数字系统与逻辑设计
数字系统与逻辑设计
1000+ 人选课
更新日期:2025/07/04
开课时间2024/08/21 - 2025/01/15
课程周期21 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

    本课程是电子信息类及其相关专业一门重要的专业基础课,是电子信息类专业的必修课,是电子信息类专业学生知识结构的重要组成部分。其基本理论、方法和实践技能是较多后续课程学习的基础。该课程既有较强的逻辑性与系统性,又有较强的工程性与实践性。本课程主要讲授数字逻辑的基本知识及数字逻辑电路的分析方法和设计方法。通过本课程的学习,使学生能建立数字系统的总体概念,掌握数字逻辑电路的基本概念、基本分析方法和设计方法以及若干典型的中、小规模集成电路的功能及应用,具备一定的数字电路分析和设计能力,培养学生分析、解决实际设计问题的能力,为后续课程的学习及解决工程问题打下理论和技术基础。

    本课程的主要内容:数制与码制、逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、半导体存储电路、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形电路、数-模与模-数转换。课程内容基本涵盖了数字电路与数字系统的基础理论和基本方法,为进一步学习、设计中大规模数字电路与数字系统提供较完整的专业基础知识。


    本课程在教学过程中,重点讲述基本概念、基本分析方法和设计方法,并将其用于解决实际问题,重视数字电路及器件的应用。

课程大纲
数制与码制
课程导引
1.1 数制
1.2 二进制的算术运算
1.3 码制
逻辑代数基础
2.1 逻辑代数中的逻辑运算
2.2 逻辑代数的基本公式和常用公式
2.3 逻辑函数及其描述方法
2.4 逻辑函数的公式化简法
2.5 逻辑函数的卡诺图化简法—2.5.1 逻辑函数的卡诺图表示法及合并最小项的原则
2.5 逻辑函数的卡诺图化简法—2.5.2 逻辑函数的卡诺图化简法
门电路
3.1 门电路概述
3.2 半导体二极管门电路
3.3 CMOS门电路—3.3.1 CMOS反相器
3.3 CMOS门电路—3.3.2其他逻辑功能的CMOS门电路
3.3 CMOS门电路—3.3.3 CMOS门电路的一般特性和主要技术参数
3.3 CMOS门电路—3.3.4漏极开路(OD)输出门电路及应用
3.3 CMOS门电路—3.3.5 CMOS传输门和三态输出门电路
3.4 TTL门电路—3.4.1 TTL反相器
3.4 TTL门电路—3.4.2 TTL反相器的特性
3.4 TTL门电路—3.4.3 其他类型的TTL门电路
3.5 不同类型数字集成电路间的接口
组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路概述与分析方法
4.2 组合逻辑电路的基本设计方法
4.3 组合逻辑电路中的竞争-冒险
4.4 编码器
4.5 译码器—4.5.1 译码器的结构和功能
4.5 译码器—4.5.2译码器的应用
4.6 数据选择器—4.6.1 数据选择器的结构和功能
4.6 数据选择器—4.6.2 数据选择器的应用
4.7 加法器
4.8 数值比较器
半导体存储电路
5.1 概述
5.2 SR锁存器
5.3 触发器—5.3.1 触发器
5.3 触发器—5.3.2 脉冲触发的触发器
5.4 触发器逻辑功能的描述
5.5 存储器—5.5.1 存储器
5.5 存储器—5.5.2 存储器的扩展以及实现组合逻辑函数
时序逻辑电路
6.1 时序逻辑电路的概念及分析方法—6.1.2 同步时序逻辑电路的分析方法
6.2 常用的时序逻辑电路—6.2.1 移位寄存器及应用
6.2 常用的时序逻辑电路—6.2.2 同步计数器
6.2 常用的时序逻辑电路—6.2.3 任意进制计数器的设计
6.3 同步时序逻辑电路的设计—6.3.1 同步时序逻辑电路的设计方法
6.3 同步时序逻辑电路的设计—6.3.2 同步时序逻辑电路的设计实例
脉冲波形的产生和整形电路
7.1 脉冲波形的获取及参数
7.2 施密特触发电路及应用
7.3 单稳态电路及应用
7.4 多谐振荡电路及应用
7.5 555定时器及其应用—7.5.1 555定时器的电路结构和功能
7.5 555定时器及其应用—7.5.2 555定时器的应用1:构成施密特触发电路
7.5 555定时器及其应用—7.5.3 555定时器的应用2:构成单稳态电路
7.5 555定时器及其应用—7.5.4 555定时器的应用3:构成多谐振荡电路
数-模与模-数转换
8.1 概述
8.2 D/A转换器的电路结构和工作原理
8.3 A/D转换的基本原理
8.4 A/D转换器的电路结构及工作原理
8.5 转换器的转换精度与转换速度