第一篇：《VHDL與可編程邏輯設計》教學大綱2011

《VHDL與可編程邏輯設計》教學大綱

一、總學時：36（理論學時：20 實驗學時：16）學分：2.0

二、教學目的：

現代電子設計技術的核心是EDA(Electronic Design Automation)技術，而EDA的技術基礎是PLD（Programmable Logic Device）和EDA軟件平臺。通過本課程的學習使學生基本掌握在EDA軟件平臺上，利用硬件描述語言HDL(Hardware Description Language)進行數字系統設計，完成系統的邏輯描述，完成邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合、結構綜合以及邏輯優化和仿真測試，下載到PLD中，實現既定的邏輯電子線路系統功能。

通過學習這門課程，使學生掌握利用軟件設計開發硬件電路的基本技能，為以后在電子產品設計和科學研究工作中的應用打下良好基礎。

三、課程內容及學時分配

第一章 概述（2學時）1.1 EDA技術及其發展 1.2 EDA技術實現目標 1.3 硬件描述語言VHDL 1.4 VHDL綜合

1.5 基于VHDL的自頂向下設計方法 1.6 EDA技術與傳統電子設計方法的比較 1.7 EDA的未來發展趨勢

第二章 EDA設計流程及其工具（2學時）2.1 FPGA/CPLD設計流程 2.2 ASIC設計流程 2.3 常見EDA工具 2.4 Quartus II概述 2.5 IP核

第三章 FPGA/CPLD結構與應用（4學時）3.1 PLD的發展歷程及分類 3.2 簡單PLD原理 3.3 CPLD結構與工作原理 3.4 FPGA結構與工作原理 3.5 FPGA/CPLD測試技術 3.6 FPGA/CPLD產品介紹 3.7 CPLD/FPGA的編程與配置 第四章 原理圖輸入設計方法（2學時）4.1 原理圖設計輸入

4.2 編譯設計項目 4.3 設計仿真 4.4 器件編程 4.5 波形輸入設計方法 第五章 VHDL語言（10學時）5.1 VHDL源程序的基本結構 5.2 VHDL語言的語法規范 5.3 VHDL語言的主要語句及其應用 5.4 用VHDL語言設計組合電路 5.5 用VHDL語言設計時序電路 第六章 狀態機的設計（4學時）6.1 一般有限狀態機的設計 6.2 Moore有限狀態機的設計 6.3 Mealy有限狀態機的設計 6.4 狀態編碼

6.5 狀態機剩余狀態處理

第七章 設計優化和設計方法（2學時）7.1 面積優化 7.2 速度優化

7.3 Quartus II的優化設計 7.4 其它設置

第八章 EDA工具軟件接口（2學時）8.1 EDA軟件接口流程 8.2 Synplify與Quartus II的接口 8.3 ModelSim與Quartus II的接口 第九章 EDA系統設計（2學時）9.1 高速A/D采樣控制設計

上機實驗（16學時）根據實際情況選做5~6個實驗 1.原理圖輸入方法練習： 1.1 簡單電路的設計 1.2 利用宏功能模塊的設計 2.VHDL語言練習：

2.1 用VHDL語言設計移位寄存器 2.2 用VHDL語言設計高速A/D采樣控制 2.3 用VHDL語言設計實時時鐘 2.4 汽車尾燈設計 2.5 序列檢測器的設計

2.6 正負脈寬數控調制信號發生器的設計 2.7 數字頻率計的設計 2.8 秒表的設計

2.9 MCS–51單片機與FPGA/CPLD總線接口邏輯設計 2.10交通燈信號控制器的設計 2.11語音信箱控制系統的設計 2.12 PID控制器的設計

2.13 空調系統有限狀態自動機的設計 2.14 鬧鐘系統的設計

（注意：上機實驗2.1---2.14根據所教專業不同選擇不同題目）

四、適用專業

控制理論與控制工程、通信工程、電子信息工程、現代電子技術等專業

五、先修課程

數字電子技術、模擬電子技術、電路

六、教材及主要參考書

1.潘松，黃繼業．EDA技術與VHDL（第三版）．清華大學出版社，2009.9 2.李景華，杜玉遠．可編程邏輯器件與EDA技術．東北大學出版社，2000 3．陳瓊，潘禮． FPGA系統設計與實踐 電子工業出版社，2005

七、大綱撰寫人：聶 雄

第二篇：數字電路與邏輯設計教學大綱

《數字電路與邏輯設計》教學大綱

適用專業：通信工程、信息工程、自動化、測控技術與儀器、電氣工程及其自動化 課程類別：專業基礎課 先修課程：電路原理 總 學 時：66 學

分：3 考核方式：考試

一、課程的性質與任務

本課程是信息工程、通信工程、自動化、測控技術與儀器和電氣工程及其自動化專業學生必修的技術基礎課程，是一門實踐性很強的課程。通過本課程的學習，使學生掌握數字邏輯和數字系統的基礎知識、基本分析方法和設計方法，培養使用標準邏輯器件的能力，初步了解可編程器件的知識，為深入學習后續課程和從事數字技術實際工作打下良好基礎。

二、課程內容、基本要求與學時分配

1、緒論（2學時）

了解數字信號與模擬信號的定義與區別； 掌握各種數制間的轉換； 了解常用的各種碼制； 了解數字電路的分類；

2、邏輯函數及其化簡（6學時）掌握布爾代數的運算規則；

掌握邏輯變量與邏輯函數的表示方法； 掌握邏輯函數的公式法化簡法；

掌握卡諾圖的繪制方法和用圖解法化簡邏輯函數；

3、集成邏輯門（6學時）

了解晶體管的開關特性；

了解TTL集成邏輯門的外部特性； 了解CMOS集成邏輯門的外部特性；

4、組合邏輯電路（8學時）掌握組合邏輯電路的分析方法；

掌握用邏輯門電路設計組合邏輯電路的方法； 掌握用中規模集成電路設計組合邏輯電路的方法； 了解組合邏輯電路的冒險現象；

5、觸發器（8學時）

掌握各類觸發器的特征方程和功能描述方法； 掌握基本觸發器和鐘控觸發器的工作原理； 了解主從觸發器和邊沿觸發器的工作原理；

6、時序邏輯電路（8學時）

掌握同步、異步時序邏輯電路的分析方法； 了解常用集成時序邏輯器件的使用方法；

掌握用小規模IC器件和中規模IC器件設計同步時序邏輯電路的方法； 了解異步時序邏輯電路的設計方法。

7、半導體存儲器（2學時）

了解隨機存取存儲器和只讀存儲器的工作原理； 掌握隨機存儲器的擴展方法；

了解用只讀存儲器設計組合邏輯函數的方法；

8、可編程邏輯器件及其應用（2學時）

初步了解可編程邏輯陣列、通用陣列邏輯（GAL）、復雜可編程邏輯器件（CPLD）、現場可編程門陣列（FPGA）的結構特點和工作原理

9、脈沖單元電路（2學時）了解自激多諧振蕩器的工作原理； 了解單穩觸發器的功能；

了解555時基電路的結構特點和應用；

10、模數轉換器和數模轉換器（4學時）了解數模轉換器和模數轉換器的基本原理； 了解常用數模轉換器和模數轉換器的特性

本課程的理論教學時數為48學時，2.5學分。

三、課程的其他教學環節

本課程安排有實驗教學環節18學時，0.5學分。

四、參考教材

1、《數字電子技術》龐學民主編 清華大學出版社 2005年

2、《數字電路邏輯設計》王毓銀主編 高等教育出版社 1999年

3、《電子技術基礎》數字部分（第四版）康華光主編 高等教育出版社 2000年

4、《數字邏輯與數字系統》白中英、岳怡、鄭巖編著 科學出版社 1998年

五、說明

本課程在教學方法上采用講授理論與實驗動手相結合的形式進行，以便學生更好的理解所學的理論知識。在理論教學過程中，要注重方法的講解，以提高學生分析問題、解決問題的能力。

大綱執筆人：劉煒

大綱審定人：張廣忠 2006年3月31日

第三篇：《數字電路與邏輯設計》(網絡)教學大綱

《脈沖與數字電路》教學大綱（計算機類）

一、課程性質、地位和作用

《脈沖與數字電路》是通信專業、電子工程專業的一門重要專業技術基礎課，屬核心必修課。本課程理論嚴謹、實踐性和應用性強。其任務在于研究數字邏輯電路和脈沖電路的基本概念、基本理論和電路的分析與設計方法，為后續課程提供必要的理論基礎，并為學生畢業后從事日新月異發展的數字電子科學技術提供一定的適應能力與基礎。

二、課程教學對象、目的和要求

計算機類專業課程教學目的及要求：

（一）從內容上，應使學生牢固掌握各種進制數的相互轉換；數字系統中常用的編碼；邏輯代數的基本公式、定理及運算規則；邏輯函數的公式法和卡諾圖法化簡；中小規模組合邏輯電路、時序邏輯電路的分析與設計方法。了解常用集成邏輯器件、可編程邏輯器件、存儲器及模數與數模轉換器的功能及其應用等內容。

（二）從能力方面，應使學生在學習本課程理論知識的同時，重視和加強實踐訓練，注重應用能力的培養，使理論和實踐緊密結合，在實踐訓練中逐步學會分析、查尋和排除故障的方法，培養正確選用集成器件進行邏輯設計和解決實際問題的能力。

（三）從教學方法上，著重基本概念的解釋，引導學生正確應用所學知識，分析和解決實際問題。

三、相關課程及關系

本課程的先修課程包括“電路分析基礎”、“電子線路”等，本課程的學習應在學生掌握一定電子電路知識的基礎上進行。與此同時，本課程為后續的“單片機”、“EDA”、“微機接口技術”、“數字信號處理”等課程打下了必要的理論基礎。

四、課程內容及學時分配（*表示不作主要要求）

總學時：56學時

（一）數制與編碼：3學時

1、數的各種進制及相互轉換

2、數子系統中的常用編碼

—1—

3、二進制數的負數表示法（原碼、反碼、補碼）

要求學生掌握：不同數制間的相互轉換、常用編碼及二進制數的負數表示法。

（二）邏輯代數基礎：10學時

1、邏輯代數的基本公式和運算規則

2、邏輯函數及其表示方法

3、邏輯函數的公式化簡法

4、邏輯函數的卡洛圖化簡法

要求學生理解：最小項和相鄰項的意義；最大項與最小項關系及性質；任意項、約束項、無關項的概念。掌握：邏輯代數中的基本邏輯運算、基本定律、基本公式和用卡諾圖。重點掌握：邏輯函數的公式法和卡洛圖法化簡。

（三）集成邏輯門：4學時

1、基本邏輯門電路

2、TTL集成邏輯門

3、*CMOS集成邏輯門

4、*TTL電路與CMOS電路的接口

要求學生了解：二極管、三極管的開關特性及分立元件門電路；各類集成邏輯門電路使用中應注意的問題。掌握：TTL集成邏輯門的邏輯功能、外特性及相關參數；CMOS集成門邏輯門的邏輯功能及特點。

（四）組合邏輯電路：10學時

1、組合邏輯電路分析（SSI、MSI）

2、組合邏輯電路設計（SSI、MSI）

3、常用集成組合邏輯器件

4、*組合電路的競爭冒險

要求學生了解：組合邏輯電路的競爭冒險產生的原因和消除的方法；掌握：組合邏輯電路分析（SSI、MSI）；常用集成組合邏輯器件的功能、應用及函數表達式；SSI設計組合邏輯電路的方法（輸入端只允許有原變量，器件數最少（補充））。重點掌握：MSI設計組合邏輯電路的方法（比較法、擴展法、降維圖法（補充））。

（五）集成觸發器：：8學時

1、基本觸發器（同步R-S、D、J-K、T、T?）

—2—

2、主從觸發器（R-S、J-K）

3、邊沿觸發器（R-S、D；J-K；傳輸門構成的邊沿觸發器）

4、不同類型觸發器的相互轉換

要求學生深刻理解：同步觸發器的空翻現象；同步清零與異步清零；主從JK觸發器的一次翻轉現象；不同類型觸發器的工作原理及各自的特點。牢固掌握：同步、主從、邊沿觸發器的邏輯功能、特性表、特性方程、狀態圖及時序波形的畫法。

（六）時序邏輯電路：12學時

1、時序邏輯電路概述

2、時序邏輯電路分析（同步、異步）

3、同步時序邏輯電路設計

4、*異步時序邏輯電路設計

5、*序列信號發生器

要求學生深刻理解：數碼寄存器、移位寄存器、加法計數器、減法計數器、移存型計數器的定義及工作原理。牢固掌握：同步、異步時序電路的特點、功能描述和分析方法；同步時序電路的設計，中規模集成器件實現任意模值計數（分頻）器）。

（七）數模和模數轉換器：4學時

1、D/A轉換器

2、A/D轉換器

要求學生了解：D/A、A／D轉換器的電路結構、工作原理及性能指標。

（八）半導體存儲器：4學時

1、順序存取存貯器（SAM）

2、隨機存取存儲器（RAM）

3、只讀存儲器（ROM）

要求學生了解：各類存儲器的電路結構和工作原理；用ROM 實現組合邏輯函數的方法。掌握：存儲器容量的字擴展和位擴展方法。

（九）可編程邏輯器件：2學時

1、可編程邏輯器件（PAL）

2、通用陣列邏輯(GAL)

3、*現場可編程門陣列（FPGA）

—3—

4、*在系統可編程邏輯器件（ISP-PLD）

要求學生了解：可編程邏輯器件的基本結構和工作原理。

五、實踐教學環節

《脈沖與數字電路》單獨開設實驗課，本大綱僅適用于理論課程。

六、作業（習題）要求

要求每章節結束后布置相應的作業，作業量以中等程度學生在二小時左右完成為宜。

七、考核

本科課程采用閉卷考試，內容包括教學大綱所列全部內容，以大綱所列重點為主。

八、教材與主要參考書

（一）推薦使用教材： 楊志忠主編

《數字電子技術基礎》

高等教育出版社

（二）主要參考書目： 閻石主編

《數字電子技術基礎》

高等教育出版社

王毓銀編

《數字電路邏輯設計》

高等教育出版社 劉寶琴編

《數字電路與系統》

清華大學出版社

—4—

第四篇：《數字電路與邏輯設計》課程教學大綱

《數字電路與邏輯設計》課程教學大綱

先修課程：高等數學、普通物理、電路與電子學

（一）課程地位、性質和任務

《數字電路與邏輯設計》是計算機科學與技術專業的主干課程，是一門專業技術基礎課。它不僅為《計算機組成原理與匯編程序設計》、《微機接口技術》、《計算機系統結構》、《數據通信與計算機網絡》等后續課程提供必要的基礎知識，而且是一門理論與實踐結合密切的硬件基礎課程。

（二）課程教學基本要求

本課程是計算機科學與技術專業的一門專業基礎課程，通過本課程的學習，使學生熟悉數字電路的基礎理論知識，理解基本數字邏輯電路的工作原理，掌握數字邏輯電路的基本分析和設計方法，具有應用數字邏輯電路，初步解決數字邏輯問題的能力，為學習計算機硬件打下扎實的基礎。

（三）課程主要內容及學時分配

第一章 邏輯代數基礎

邏輯代數是分析和設計數字電路的數學工具，本章主要介紹邏輯代數的公式、定理及邏輯函數的化簡方法，要求掌握常用進制及其轉換，基本和常用邏輯運算，邏輯代數的公式、定理，邏輯函數的公式、圖形化簡化，邏輯函數的五種表示方法及相互之間的轉換。教學重點：

邏輯代數的公式、定理，邏輯函數的公式、圖形化簡法。教學難點：

公式、定理、規則的正確應用，邏輯函數化簡的準確性。方法提示：

通過多舉例子，多做練習以提高對公式應用的熟練性。

第二章 邏輯門電路

集成邏輯門是構成數字電路的基本單元，本章主要介紹MOS和TTL集成邏輯門的邏輯功能的電氣特性。要求掌握高、低電平與正、負邏輯的概念，二極管、三極管、MOS管的開關特性，熟悉二極管與門和或門，三極管非門的電路結構及工作原理，掌握其電氣特性和功能。掌握與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、異或門、三態門、OC門、CMOS傳輸門的邏輯符號、邏輯功能，熟悉各種門電路的特點和使用方法。教學重點：

CMOS和TTL集成門電路重點是外部特性，即邏輯功能和電氣特性。教學難點：

CMOS和TTL集成門電路的電氣特性

方法提示：

理論與實踐相結合，加深對TTL集成門電路的電氣特性的理解掌握。

第三章 組合邏輯電路

本章主要介紹組合邏輯電路的分析和設計方法以及常用典型組合電路的功能、應用。要求掌握組合電路的特點、基本分析和設計方法。掌握編碼器、譯碼器、數值比較器、數據分配器、數據選擇器、加法器等常用組合電路的功能、應用及實現方法。熟悉典型中規模集成組合邏輯器件的功能及用中規模集成器件實現組合邏輯函數的方法，了解組合電路中的競爭冒險。

教學重點：

組合邏輯電路的分析和設計方法，常用中規模集成器件的功能和應用。教學難點：

組合邏輯電路的設計

方法提示：理論聯系實際，加深理解記憶。

第四章 觸發器

本章主要介紹各類觸發器的邏輯功能及觸發公式，它是構成時序電路的基本單元，要求熟悉RS、JK、D、T觸發器的電路結構、工作原理，掌握RS、JK、D、T觸發器的邏輯符號、邏輯功能表示方法、觸發方式及觸發器間的相互轉換。教學重點：

各類觸發器的邏輯功能及觸發方式。教學難點：

觸發器的觸發方式。方法提示：

多舉例、多看、多練習，在第五章時序邏輯電路的教學中再強調。

第五章

時序邏輯電路

本章主要介紹時序電路的分析和設計方法，以及計數器等常用典型時序電路的功能及應用。要求：掌握時序電路的特點、分類、功能描述方法，時序電路的基本分析和設計方法。熟悉計算器、寄存器、移位寄存器、順序脈沖發生器的功能、應用。掌握同步、異步計數器的工作原理，常用中規模集成計數器的功能、應用以及用中規模集成計數器構成N進制計數器的方法。

教學重點：

時序電路的分析和設計方法，計數器、寄存器的功能、分類，常用中規模集成計數器功能、應用。

教學難點：

時序邏輯電路的設計方法。

第六章

半導體存儲器

本章介紹只讀存儲器（ROM）、隨機存儲器（RAM）以及存儲器的擴展。教學重點：

存儲器的擴展 教學難點：

存儲器內部結構、原理

第七章 數模、模數轉換電路

本章主要介紹D/A轉換器和A/D轉換器的基本原理，幾種典型D/A，A/D轉換器電路。要求熟悉D/A，A/D轉換器的基本原理及倒T型電阻網絡D/A轉換器，逐次逼近型、雙積分型A/D轉換器的基本工作原理。教學重點：

典型D/A,，A/D轉換器的基本工作原理。教學難點：

典型D/A，A/D轉換器的基本工作原理。

第八章 可編輯邏輯器件

本章介紹可編程邏輯器件（PLD）的基本結構及分類，PLA，PAL，GAL的基本原理特點及應用。

教學重點：

PLD的基本結構，PLA的基本原理、特點及應用。教學難點： PLA、GAL的基本原理、特點及應用。

第九章 可編程邏輯器件的開發及應用

自學提高

第十章 數字電路CAD技術

自學提高

（四）使用教材及參考書目：

1、使用教材

《數字電路與邏輯設計》

子節濤等編著

國防科技大學出版社

2、參考書目

《數字電子技術基礎》

閻石主編

高等教育出版社 《數字電子技術基本教程》

宋樟林等主編著

《電子技術基礎》（數字部分）

康華光主編

高等教育出版社

《操作系統》課程教學大綱

（一）本課程地位、性質和任務

《操作系統》是計算機專業的必修主要課程之一，是研究如何有效地管理、使用計算機的一門學科，為《編譯系統》、《計算機網絡》、《分布式操作系統》等課程提供必要的基礎知識。操作系統是計算機系統必須配置的一種系統軟件，幾乎所有的計算機系統都離不開操作系統，它在計算機系統中具有舉足輕重的地位，它向下隱藏了計算機系統的具體細節，向上為計算機系統中其他軟件提供一致的服務和使用界面，為用戶提供一個良好的操作環境。通過學習和研究操作系統，可以打破操作系統的神秘性，了解操作系統的內部結構。掌握操作系統的設計方法，熟悉操作系統的操作和使用。為鍛煉學生開發系統的綜合能力打下扎實的基礎。

（二）課程教學的基本要求

該課程采用講授和上機實驗相結合的教學方法，要求學生通過該課程的學習： 正確理解操作系統的概念，分類和形成與發展；特別是操作系統的基本特征和操作系統的功能結構；

正確理解系統的基本工作單位和進程的五大特征，熟悉掌握操作系統中進程管理的功能；

掌握操作系統存儲管理有關的基本概念，深入理解幾種常用存儲管理的基本原理及實現方法；

理解操作系統設備管理的任務，掌握中斷技術、通道技術和緩沖技術實現中央處理器與外部設備的并行工作，理解設備的調度和分配；

理解文件系統的功能和文件的安全性，掌握文件系統中文件的組織和存儲； 正確理解作業的調度和控制、操作系統的接口；

所學的操作系統原理對現行主流操作系統進行實例分析；

（三）課程主要內容及學時分配

1、操作系統概論

知識點：操作系統的定義、視點及認識；操作系統的基本類型及其特點；操作系統的形成與發展；

重點：掌握操作系統的基本特征和操作系統的地位、作用和效果； 教學難點：虛擬機概念的講解。

2、處理器管理 知識點：中斷、多道程序設計、并發程序設計、進程的概念；進程管理功能；進程的控制及調度；處理器基本工作單位的控制粒度；進程并發的含義；進程的同步機制；進程通信；死鎖。

重點難點：處理器管理

3、存儲器管理

知識點：存儲器管理的基本概念；連續存儲空間存儲管理的原理實現；非連續存儲空間存儲管理的原理及實現；虛擬存儲空間的概念及實現。重點難點：存儲管理

4、文件系統管理

知識點：文件及文件系統的概念；文件目錄；文件的共享、保護及保密。重點：文件的組織與存儲 難點：文件操作的執行過程。

5、設備管理

知識點：I/O操作與設備和概念；緩沖技術及PnP技術；中斷處理及驅動程序。

重點：設備的分配和調度

難點：I/O控制方式及具有通道的I/O系統管理；虛擬設備、設備一致性、設備無關性的概念。

6、作業管理

知識點：操作系統的結構模型；作業管理的概念；作業管理的功能；作業的狀態，調度控制等問題；

重點：作業管理的功能；

難點：作業調度與控制。

7、用戶接口與操作環境

知識點：操作系統的用戶接口的分類；命令接口，程序接口，環境接口的功能與實現； 重點難點：三種接口的功能。

8、操作系統的安全

知識點：操作系統安全性概念；安全機制；安全系統的設計； 重點：系統安全概念與機制； 難點：安全系統的設計。

（四）使用教材與參考書目

1、建議選用教材：劉乃琦，吳躍編著《計算機操作系統》 電子工業出版社。

2、主要參考書：

史美林等編著《計算機操作系統教程》 清華大學出版社。

第五篇：數字邏輯設計及應用教學大綱

《電子信息工程》專業教學大綱

《數字邏輯設計及應用》課程教學大綱

課程編號：53000540 學時：64 學分：4 課外上機：16學時

先修課程：《高等數學》、《電路分析基礎》、《模擬電路基礎》 教材: 《DIGITAL DESIGN---Principles & Practices》(Third Edition),John F.Wakerly,高等教育出版社，2001年5月

《數字設計—原理與實踐》（原書第三版）John F.Wakerly 林生 等譯 機械工業出版社 2003年8月

一、課程的性質和任務

本課程是通訊工程、電子信息工程、測控技術與儀器、自動化、生物醫學工程等多個專業方向所共有的一門重要技術基礎課。

要求學生通過本課程學習掌握數字邏輯電路的基本原理與特性、數字邏輯電路的基本分析方法、數字邏輯電路設計和綜合的基本技能、常用數字電路功能單元的實際應用技巧。

同時要求同學能夠理解數字邏輯電路與模擬電路之間的密切關系，了解EDA技術對于數字邏輯電路設計分析的重大意義。

二、教學內容和要求

1.課堂理論教學（62學時）第一章 引論（2學時）

介紹數字邏輯電路的特點、數字邏輯電路在電子系統設計中的地位、數字邏輯電路與模擬電子電路之間的關系、簡單介紹EDA設計工具、VHDL語言對數字邏輯設計作用和影響。

第二章 數系與代碼（6學時）

重點學習掌握： 《電子信息工程》專業教學大綱

十進制、二進制、八進制和十六進制數的表示方法以及它們之間的相互轉換、非十進制數的加減運算；

符號數的表達：符號-數值碼（Signed-Magnitude System、原碼），二進制補碼(two's complement，補碼)、二進制反碼（ones' complement, 反碼）表示以及它們之間的相互轉換；帶符號數的補碼的加減運算；

BCD碼（Binary Codes for Decimal numbers）、格雷碼（Gray code、葛萊碼）的特點，它們與二進制數之間的轉換關系；

二進制數的浮點數表達（補充）； 學習了解：

字符的代碼表示，二進制代碼在狀態，條件等的表示方面的應用；

第三章 數字電路（4學時）

重點學習掌握：

作為電子開關運用的二極管、雙極型晶體管、MOS場效應管的工作方式；以CMOS倒相器電路的構成及工作狀態分析；

邏輯電路的靜態、動態特性分析，等價的輸入、輸出模型； 學習理解：

特殊的輸入輸出電路結構：CMOS傳輸門、施密特觸發器輸入結構、三態輸出結構、漏極開路輸出結構；學習了解其他類型的邏輯電路： TTL,ECL等；

不同類型、不同工作電壓的邏輯電路的輸入輸出邏輯電平規范值以及它們之間的連接配合的問題。

第四章 組合邏輯設計原理（10學時）

重點學習掌握: 邏輯代數的公理、定理，對偶關系，以及在邏輯代數化簡時的作用； 邏輯函數的表達形式：積之和與和之積標準型、真值表； 組合電路的分析：邏輯函數表達式的產生過程及邏輯函數表達式的基本化簡方法—函數化簡方法；

組合電路的綜合過程：將功能敘述表達為組合邏輯函數的表達形式、邏輯函數表達式的化簡—函數化簡方法和卡諾圖化簡方法、使用與非門、或非門表達的邏輯函數表達式、邏輯函數的最簡表達形式及綜合設計的其他問題：無關項的處理、冒險問題和多輸出邏輯化簡的方法。第五章 組合邏輯設計實踐（10學時）

重點學習掌握：

利用基本的邏輯門完成規定的組合邏輯電路的設計任務：如譯碼器、編碼器、多路選擇器、多路分配器、異或門、比較器、全加器；

利用基本的邏輯門和已有的中規模集成電路（MSI）邏輯器件如譯碼器、編碼器、多路選擇器、多路分配器、異或門、比較器、全加器、三態器件等作為設計的基本元素完成更為復雜的組合邏輯電路設計的方法。《電子信息工程》專業教學大綱

第七章 時序邏輯設計原理（10學時）重點學習掌握: 基本時序元件R-S型,D型,J-K型,T型鎖存器、觸發器的電路結構，工作原理，時序特性, 功能表，特征方程表達式，不同觸發器之間的相互轉換；

掃描觸發器(Scan Flip-Flop)特性及基本應用；

鐘控同步狀態機的模型圖，狀態機類型及基本分析方法和步驟，使用狀態圖表示狀態機狀態轉換關系；

時序狀態機的設計：狀態轉換過程的建立，狀態的化簡與編碼賦值、未用狀態的處理-最小風險方案和最小代價方案、使用狀態轉換表的設計方法、使用狀態圖的設計方法。

學習了解：

時序電路設計中的其他的設計方法。

第八章 時序邏輯設計實踐（10學時）

重點學習掌握：

利用基本的邏輯門、時序元件作為設計的基本元素完成規定的鐘控同步狀態機電路的設計任務：計數器、位移寄存器、序列檢測電路和序列發生器的設計；

利用基本的邏輯門和已有的中規模集成電路（MSI）時序功能器件作為設計的基本元素完成更為復雜的時序邏輯電路設計的方法。學習了解：

時序電路設計中的其他問題：組合電路與時序電路的比較，大型時序電路的結構劃分，時鐘歪斜，異步輸入處理等。

第十章 存儲器及其在數字邏輯系統實現中的運用（4學時）

學習了解：存儲器（ROM,SRAM）的基本工作原理和結構；

學習掌握：存儲器在數字邏輯系統設計的硬件實現中的運用。第十一章 其他的實際問題（3學時）

學習了解：

數字邏輯電路(組合電路和時序邏輯電路)設計的描述說明方法；

數字邏輯系統設計的其他問題：數字邏輯設計中設計工具的作用、設計的可測試性問題、數字邏輯系統可靠性的問題、高速數字邏輯系統中信號傳輸的相關問題。

補充內容

模數轉換器、數模轉換器(ADC/DAC)原理及應用簡介

（3學時）重點學習理解：

數字-模擬轉換器(Digit to Analog Convertor,DAC))的基本電路結構（R-2R結構的DAC），工作原理；

模擬-數字轉換器(Analog to Digit Convertor,ADC)的基本電路結構（逐次逼近式的ADC），工作原理；、《電子信息工程》專業教學大綱

模擬-數字轉換器、數字-模擬轉換器(ADC/DAC)在電子系統中的作用和應用，特別是在波形發生方面的運用。

2.實驗教學

實驗教學（12學時）

實驗目的：研究典型數字集成電路的功能及擴展方法；掌握其測 試方法；根據實驗要求進行電路設計和測試。

實驗內容：根據數字集成電路的特點，進行基本功能單元試驗，包括組合電路基本功能單元的實驗，時序電路的基本功能單元的實驗及數字電路綜合設計性設計試驗。實驗上機(課外)（16學時）

實驗目的：通過使用CAD設計工具 PSPICE、MAX+plusII對教材中相關例題的分析，加深對教材內容的理解，更好地掌握相關知識。

實驗內容：

1、學習使用PSPICE電路CAD工具，利用PSPICE仿真CMOS基本邏輯門的靜態特性和動態特性、了解電路結構和負載特性對邏輯門靜態特性和動態特性的影響。

2、學習使用MAX+plusII工具，利用MAX+plusII工具進行數字邏輯電路仿真的基本方法；進行基本組合電路基本功能單元，時序電路的基本功能單元進行仿真，加深對基本功能單元功能作用的理解；對教材中大型例題進行仿真分析，加強對大型綜合性設計的分析理解能力。

3.課堂習題課

由教師根據課程進展情況自行安排。

三、主要教學參考資料

1.Alan B.Marcovitz.Introduction to Logic Design(影印版),清華大學出版社,2002 2.Victor P.Nelson H.Troy Nagle Bill D.Carroll J.David Irwin.Digital Logic Circuit Analysis & Design 清華大學出版社,Prentice Hall, Inc, 1997 3．John M.Yarbrough.Digital Logic Applicatons and Design 機械工業出版社 2002 4．閻 石，數字電子技術基礎(第四版)，高等教育出版社，1998 5．王毓銀，數字邏輯設計，高等教育出版社，2001 6．龍忠琪，賈立新，數字集成電路教程，科學出版社，2001 《電子信息工程》專業教學大綱

7.毛法堯，歐陽星明，任宏萍，數字邏輯，華中科技大學出版社，1996 8.沈嗣昌，數字系統設計，北京航空工業出版社，1996 9．何緒芃，曾發祚，脈沖與數字電路，電子科技大學出版社，1995 10．萬棟義，脈沖與數字電路（第二版），11.劉寶琴，數字電路與系統，清華大學出版社，1993 12．陳貴燦，邵志標，程軍，林長貴，CMOS集成電路設計，西安交通大學出版社，2000