• 名称:数字电子技术基础教学_华中科技大学
  • 分类:电气工程
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  • 时间:2025-02-24 11:57

课程目标
知识目标
使学生掌握数字电子技术的基本概念、基本原理和基本分析方法,包括数制与码制、逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路等核心知识。
让学生理解各种数字集成电路的工作原理和逻辑功能,如编码器、译码器、计数器、寄存器等。
帮助学生了解数字系统的设计方法和流程,以及数字技术在现代电子系统中的应用。
能力目标
培养学生对数字电路进行逻辑分析和设计的能力,能够根据给定的逻辑功能要求,设计出合理的数字电路方案,并进行电路的搭建和调试。
提升学生查阅集成电路手册和使用电子设计自动化(EDA)工具的能力,如利用 Multisim 等软件进行数字电路的仿真和设计。
锻炼学生的实践动手能力和创新思维,能够解决数字电路实验和实际工程中的一般性问题,培养学生的工程实践能力和创新意识。
素质目标
培养学生严谨的科学态度和实事求是的工作作风,在数字电路的设计和实验过程中,注重细节,保证电路的可靠性和稳定性。
培养学生的团队协作精神和沟通能力,通过课程实验和课程设计等环节,让学生学会与他人合作,共同完成项目任务。
培养学生的工程职业道德和社会责任感,使学生在未来的工作中能够遵守职业道德规范,考虑数字技术对社会和环境的影响。
课程内容
基础理论部分
数制与码制:介绍二进制、十进制、八进制、十六进制等数制及其相互转换方法,讲解 BCD 码、格雷码等常用编码方式。
逻辑代数基础:阐述逻辑代数的基本运算、基本定律和基本规则,介绍逻辑函数的表示方法和化简方法,包括公式化简法和卡诺图化简法。
门电路:讲解各种门电路的工作原理、逻辑功能和电气特性,如与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等,分析门电路的传输特性和噪声容限。
组合逻辑电路
组合逻辑电路的分析与设计:介绍组合逻辑电路的分析方法和设计步骤,通过实例讲解如何根据逻辑功能要求设计组合逻辑电路,并对设计结果进行优化。
常用组合逻辑电路模块:详细讲解编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器等常用组合逻辑电路的工作原理和应用,分析这些电路在数字系统中的作用。
时序逻辑电路
触发器:讲解基本 RS 触发器、同步 RS 触发器、主从触发器、边沿触发器等各种触发器的工作原理、逻辑功能和特性方程,分析触发器的触发方式和转换特性。
时序逻辑电路的分析与设计:介绍时序逻辑电路的分析方法和设计步骤,包括同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路的分析与设计,通过实例讲解如何根据逻辑功能要求设计时序逻辑电路。
常用时序逻辑电路模块:详细讲解计数器、寄存器、移位寄存器等常用时序逻辑电路的工作原理和应用,分析这些电路在数字系统中的作用,如实现数字的计数、存储和移位等功能。
其他内容
半导体存储器:介绍半导体存储器的分类、工作原理和性能指标,如随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的结构和工作过程,讲解存储器的扩展方法和应用。
可编程逻辑器件:简要介绍可编程逻辑器件(PLD)的基本结构和工作原理,如现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD),了解 PLD 的开发流程和应用。
脉冲波形的产生与变换:讲解脉冲信号的产生和变换电路,如多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等的工作原理和应用,分析这些电路如何产生和整形脉冲信号。