《數(shù)字電路與規(guī)律設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程代碼：0773127課程性質(zhì)：專業(yè)必修課程說明：講授+實(shí)訓(xùn)總學(xué)時(shí)數(shù)：64〔48+16〕學(xué)分?jǐn)?shù)：4〔3+1〕適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)〔本科〕一、課程簡介《數(shù)字電路與規(guī)律設(shè)計(jì)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的必修課程，是一門集數(shù)字電子技術(shù)與規(guī)律設(shè)計(jì)、軟件與硬件、理論與實(shí)踐為一體的課程。作為一門學(xué)科與專業(yè)技術(shù)根底性課程，本課程的學(xué)習(xí)將為學(xué)生后續(xù)的計(jì)算機(jī)組成與體系構(gòu)造、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)根底、單片機(jī)原理及應(yīng)用、嵌入式應(yīng)用與開發(fā)等課程的學(xué)習(xí)打下必要的根底?！惨弧痴n程目標(biāo)圍繞各種電子元器件構(gòu)成的組合電路和時(shí)序電路的分析學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生在獲得數(shù)字電子技術(shù)方面的根底理論和根本技能的同時(shí)，留意培育學(xué)生的數(shù)字電路分析思路和設(shè)計(jì)理念，結(jié)合計(jì)算機(jī)相關(guān)學(xué)問，理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造，并為后繼相關(guān)課程的深入學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用打下理論根底。職業(yè)力量目標(biāo)對規(guī)律電路根本單元〔門電路和觸發(fā)器〕的特性和工作原理的把握；組合規(guī)律電路、時(shí)序規(guī)律電路分析和設(shè)計(jì)力量的培育；對數(shù)字集成技術(shù)的了解；Multisim或較為簡單的數(shù)字系統(tǒng)；數(shù)字系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)和應(yīng)用力量的培育；跟蹤學(xué)問與技術(shù)的學(xué)習(xí)力量的培育；溝通與表達(dá)力量的培育。〔二〕課程設(shè)計(jì)思路本課程著眼于培育學(xué)生的設(shè)計(jì)理念和提升工程實(shí)踐技能，為后繼相關(guān)課程的深入學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用打下根底，激發(fā)學(xué)生對計(jì)算機(jī)在嵌入式方向應(yīng)用的興趣。本課程設(shè)計(jì)以培育學(xué)生數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)力量為核心。課堂主要以理論教學(xué)為主，進(jìn)展每章節(jié)學(xué)問點(diǎn)的講解，章節(jié)中穿插輔以Multisim臺(tái)仿真案例實(shí)訓(xùn)教學(xué)；課外以單元練習(xí)、課后輔導(dǎo)為主，輔以學(xué)生自學(xué)文檔資料、mooc件功能及應(yīng)用等外部特性、輕內(nèi)部構(gòu)造分析，逐步養(yǎng)成學(xué)生查閱手冊、選擇元器件參數(shù)的力量?！踩痴n程內(nèi)容框架本課程包含理論體系和實(shí)踐體系。理論體系內(nèi)容可分為根底局部和拓展局部。根底局部包括規(guī)律代數(shù)根底、集成規(guī)律門電路、組合規(guī)律電路、集成觸發(fā)器和時(shí)序規(guī)律電路；拓展局部包括脈沖波形的產(chǎn)生和整形、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器、大規(guī)模集成電路。實(shí)踐體系模塊旨在提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手力量和技術(shù)應(yīng)用力量，以Multisim力量。實(shí)踐教學(xué)體系分為驗(yàn)證性實(shí)踐、設(shè)計(jì)性實(shí)踐和綜合性實(shí)踐，其中驗(yàn)證性實(shí)踐包括諸如門電路、觸發(fā)器的功能測試及常用的中規(guī)模集成組合電路、集成時(shí)序電路的功能測試等根底試驗(yàn)內(nèi)容，以驗(yàn)證、分析及設(shè)計(jì)局部章節(jié)門電路和習(xí)題作業(yè)門電路的功能為主，旨在強(qiáng)調(diào)根本試驗(yàn)技能、根本試驗(yàn)學(xué)問與根本試驗(yàn)方法的重要性；設(shè)計(jì)型試驗(yàn)主要涉及一些電路規(guī)模相對較小，設(shè)計(jì)比較簡潔，學(xué)生力所能及的設(shè)計(jì)型試驗(yàn)，重點(diǎn)放在利用小規(guī)74LS138、74LS148、數(shù)據(jù)選擇器74LS15174LS16074LS16174LS16274LS163、74LS191、74LS192N電路規(guī)模相對較大，如簡易秒表設(shè)計(jì)、智力競賽搶答器設(shè)計(jì)等。這類試驗(yàn)承受教師課堂講解演示的方式，重點(diǎn)培育學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)學(xué)問設(shè)計(jì)常見數(shù)字電路的力量。二、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)安排教學(xué)時(shí)數(shù)安排章次 章節(jié)名稱第1章 規(guī)律代數(shù)根底課時(shí)安排6備注第2章 集成規(guī)律門電路62第3章 組合規(guī)律電路124第4章 集成觸發(fā)器62第5章 時(shí)序規(guī)律電路144第6章 脈沖波形的產(chǎn)生和整形84第7章 數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換器6第8章 大規(guī)模集成電路62合計(jì) 6416注：此表僅為教師制定教學(xué)周歷的參考，任課教師可依據(jù)章節(jié)任務(wù)模塊要求和學(xué)生完成狀況，在保證完成教學(xué)內(nèi)容的前提下，自行設(shè)計(jì)各章節(jié)、任務(wù)模塊的教學(xué)時(shí)數(shù)。三、課程的教學(xué)內(nèi)容及根本要求章節(jié) 主體內(nèi)容 根本學(xué)問點(diǎn)及教學(xué)要求、教學(xué)重難點(diǎn)根本學(xué)問點(diǎn)及教學(xué)要求：1、把握數(shù)制與編碼、數(shù)制間的轉(zhuǎn)換2、理解規(guī)律代數(shù)的根本概念、公式和定理

課程設(shè)計(jì)備注1：說課，說本課的課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)方法、考核方式及內(nèi)第1章邏 數(shù)字電路與規(guī)律設(shè)輯 計(jì)理論根底代數(shù)根底第2 數(shù)字電路與規(guī)律章 設(shè)計(jì)硬件根底集成 實(shí)訓(xùn)1：邏 利用Multisim平輯門 臺(tái)仿真驗(yàn)證各種電 集成規(guī)律門功能路

3簡4重點(diǎn)：1、規(guī)律函數(shù)的公式化簡法與圖形化簡法2、規(guī)律代數(shù)與一般代數(shù)的異同難點(diǎn)：1、規(guī)律函數(shù)幾種表示方法間的相互轉(zhuǎn)換根本學(xué)問點(diǎn)及教學(xué)要求：1作原理2、把握數(shù)字集成電路的實(shí)際應(yīng)用3TTLCMOSOCTSL4、了解其他雙極性規(guī)律門5、Multisim平臺(tái)介紹及集成規(guī)律門功能驗(yàn)證測試重點(diǎn)：1TTL要參數(shù)2、TTL與CMOS電路的應(yīng)用及應(yīng)用時(shí)的留意事項(xiàng)3、Multisim平臺(tái)介紹及集成規(guī)律門功能驗(yàn)證測試難點(diǎn)：1、三極管開關(guān)特性之輸出特性曲線分析2TTL要參數(shù)

容架構(gòu)2：查閱資料寫一個(gè)文獻(xiàn)綜述：分析本門課程的爭論對象和學(xué)習(xí)方法，并向同學(xué)們進(jìn)展課堂表達(dá)3：結(jié)合計(jì)算機(jī)，調(diào)查機(jī)器哪些功能部件使用數(shù)字電路1：課余學(xué)會(huì)Multisim安裝，生疏平臺(tái)環(huán)境第 組合規(guī)律電路的3 分析與設(shè)計(jì)章電 實(shí)訓(xùn)合 利用Multisim平邏 臺(tái)仿真組合規(guī)律輯 電路的分析與設(shè)

根本學(xué)問點(diǎn)及教學(xué)要求：1、把握組合規(guī)律電路的分析與設(shè)計(jì)方法23法4、Multisim仿真組合規(guī)律電路功能的分析與設(shè)計(jì)

1：爭論總結(jié)74LS138數(shù)據(jù)選擇器74LS151組合規(guī)律函數(shù)功能。計(jì)3：Multisim臺(tái)仿真實(shí)現(xiàn)編碼器與譯碼器功能第 時(shí)序規(guī)律電路硬章件根底章集 實(shí)訓(xùn)4：成 利用Multisim仿觸 真驗(yàn)證觸發(fā)器邏發(fā) 輯功能器時(shí)序規(guī)律電路的〔利用常見中規(guī)模計(jì)數(shù)第 器設(shè)計(jì)N進(jìn)制計(jì)數(shù)器〕章5：時(shí) 利用Multisim仿序邏 真驗(yàn)證集成計(jì)數(shù)輯 器規(guī)律功能電路 實(shí)訓(xùn)6：Multisim真設(shè)計(jì)N數(shù)器第 數(shù)字電路拓展知1—數(shù)字電路的章 脈沖〔脈沖波形的產(chǎn)生與整形〕脈沖形波 實(shí)訓(xùn)7：形 利用Multisim仿的 真設(shè)計(jì)搶答器產(chǎn)生 工程8：

重點(diǎn)：1、組合規(guī)律電路的分析與設(shè)計(jì)方法2、典型中小型組合規(guī)律器件的應(yīng)用3、Multisim仿真組合規(guī)律電路功能的分析與設(shè)計(jì)難點(diǎn)：Multisim計(jì)根本學(xué)問點(diǎn)及教學(xué)要求：1RS觸發(fā)器工作原理2、把握時(shí)鐘觸發(fā)器的特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、波形圖3、理解觸發(fā)器的規(guī)律功能分類及相互轉(zhuǎn)換4、了解觸發(fā)器的選用及參數(shù)指標(biāo)5、Multisim重點(diǎn)：12、各類觸發(fā)器的相互轉(zhuǎn)換難點(diǎn)：1、觸發(fā)器的選用及參數(shù)指標(biāo)根本學(xué)問點(diǎn)及教學(xué)要求：1、把握時(shí)序規(guī)律電路的分析方法2功能及應(yīng)用3、理解同步時(shí)序規(guī)律電路的設(shè)計(jì)方法4、把握挨次脈沖發(fā)生器的構(gòu)成及工作原理5、利用Multisim重點(diǎn)：1、中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用2電路的設(shè)計(jì)3、利用Multisim難點(diǎn)：1、任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)；2Multisim仿真設(shè)計(jì)時(shí)序規(guī)律電路根本學(xué)問點(diǎn)及教學(xué)要求：15552555器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器3、理解電路的工作原理及應(yīng)用4、了解RCCMOS石英晶體振蕩器5Multisim555的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器

2：利用Multisim試常見集成組合規(guī)律電路功能。發(fā)器的特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、波形圖，并利用Multisim進(jìn)展仿真?；顒?dòng)1：分析運(yùn)用常見集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成的N進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并利用Multisim仿真實(shí)現(xiàn)。活動(dòng)1：仿真設(shè)計(jì)搶答器活動(dòng)2：仿真設(shè)計(jì)簡易秒表Multisim真設(shè)計(jì)簡易秒表

重點(diǎn)：1、555形產(chǎn)生和整形方面的應(yīng)用2Multisim555的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器難點(diǎn)：利用Multisim555成的脈沖振蕩器第7章轉(zhuǎn) 數(shù)字電路拓展知換數(shù)器模 識(shí)2—DAC、ADC、模數(shù)第8章

根本學(xué)問點(diǎn)及教學(xué)要求：1、理解ADC和DAC2、了解主要技術(shù)指標(biāo)及應(yīng)用重點(diǎn)：1、ADCDAC難點(diǎn)：1、ADCDAC根本學(xué)問點(diǎn)及教學(xué)要求：12、理解ROM、RAM3CPLD/FPGA

ADCDAC見電路中的具體運(yùn)用。數(shù)字電路拓展知大 識(shí)2—半導(dǎo)體存儲(chǔ)規(guī)

計(jì)方法 活動(dòng)1：爭論總結(jié)大規(guī)模集成電路器模 器與可編程規(guī)律集 器件成電路

重點(diǎn)：1應(yīng)用難點(diǎn)：1、CPLD/FPGA

件內(nèi)部原理。四、課程考綱閉卷考試。2、成績組成40%構(gòu)成。60100%構(gòu)成。期末總成績=〔出勤考勤成績*10%+平尋常習(xí)題作業(yè)總評成績*50%+尋常試驗(yàn)報(bào)告總評成績*40%〕*40%+期末試卷考核成績*60%。1．建議教材：5〔20223〕教學(xué)參考書：〔第四、五版，閻石主編，高等教育出版社。〔第三版，高吉利，丁文霞主編，電子工業(yè)320224。2022《ModernDigitalElectronic〔3r，R.P.Jai，清華大學(xué)出版社。/實(shí)訓(xùn)教學(xué)大綱課程名稱：數(shù)字電路與規(guī)律設(shè)計(jì)試驗(yàn)學(xué)時(shí)：16學(xué) 分：1適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)〔本科〕一、試驗(yàn)的地位、目的1以穩(wěn)固學(xué)生的理論學(xué)問，提高理論與實(shí)踐相聯(lián)系的水平，同時(shí)能提高學(xué)生對電子電路進(jìn)展測量、調(diào)試和設(shè)計(jì)的力量，從而為后續(xù)專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的根底。2Multisim平臺(tái)調(diào)用常用電子儀器測量、調(diào)試數(shù)字電路規(guī)律功能的方法；學(xué)會(huì)使用各種集成數(shù)字電路元器件，使學(xué)生對根本數(shù)字電路具備初步分析、運(yùn)用、設(shè)計(jì)的力量，具備分Multisim軟件進(jìn)展電路設(shè)計(jì)并仿真，為后續(xù)課打下良好的根底。同時(shí)鼓舞學(xué)生創(chuàng)，學(xué)生可以自己提出問題，設(shè)計(jì)電路，調(diào)試電路。對培育創(chuàng)精神和實(shí)踐力量有重要作用。二、試驗(yàn)教材與指導(dǎo)書《數(shù)字電路與規(guī)律設(shè)計(jì)》〔第三版〕，胡錦主編，高等教育出版社,2022.5《數(shù)字電子技術(shù)根底》〔第四、五版〕，閻石主編，高等教育出版社。《數(shù)字電子技術(shù)》〔第三版〕，高吉利，丁文霞主編，電子工業(yè)出版社，2022.3。三、考核方式及成績評定1、考核方式：試驗(yàn)報(bào)告評測序號(hào)試驗(yàn)名稱序號(hào)試驗(yàn)名稱內(nèi)容提要生疏Multi-s1 im軟件及常用門電路規(guī)律功能測試2組合規(guī)律電路分析與設(shè)計(jì)仿真試驗(yàn)31Multisim軟件的使用方法2試3門電路1規(guī)律電路進(jìn)展分析2電路的設(shè)計(jì)編碼器、譯碼1、8-3線優(yōu)先編碼器試驗(yàn)要求試驗(yàn)類型試驗(yàn)時(shí)數(shù)每組人數(shù)所在試驗(yàn)室名稱試驗(yàn)樓備注必做驗(yàn)證21B114、B115必做驗(yàn)證+21試驗(yàn)樓B114、設(shè)計(jì)B115必做驗(yàn)證21試驗(yàn)樓2、3-8線譯碼器3、利用七段顯示譯碼器2、3-8線譯碼器3、利用七段顯示譯碼器4511BD0-9電路4、利用8-3線優(yōu)先編碼器74LS148D設(shè)計(jì)16-4線優(yōu)先編碼器53-874LS38D設(shè)計(jì)4-16器+設(shè)計(jì)B114、B1151、D觸發(fā)器仿真電路2、JK觸發(fā)器仿真電路必做驗(yàn)證21試驗(yàn)樓B114、3、各類觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換B115174LS161D加法同步計(jì)數(shù)器274LS191D加/減同步計(jì)數(shù)器驗(yàn)證試驗(yàn)樓374LS162D的十進(jìn)制加法同步計(jì)數(shù)器474LS192D的十進(jìn)制加/減同步計(jì)數(shù)器必做+設(shè)計(jì)21B114、B1151、簡潔連接法構(gòu)成模為1002進(jìn)制計(jì)數(shù)器3成的八進(jìn)制計(jì)數(shù)器試驗(yàn)樓4、利用簡潔連接法將74LS161D256的計(jì)數(shù)器574LS161D5674LS161D6必做設(shè)計(jì)21B114、B115依據(jù)要求設(shè)計(jì)數(shù)字搶答器必做綜合21試驗(yàn)樓B114、B115依據(jù)要求設(shè)計(jì)簡易秒表必做綜合21試驗(yàn)樓B114、B115觸發(fā)器電路仿真試驗(yàn)計(jì)數(shù)器電路仿真試驗(yàn)任意N進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路仿真試驗(yàn)數(shù)字搶答器設(shè)計(jì)簡易秒表設(shè)計(jì)五、綜合性、設(shè)計(jì)性試驗(yàn)簡介〔一〕試驗(yàn)?zāi)康模?、把握Multisim軟件對組合規(guī)律電路分析與設(shè)計(jì)的方法。2、把握利用集成規(guī)律門構(gòu)建組合規(guī)律電路的設(shè)計(jì)過程。3、把握組合規(guī)律電路的分析方法。4、把握Multisim軟件中數(shù)字信號(hào)發(fā)生器、規(guī)律的使用方法?！捕吃囼?yàn)內(nèi)容：1、利用規(guī)律轉(zhuǎn)換儀對規(guī)律電路進(jìn)展分析2、利用規(guī)律轉(zhuǎn)換儀進(jìn)展規(guī)律電路的設(shè)計(jì)〔三〕主要儀器設(shè)備及器材：計(jì)算機(jī)、Multisim軟件〔四〕根本試驗(yàn)技能及考核要點(diǎn)嫻熟使用Multisim平臺(tái)中的規(guī)律轉(zhuǎn)換儀分析和設(shè)計(jì)組合規(guī)律電路。〔一〕試驗(yàn)?zāi)康模?、把握編碼器、譯碼器的工作原理。2、把握常見集成編碼器、譯碼器的應(yīng)用。3、把握數(shù)碼顯示管的工作原理。〔二〕試驗(yàn)內(nèi)容：1、8-3線優(yōu)先編碼器2、3-8線譯碼器3、利用七段顯示譯碼器4511BD設(shè)計(jì)0-9數(shù)字顯示電路4、利用8-3線優(yōu)先編碼器74LS148D設(shè)計(jì)16-4線優(yōu)先編碼器5、利用3-8線譯碼器74LS38D設(shè)計(jì)4-16線譯碼器〔三〕主要儀器設(shè)備及器材：計(jì)算機(jī)、Multisim軟件〔四〕根本試驗(yàn)技能及考核要點(diǎn)把握74LS138、74LS148、4511BD集成芯片功能及擴(kuò)展應(yīng)用。試驗(yàn)五計(jì)數(shù)器電路仿真試驗(yàn)〔一〕試驗(yàn)?zāi)康模?、了解計(jì)數(shù)器的日常應(yīng)用和分類。2、生疏集成計(jì)數(shù)器規(guī)律功能和其各掌握端作用。3、把握計(jì)數(shù)器的使用方法?！捕吃囼?yàn)內(nèi)容：1、74LS161D構(gòu)成的二進(jìn)制加法同步計(jì)數(shù)器2、74LS191D構(gòu)成的二進(jìn)制加/減同步計(jì)數(shù)器3、設(shè)計(jì)由74LS162D構(gòu)成的十進(jìn)制加法同步計(jì)數(shù)器4、設(shè)計(jì)由74LS192D構(gòu)成的十進(jìn)制加/減同步計(jì)數(shù)器〔三〕主要儀器設(shè)備及器材：計(jì)算機(jī)、Multisim軟件〔四〕根本試驗(yàn)技能及考核要點(diǎn)把握74LS160、74LS161、74LS162、74LS163、74LS191、74LS192集成芯片規(guī)律功能及簡潔應(yīng)用。N進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路仿真試驗(yàn)〔一〕試驗(yàn)?zāi)康模?、學(xué)會(huì)分析任意N進(jìn)制計(jì)數(shù)器。2、敏捷應(yīng)用構(gòu)成任意N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的三種方法?！捕吃囼?yàn)內(nèi)容：1、簡潔連接法構(gòu)成模為100的計(jì)數(shù)器2、清零端復(fù)位法構(gòu)成的八進(jìn)制計(jì)數(shù)器3、置入掌握端的置們法構(gòu)成的八進(jìn)制計(jì)數(shù)器4、利用簡潔連接法將74LS161D構(gòu)成一個(gè)模256的計(jì)數(shù)器5、利用復(fù)位法將74LS161D構(gòu)成一個(gè)模為5的計(jì)數(shù)器6、利用置位法將74LS161D構(gòu)成一個(gè)模位6的計(jì)數(shù)器〔三〕主要儀器設(shè)備及器材：計(jì)算機(jī)、Multisim軟件〔四〕根本試驗(yàn)技能及考核要點(diǎn)敏捷運(yùn)用級(jí)連、置位、清