1、數字電子技術基礎A課程教學大綱課程名稱：數字電子技術基礎A 課程編碼：英文名稱：學 時：80學時 學 分： 5分開課學期：第四或五學期適用專業：電子科學與技術、電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術、光信息科學與技術、信息安全、生物醫學工程課程類別：必修課程性質：技術基礎課先修課程：高等數學、普通物理、電路、模擬電子技術基礎。教 材：數字電子技術基礎（第四版） 清華大學電子學教研組編 閻石主編 高等教育出版社。一、 課程的性質、目的與任務：本課程是電氣信息類本科生的主要技術基礎課。本課程的主要任務是使學生掌握數字電子技術的基本概念和基本理論，掌握數字電路的分析方法和設計方法。目的是為今后學習

2、有關數字測量、數字傳輸與通信、數字控制等專業課，以及為解決工程實踐中所遇到的數字系統問題打下堅實的基礎。二、課程的主要內容1、緒論數字電子技術的研究對象、任務和方法。數字量與模擬量。算術運算和邏輯運算。2、邏輯代數基礎三種基本運算，三項基本定理，基本公式和常用公式。邏輯函數及其表示方法。邏輯函數的公式化簡法與圖形化簡法。無關項及其在邏輯函數化簡中的應用。3、門電路定義及分類。二極管及三極管的開關特性。最簡單的與、或、非門電路。TTL門：TTL反相器的工作原理，傳輸特性，輸入特性，輸出特性，輸入負載特性，動態特性，TTL與非門、或非門、與或非門、異或門及TTL門的改進系列，OC門、三態門。CMO

3、S門：CMOS反相器的靜態特性，電壓傳輸特性，電流傳輸特性，輸入特性，輸出特性，輸入端噪聲容限。 CMOS反相器的動態特性。 其它CMOS門，與非門、或非門、OD門、TG門、模擬開關、三態門。 改進的COMS門。4、組合邏輯電路組合邏輯的定義。組合電路的分析方法和設計方法。常用組合邏輯電路：編碼器、譯碼器、數據選擇器與分配器、全加器、加法器、數值比較器。 組合電路中的競爭冒險。5、觸發器基本RS觸發器、同步RS觸發器、主從觸發器、邊沿觸發器的結構及工作原理。邏輯功能及描述方法。邏輯功能與結構的關系。6、時序邏輯電路時序邏輯的定義。時序電路的描述與分析方法、分析步驟、分析工具（狀態表、狀態圖、時

4、序圖）。寄存器和計數器。同步時序電路的設計。7、脈沖波形的產生和整形電路各波形參數的定義。 施密特觸發器，單穩態觸發器，多諧振蕩器。555定時器的構成及功能表。由555定時器構成的施密特觸發器、單穩態觸發器及多諧振蕩器。8、半導體存儲器只讀存儲器：固定ROM、PROM、EPROM、E2ROM、快閃存儲器。隨機存儲器RAM。存儲器的容量擴展。10、數/模和模/數轉換A/D和D/A在數字系統中的作用與分類。D/A轉換器：權電阻網絡DAC，倒T型電阻網絡DAC，權電流型DAC，具有雙極型輸出的DAC。DAC的轉換精度與速度。A/D轉換器：基本原理，轉換步驟，取樣定理，取樣保持電路，直接ADC，間接A

5、DC。ADC的轉換精度與速度。三、課程的教學要求：1、緒論了解數字量與模擬量的特點，數字電路的特點、應用。了解二進制的算術運算與邏輯運算的不同之處。2、邏輯代數基礎掌握邏輯代數的三種基本運算、三項基本定理、基本公式和常用公式。掌握邏輯函數的四種表示方法（真值表法、邏輯式法、卡諾圖法及邏輯圖法）及其相互之間的轉換。掌握邏輯函數的公式化簡法和圖形化簡法。了解最小項、約束項的概念及其在邏輯函數化簡中的應用。3、門電路了解門電路的定義及分類方法。二極管、三極管的開關特性，及分立元件組成的與、或、非門的工作原理。掌握TTL反相器的工作原理，輸入、輸出、電壓傳輸特性及輸入端負載特性，了解動態特性。了解其它

6、TTL門（與非門、或非門、異或門、三態門，OC門）的工作原理及TTL門的改進系列。掌握CMOS反相器的工作原理及靜態特性。了解CMOS反向器的動特性。其他CMOS門的工作原理。4、組合邏輯電路掌握組合邏輯電路的設計與分析方法。掌握常用組合邏輯電路，即編碼器、譯碼器、數據選擇器、加法器及數值比較器的基本概念、工作原理及應用。了解組合電路中的競爭與冒險現象、產生原因及消除方法。5、觸發器掌握觸發器的定義以及基本RS觸發器、同步RS觸發器、主從觸發器、邊沿觸發器的邏輯功能、描述方法與動作特點。掌握觸發器邏輯功能與電路結構的區別。6、時序邏輯電路掌握時序邏輯電路的定義及同步時序電路的分析與設計方法。深

7、刻理解時序電路各方程組（輸出方程組、驅動方程組、狀態方程組），狀態轉換表、狀態轉換圖及時序圖在分析和設計時序電路中的重要作用。了解常用時序電路，尤其是計數器、移位寄存器組成及工作原理，簡單介紹異步時序電路的概念。7、脈沖波形的產生和整形了解脈沖產生及整形電路的分類及脈沖波形參數的定義。掌握一種施密特觸發器、單穩態觸發器、多諧振蕩器的工作原理，脈寬及周期的計算方法。重點掌握由555定時器組成三種脈沖電路（施密特觸發器，單穩觸發器和多諧振蕩器）的工作原理，及波形參數與電路參數之間的關系。8、半導體存儲器了解半導體存儲器的功能及分類，了解它們在數字系統中的作用。了解只讀存儲器ROM、隨機存儲器RAM

8、的組成及工作原理，掌握存儲容量的擴展方法。9、數/模和模/數轉換器了解ADC、DAC在數字系統中的作用及分類方法。掌握權電阻網絡DAC，倒T型電阻網絡DAC的工作原理及DAC的轉換精度與速度。對具有雙極型輸出的DAC及權電流網絡DAC只做簡單介紹。掌握ADC的轉換步驟、取樣定理，重點掌握逐次逼近型ADC與雙重積分型ADC的工組原理及性能指標。四、課程學時分配教 學 內 容學 時 分 配一、邏輯代數8二、門電路14三、組合電路10四、觸發器6五、時序電路11六、脈沖電路7七、半導體存儲器4九、D/A與A/D轉換6總復習2合計68注：有關可編程邏輯器件內容，在EDA課程設計中介紹。五、 課程習題的要求：對習題的基本要求是：鞏固對基本概念、基本理論的理解，并增強對數字系統中出現的工程實際問題的分析與設計能力，為今后學習專業課打下基礎。習題內容能覆蓋課程中的重點及部分難點。習題課占自學時間的三分之一。六、 實驗內容及要求實驗內容：序號實驗項目實驗學時實驗類別實驗類型1儀器使用及門電路2技術基礎驗證2組合電路實驗一2技術基礎設計3組合電路實驗二2技術基礎設計4時序電路實驗2技術基礎設計5綜合實驗4技術基礎設計實驗目的：驗證、鞏固和補充課堂講授的理論知識，培養學生使用儀器的能力和電路設計、調試和參數測試能力。實驗要求：充分預習實驗講義。認真學習使用各種儀器。觀測現象，驗