字技术的应用的应用的应用的应用数字技术的发展及其应用数字技术的发展及其应用80年代后年代后-ULSI，1 0 亿个晶体管亿个晶体管/片片、ASIC 制作技术成熟制作技术成熟目前目前-芯片内部的布线细微到亚微米芯片内部的布线细微到亚微米(0.130.09 m)量级量级微处理器的时钟频率高达微处理器的时钟频率高达3GHz（109Hz）90年代后年代后-97年一片集成电路上有年一片集成电路上有40亿个晶体
2、管。亿个晶体管。6070代代-IC技术迅速发展：技术迅速发展：SSI、MSI、LSI、VLSI。10万个晶体管万个晶体管/片。片。将来将来-高分子材料或生物材料制成密度更高、三维结构的电路高分子材料或生物材料制成密度更高、三维结构的电路发展特点发展特点:以电子器件的发展为基础以电子器件的发展为基础电子管时代电子管时代1906年，福雷斯特等发明了电子管；电子管年，福雷斯特等发明了电子管；电子管体积大、重量重、耗电大、寿命短。目前在体积大、重量重、耗电大、寿命短。目前在一些大功率发射装置中使用一些大功率发射装置中使用。电压控制器件电压控制器件电真空技术电真空技术晶体管时代晶体管时代电流控制器件电流
3、控制器件 半导体技术半导体技术半导体二极管、三极管半导体二极管、三极管器件器件半导体集成电路半导体集成电路电路设计方法电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代化伴随器件变化从传统走向现代化a)a)传统的设计方法：传统的设计方法：b)b)现代的设计方法：现代的设计方法：采采用用自自下下而而上上的的设设计计方方法法；由由人人工工组组装装,经经反反复复调调试试、验验证证、修改完成修改完成。所用的元器件较多，电路可靠性差所用的元器件较多，电路可靠性差,设计周期长。设计周期长。现代现代EDA技术实现硬件设计软件化。采用技术实现硬件设计软件化。采用从上到下从上到下设计方设计方法，电路设计法，电路设计、分析、
4、仿真分析、仿真 、修订、修订 全通过计算机完成全通过计算机完成。EDA技术以计算机为基本工具、借助于软件设计平台，自动完技术以计算机为基本工具、借助于软件设计平台，自动完成数字系统的仿真、逻辑综合、布局布线等工作。最后下载到芯成数字系统的仿真、逻辑综合、布局布线等工作。最后下载到芯片，实现系统功能。使硬件设计软件化。片，实现系统功能。使硬件设计软件化。1、设计：、设计：在计算机上利用软件平台进行设计在计算机上利用软件平台进行设计原理图设计原理图设计VerlogHDL语言设计语言设计状态机设计状态机设计设计方法设计方法EDA（Electronics Design Automation)技术技术3
5、 3、下载、下载2 2、仿真、仿真4 4、验证结果、验证结果实验板实验板下载线下载线数字电子技术基础数字电子技术基础课程：课程：是是计算机计算机，电子，电气信息等类专业，电子，电气信息等类专业 *具具入门性质入门性质的的重要的重要的专业基础课专业基础课 *是一门是一门理论和实际理论和实际紧密结合的课程。紧密结合的课程。1.课程性质课程性质2.课程目标课程目标 获得适应信息时代的数字电子技术方面的基本获得适应信息时代的数字电子技术方面的基本理论理论、基本、基本知识知识和基本和基本技能技能。培养培养分析和解决实际问题分析和解决实际问题的能力，为以后深入学习数字电的能力，为以后深入学习数字电子技术及
6、其相关学科和专业打好以下两方面的基础子技术及其相关学科和专业打好以下两方面的基础:1、正确分析、设计数字电路，特别是集成电路的基础；正确分析、设计数字电路，特别是集成电路的基础；2、为进一步学习设计专用集成电路为进一步学习设计专用集成电路(ASIC)的基础。的基础。数字信号传输、变换、产生等。内容涉及相关器件、功能电路数字信号传输、变换、产生等。内容涉及相关器件、功能电路及系统。及系统。硬件硬件 处理数字信号的处理数字信号的电子电路电子电路及其及其逻辑功能逻辑功能 数字电路的数字电路的分析方法分析方法 数字电路的数字电路的设计方法设计方法 各种典型器件在电子系统中的各种典型器件在电子系统中的应
7、用应用*软件软件 系统分析、设计的软件工具系统分析、设计的软件工具ABEL、VHDL、VerlogHDL、EDA工具软件工具软件QuartusII等等3.课程研究内容课程研究内容a a、发展发展快快b b、应用应用广广(1)(1)课程特点课程特点课程特点课程特点摩尔定律摩尔定律:集成度按集成度按10倍倍/6年的速度年的速度发展。发展。c c、工程工程实践性强实践性强4.4.课程特点与学习方法课程特点与学习方法打好基础打好基础关注发展关注发展主动更新主动更新注重实践注重实践a a、掌握掌握基本概念基本概念、基本电路基本电路和和基本分析、设计基本分析、设计方法方法b、能独立的应用所学的知识去能独立
8、的应用所学的知识去分析和解决分析和解决数字电路的实际数字电路的实际问题问题的能力。能力。(2)学习方法学习方法5、本课程的相关课程、本课程的相关课程*先修课程有：先修课程有：电路分析电路分析、模拟电子技术基础模拟电子技术基础等。等。*主要后续课程有：主要后续课程有：微机原理及应用微机原理及应用、单片机原理及应用单片机原理及应用、计算机控制技术计算机控制技术等。等。6、课时分配、课时分配*第一章第一章 逻辑代数基础逻辑代数基础 6*第二章第二章 门电路门电路 6 *第三章第三章 组合逻辑电路组合逻辑电路 5 *第四章第四章 触发器触发器 5 *第五章第五章 时序逻辑电路时序逻辑电路 9 *第六章
9、第六章 脉冲波形的产生与整形脉冲波形的产生与整形 6 *第七章第七章 半导体存储器半导体存储器 2 *第八章第八章 可编程逻辑器件可编程逻辑器件 3 *第九章第九章 数数-模和模模和模-数转换数转换 3 共计共计45课时课时7、成绩评定办法、成绩评定办法平时成绩（平时成绩（20%）+考试成绩（考试成绩（80%）九次作业和实验 满分18分出勤 2分阎阎 石主编石主编数字电子技术基础数字电子技术基础第四版高等教育出版社第四版高等教育出版社蔡惟铮主编蔡惟铮主编基础电子技术基础电子技术 集成电子技术集成电子技术 高教高教 中外集成电路简明速查手册中外集成电路简明速查手册-TTL、CMOS电子工业出版社电子工业出版社 8.8.8.8.主要教材及参考书主要教材及参考书主要教材及参考书主要教材及参考书李哲英主编李哲英主编电子技术及其应用基础基础电子技术及其应用基础基础 高等教育出版社高等教育出版社王金明王金明,杨吉斌编杨吉斌编数字系统设计与数字系统设计与VerliogHDL 电子工业出版社电子工业出版社罗杰、谭力编罗杰、谭力编数字数字ASIC设计设计讲义讲义郑家龙、王小海主编郑家龙、王小海主编集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 高教高教