数字电子技术
数字电子技术
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/07
开课平台学银在线
开课高校长江师范学院
开课教师郝正同夏锴严文娟李金田
学科专业工学电子信息类
开课时间2024/08/24 - 2025/08/24
课程周期53 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

        《数字电子技术》是电子信息类、电气类、自动化类、计算机类等专业的一门专业基础课,同时也是一门重要工程技术课程,是研究数字系统设计的入门课程。本课程主要讲述数字技术和数字系统的基本概念、基本原理和基本技能,重在培养工程实践能力。

        本课程讲授特色:借助Logisim软件处理逻辑运算;使用Proteus等虚拟仿真软件全面细致地展示了逻辑电路工作的动态过程,使用自主创作的“口袋实验板”演示了基于MSI和SSI设计的逻辑电路;基于Quartus和FPGA开发板展示了现代方法设计数字电路的工作流程和操作方法。

        具体学习内容包括:数制与码制;逻辑代数基础;逻辑门电路;组合逻辑电路的分析与设计;锁存器和触发器;时序逻辑电路的分析与设计;脉冲产生电路;模数转换和数模转换;可编程逻辑器件(含FPGA);硬件描述语言简介(Verilog HDL);基于EDA的组合逻辑电路设计综合验证;基于EDA的时序逻辑电路设计综合验证。


课程大纲

课程结构及学习指南

  • 1.1 课程学习指南
  • 1.2 课程概述
  • 1.3 课程结构框图及知识点网络图谱
  • 1.4 教学大纲(含考核方式)
  • 1.5 期末考核用卷示例
  • 1.6 资源下载
  • 1.7 数据手册
  • 1.8 引用及致谢
  • 1.9 学生荣誉榜
  • 1.10 课程荣誉

概述

  • 2.1 学习任务与目标
  • 2.2 概述内容(含三部分)

数制与码制

  • 3.1 学习任务与目标
  • 3.2 数字系统中的数制
  • 3.3 不同数制间的转换
  • 3.4 码制(数字系统中数的表示)
  • 3.5 常用编码

逻辑代数基础

  • 4.1 学习任务与目标
  • 4.2 逻辑代数中的运算
  • 4.3 逻辑代数的运算规则
  • 4.4 逻辑函数的表示
  • 4.5 逻辑函数的化简
  • 4.6 具有无关项的逻辑函数及其化简
  • 4.7 本章仿真任务

逻辑门电路

  • 5.1 学习任务与目标
  • 5.2 概述
  • 5.3 分立元件逻辑门
  • 5.4 集成逻辑门
  • 5.5 集成逻辑门的性参数
  • 5.6 本章仿真任务

组合逻辑电路的分析与设计

  • 6.1 学习任务与目标
  • 6.2 组合逻辑电路概述
  • 6.3 基于SSI的组合逻辑电路的分析
  • 6.4 ▲基于SSI的组合逻辑电路的设计
  • 6.5 加法器
  • 6.6 编码器
  • 6.7 ▲译码器及其应用
  • 6.8 ▲组合逻辑电路综合实例-水位监测器
  • 6.9 ▲数据选择器及其应用
  • 6.10 数据分配器
  • 6.11 组合逻辑电路综合实例-多数码管动态扫描显示控制电路
  • 6.12 数值比较器
  • 6.13 组合逻辑电路的时序分析(竞争-冒险)
  • 6.14 基于中规模集成块设计组合逻辑电路
  • 6.15 本章仿真任务

锁存器和触发器

  • 7.1 学习任务与目标
  • 7.2 概述
  • 7.3 RS锁存器及其应用
  • 7.4 从门控锁存器到主从触发器
  • 7.5 ▲边沿D触发器及其应用
  • 7.6 边沿JK触发器及其应用
  • 7.7 综合应用实例-八路抢答器
  • 7.8 本章仿真任务

时序逻辑电路

  • 8.1 学习任务与目标
  • 8.2 概述
  • 8.3 同步时序逻辑电路的分析
  • 8.4 异步时序逻辑电路的分析
  • 8.5 时序逻辑电路的设计
  • 8.6 ▲集成计数器
  • 8.7 ▲寄存器
  • 8.8 本章仿真任务
  • 8.9 第6、7、8章综合仿真任务

脉冲产生与整形电路

  • 9.1 学习任务与目标
  • 9.2 脉冲产生电路概述
  • 9.3 555定时器
  • 9.4 施密特触发器
  • 9.5 单稳态触发器
  • 9.6 ▲多谐振荡器
  • 9.7 ▲单次脉冲和时钟源应用电路

模数转换和数模转换

  • 10.1 学习任务与目标
  • 10.2 概述
  • 10.3 ▲模数转换原理及应用
  • 10.4 数模转换原理及应用

EDA技术初步

  • 11.1 学习任务与目标
  • 11.2 FGPA概述
  • 11.3 硬件描述语言简介
  • 11.4 EDA技术软硬件平台的搭建
  • 11.5 基于FPGA和HDL的电子设计自动化开发流程

基于EDA的组合逻辑电路设计综合验证

  • 12.1 学习任务与目标
  • 12.2 基于EDA技术实现简单组合逻辑电路
  • 12.3 优先编码器的EDA实现
  • 12.4 加法器的EDA实现
  • 12.5 数据选择器的EDA实现
  • 12.6 译码器的EDA实现
  • 12.7 基于EDA实现复杂组合逻辑电路

基于EDA的时序逻辑电路设计综合验证

  • 13.1 学习任务与目标
  • 13.2 锁存器数的EDA实现
  • 13.3 触发器的EDA实现
  • 13.4 计数器的EDA实现
  • 13.5 寄存器数的EDA实现
  • 13.6 有限状态机

综合实例

  • 14.1 学习任务与目标
  • 14.2 抢答器的设计
  • 14.3 电压表的设计
  • 14.4 可调数字钟的设计

基于Proteus的数字电路仿真技法

  • 15.1 01门电路的交互式仿真
  • 15.2 02逻辑状态的动态显示
  • 15.3 03逻辑电路的模块化设计
  • 15.4 04三人表决器的图表仿真
  • 15.5 05Hamlet电路的仿真
  • 15.6 06计数器的仿真

PSPICE仿真数字电路

  • 16.1 学习任务与目标
  • 16.2 基于PSPICE仿真与非门实现非逻辑功能
  • 16.3 基于PSPICE仿真Hamlet竞争冒险电路
  • 16.4 重要!建立数字激励源库文件
  • 16.5 基于PSPICE仿真加法器74LS283
  • 16.6 ​基于PSPICE仿真优先编码器74LS148
  • 16.7 基于PSPICE仿真显示译码器74LS48
  • 16.8 ​基于PSPICE仿真数据选择器74LS153和D触发器74LS74
  • 16.9 基于PSPICE仿真分析时序逻辑电路
  • 16.10 基于PSPICE仿真设计时序逻辑电路
  • 16.11 ​基于PSPICE仿真计数器74LS160
  • 16.12 ​基于PSPICE仿真寄存器74LS194