数字电子技术基础-课程标准

《数字电子技术基础》课程标准适应专业：电子信息工程、通信工程、电气工程及其自动化课程编号：课程名称：数字电子技术基础（FundamentalsofDigitalElectronicTechnique）课程类型：专业基础课程学时学分：64学时（4学分）一、课程概述（一）课程性质《数字电子技术基础》是电子信息工程、通信工程、电气工程及其自动化专业教学中的一门重要专业基础课，在教学计划中占有重要地位和作用，本课程的教学目的是使学生掌握数字电子技术的基本理论知识，通过本课程的学习，应使学生具有看懂简单数字装置逻辑图的能力，具有查阅集成电路产品手册的能力，具有分析和设计简单数字电路的能力。全面培养学生解决数字电路实际问题的能力、为后续课程的学习打下扎实的理论基础和必要的实践技能基础。本课程的先修课程有：《电路分析》、《模拟电子技术基础》等；后续课程有：《通信原理》、《DSP原理与应用》等。（二）基本理念为适应当今科学与技术发展和培养高素质应用型人材的要求，《数字电子技术基础》作为一门专业基础课程，本着加强专业理论技术应用，拓宽专业口径，注重实践性环节，提高素质教育作为教学理念。在教学设计方面，使学生对数字电子技术的基本概念、基本理论、基本分析和设计方法有深刻的理解和掌握；通过本课程的学习，培养学生的探索、创新思维；通过实践性教学环节培养学生分析解决问题的能力，拓展创新应用能力。（三）设计思路1.课程总体设计原则课程教学主要按照理论和实践教学两个步骤实施，理论教学主要包括组合逻辑电路和时序逻辑电路两大部分，在组合逻辑电路中主要介绍数字电子技术的分析与设计方法、中规模集成电路的原理。时序逻辑电路中主要掌握触发器，计数器、移位寄存器等集成电路的原理，教会学生能够熟练使用这些集成电路设计一些简单的应用电路。实践教学主要针对理论课教学内容，设计相应的实验内容，通过数字电子技术理论进行验证性和综合性实验教学，让学生在实践中得到理论知识的加深，进一步提高创新应用能力。2.课程内容结构、课时安排说明、学时分配一般情况下，每周安排4课时，共64课时，其中理论教学48课时。实践教学16课时安排如下：主要内容理论课时实践课时教与学的方法建议1一、绪论2讲授二、逻辑函数及其简化82讲授、讨论、自学三、组合逻辑电路124讲授、讨论、自学四、集成触发器62讲授、讨论、自学五、时序逻辑电路146讲授、讨论、自学六、脉冲单元电路62讲授、讨论、自学合计48163.考核与评价方式构建完善的理论和实验考核评价方式。考试以学生完成日常作业和实验环节为必要条件，期末考试采用笔试方式。要求每个学生实验前必须预习，最终实验成绩按预习情况、实验操作过程及结果等综合评定。实验结果验收环节是实验考核的重要参考依据。为了保证学生能够真正在实践中提高自己的动手能力，并且掌握相关的基本原理,抓好实验验收环节。在实验结果检查时,需要学生提交实验电路图，学生要讲述实验原理，阐述有哪些创新或改进之处。二、课程目标（一）总体目标使学生掌握数字电子技术的基本原理、基本理论、基本知识，具有较强的实验技能，对学生进行电子设计能力训练，为学习后续专业课程准备必要的知识，并为今后从事有关实际工作奠定必要的基础。在学习中认识电子技术对现代科学技术重大影响和各种应用，了解并适当涉及正在发展的学科前沿。（二）具体目标1、掌握常用数制、常用编码。2、掌握逻辑代数的基本定理、定律和运算方法3、掌握逻辑函数的几种描述方式；掌握简化逻辑函数的基本方法。4、掌握组合逻辑电路的分析和设计方法；5、了解组合逻辑电路中的竞争冒险现象。6、掌握触发器逻辑功能的描述方法；7、掌握触发器电路的逻辑功能、电路特性及其应用。8、掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法；9、了解异步时序逻辑电路的分析和设计方法。10、掌握脉冲信号的基本参数；11、掌握常用脉冲单元电路的工作原理12、555定时器的工作原理及应用。三、课程内容2第一单元绪论（一）课程教学内容§1.1基础内容数字信号的基本概念、数制及其代码的转换、BCD代码、算术运算与逻辑运算。§1.2提高内容目前数字电路的应用领域、应用特点。§1.3扩展内容熟悉硬件描述语言VHDL。（二）学习性主要任务课后习题。（三）学时分配2学时（其中：理论教学2学时）第二单元逻辑函数及其简化（一）课程教学内容§2.1基础内容基本逻辑及其运算、真值表与逻辑函数、逻辑函数相等、三个规则、常用公式、逻辑函数的标准形式、逻辑函数的化简。§2.2提高内容用卡诺图化简带有任意项的逻辑函数。§2.3扩展内容5变量逻辑函数的化简方法。（二）学习性主要任务实验、课后习题。（三）学时分配10学时（其中：理论教学8学时/实践教学2学时）第三单元组合逻辑电路（一）课程教学内容§3.1基础内容组合逻辑电路的分析方法和设计方法；中规模集成电路全加器、编码器、译码器、数字比较器、数据选择器；组合逻辑电路的冒险现象。§3.2提高内容用编码器、译码器、数据选择器的扩展应用。§3.3扩展内容VHDL语句描述组合逻辑电路。（二）学习性主要任务实验、课后习题、教师补充思考练习题。3（三）学时分配16学时（其中：理论教学12学时/实践教学4学时）第四单元集成触发器（一）课程教学内容§4.1基础内容基本触发器、控触发器R-S触发器、D触发器、J-K触发器和T触发器；主从J-K触发器、边沿触发器。§4.2提高内容J-K触发器转换D触发器、J-K触发器转换T触发器。§4.3扩展内容VHDL语句描述触发器。（二）学习性主要任务实验、课后习题。（三）学时分配8学时（其中：理论教学6学时/实践教学2学时）第五单元时序逻辑电路（一）课程教学内容§5.1基础内容时序逻辑电路概述、同步时序逻辑电路的分析、移位寄存器、同步计数器、异步计数器；小规模集成器件设计同步计数器与异步计数器、中规模集成器件实现任意模值计数器；序列信号发生器。§5.2提高内容任意序列信号发生器电路的构成，任意进制计数器电路的构成。§5.3扩展内容VHDL语句描述时序逻辑电路。（二）学习性主要任务实验、课后习题、教师补充思考练习题。（三）学时分配20学时（其中：理论教学14学时/实践教学6学时）第六单元脉冲单元电路（一）课程教学内容§6.1基础内容脉冲信号与电路、集成门构成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器；握555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器。§6.2提高内容4555定时器构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器。§6.3扩展内容555定时器模拟声响电路。（二）学习性主要任务实验、课后习题。（三）学时分配8学时（其中：理论教学6学时/实践教学2学时）四、实施建议（一）教学组织建议按由浅入深、循序渐进、综合练习的学习步骤。通过课堂讲述，使学生对数字电子技术有较全面的认识。为加强和落实动手能力的培养，应充分重视实践性教学环节。教学方法必须生动、灵活，对于某些难以理解的内容可通课堂上仿真演示，部分内容可指导学生自学。充分发挥学生在教学中的主体性，形成自主学习、课后阅读资料等方式培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识，使学生完成从学到会用的过程转变。（二）考核方式建议笔试+实验考核，考试以学生完成日常作业和实验环节为必要条件，期末考试采用笔试方式。成绩评定由三部分组成：期末考试占总成绩的50%、平时作业占总成绩的20%、实验能力占总成绩的30%。考试题大致可分为四种类型，重点考察学生对基本概念、基本方法、基本技术的掌握和综合应用能力。1．概念型：此类题重点考察学生对基本概念的掌握程度，强调对概念的准确理解而不是死记硬背。此类题的基本形式可以是选择、填空、名词解释、简答。2．设计型：此类题用于考察学生灵活运用所讲授的基本方法和对所学知识的理解深度。例如逻辑函数的的、及中规模集成器件的扩展等。此类题的形式可以绘制电路图等。3．综合型：此类题考察学生对数字电子技术的理解与应用，可以让学生完成一个具体应用系统开发和设计，考查学生对所学知识、思维方法、设计方法的综合运用能力。此类题的形式解答题。（三）教材选用建议推荐教材:《数字逻辑电路》（第二版）王毓银高等教育出版社参考书目：1.阎石数字电子技术基础(第五版)（高等教育出版社）2.康华光电子技术基础:数字部分(第五版)（高等教育出版社）实验教材：自编《数字电子技术基础实验指导》（四）资源开发建议数字电子技术基础课程所涉及的知识面广，是一门应用性较强的课程。在教学过程中不断探索新的教学方法，采用多种形式进行课堂教学。利用多媒体、课堂教学仿真实验等形象生动地演示其各部分工作原理和具体应用，便于学生理解。课内课外相结合，提高学生动手能力，指导学生结合专业学习开展课外活动，结56合大学生创新比赛的内容开展课内外教学活动，指导学生利用互联网和图书馆查阅资料，开展研究、讨论式学习。通过形式多样，丰富多彩的学生课外活动和竞赛活动，促进学生主动学习的兴趣和积极性，同时也使学生加深所学专业知识的理解，进一步培养和提高学生实践动手能力和专业综合素质。（五）条件建设建议建立本课程实验室，具备基本型实验（演示、验证型实验），综合设计型实验（案例测试、课程设计型实验）和研究创新性实验（电子制作实训型）的实验条件，同时为实验室配备多通道逻辑分析仪。课程编制单位：物理与电子工程系电工电子实验室执笔人：鲁世斌审核人：