脉冲与数字电路教学大纲
发布人:叶志翔  发布时间:2016-06-15   浏览次数:104

《脉冲与数字电路》

Pulse and Digital Circuit

课程代码:2204023101

学位课程/非学位课程:学位课程

学时/学分:52学时/3.5学分

先修课程:电路分析

一、课程在人才培养中的地位和作用

本课程是通信工程专业必修的专业基础课,是一门实践性很强的课程。数字化是现代电子与通信技术的基本要素,通过本课程的学习,使学生获得数字电子技术方面的基本概念、基本知识和基本技能,为后续课程的学习及今后的实际工作打下良好的基础。

二、课程教学目标

(一)知识目标

通过本课程的教学,使学生系统掌握数字电路的基本概念、基本原理、基本的分析方法和设计方法以及一些常用的电子元器件的使用方法,着重掌握数字电路的分析与设计,明确学习脉冲与数字电路的目的是掌握电子与通信技术的基本功之一,并为学习其他后续专业课程打下坚实的基础。

(二)能力目标

通过课程的教学,注重培养学生以下能力:

1)自学能力——通过本课程的学习要培养学生的独立的自学能力,不断地扩展知识面,增强独立思考和学习的能力,不断完善知识结构;能够基本掌握电子技术的基本学习方法。

2)分析问题和解决问题的能力——学会利用数字电路的基本原理分析实际数字电路方面的问题,提高分析问题与解决问题的能力。

3)动手能力和创新能力——通过实验和设计性实验以及课程设计的动手过程,培养学生动手能力和创新能力,并对所涉问题有更深的理解。

(三)素质目标

通过本课程的教学,注重培养学生以下素质:

1)求实精神——通过脉冲与数字电路课程教学,培养学生严谨求实的科学态度和刻苦钻研的学习作风。

2)创新意识——通过学习,引导学生利用数字电路的基本知识联系生活实际,激发学生的利用数字电路知识的创新欲望。

三、课程教学内容

(一)课程的知识体系

知识领域1:数字电路的电气特性(CC

知识单元CC1:门电路(6学时)

知识单元CC2:脉冲波形的产生于整形(6学时)

知识单元CC3:数-模和模-数转换(4学时)

知识领域2:数字电路的逻辑特性(CL

知识单元LC1:逻辑代数基础(4学时)

知识单元LC2:组合逻辑电路(6学时)

知识单元LC3:触发器(6学时)

知识单元LC4:时序逻辑电路(10学时)

  1. 课程涵盖的知识单元

序号

知识领域

核心知识单元(参考学时)

选修知识单元

(参考学时)

1

数字电路的电气特性

CC1(6),CC2(6),CC3(4)


2

数字电路的逻辑特性

CL1(4),CL2(6),CL3(6),CL4(10)



(三)知识单元的描述

知识单元CC1: 门电路

参考学时:6学时

知识点:

二极管门电路

 CMOS门电路

 TTL门电路

学习目标:

  1. 了解二极管门电路的开关特性,理解由二极管构成的与和或门的特点;

  2. 了解CMOS门电路的电路结构及工作原理,理解CMOS反相器的静态特性及动态特性;

  3. 掌握常见的CMOS门电路的应用分析(与非门,或非门,异或,OD门,传输门和模拟开关,三态门),了解CMOS门的正确使用方法;

  4. 了解TTL门电路的电路结构及工作原理,理解TTL反相器的静态特性及动态特性;

  5. 掌握常见TTL门电路的应用分析(与非门,或非门,异或,OC门,三态门),比较TTLCMOS门电路的区别。

知识单元CC2: 脉冲波形的产生于整形

参考学时:6学时

知识点:

施密特触发器

单稳态触发器

多谐振荡器

 555定时器及其应用

学习目标:

  1. 理解由基本门电路构成的施密特触发器的工作原理及应用领域;

  2. 掌握积分型单稳态触发器和微分型单稳态触发器的工作原理及输出波形的参数计算;

  3. 理解对称/非对称多谐振荡器的工作原理,了解环形振荡器及石英晶体多谐振荡器的特点;

  4. 掌握555定时器的电路结构,引脚分布及工作原理;

  5. 应用555定时器构成施密特触发器,单稳态触发器及多谐振荡器的参数计算。

知识单元CC3: -模和模-数转换

参考学时:4学时

知识点:

-模转换器

-数转换器

学习目标:

  1. 理解权电阻网络D/A转换器和倒T型电阻网络D/A转换器的工作原理,掌握权电流D/A转换器的工作原理及其应用;

  2. 了解D/A转换器的转换精度与速度;

  3. 理解A/D转换的原理;

  4. 了解各种A/D转换器及A/D转换器的精度。

知识单元CL1: 逻辑代数基础

参考学时:4学时

知识点:

数制与码制

逻辑代数的基本运算及基本定理

逻辑代数的表示及化简

学习目标:

  1. 了解二进制和其他进制之间的转换,掌握常见二-十进制编码的编码规则;

  2. 了解逻辑代数的基本运算及基本定理;

  3. 了解逻辑函数的表示方法;

  4. 掌握逻辑函数化简的公式法及卡诺图法。

知识单元CL2: 组合逻辑电路

参考学时:6学时

知识点:

组合逻辑电路的分析与设计

常见组合逻辑电路

组合逻辑电路中的竞争-冒险现象

学习目标:

  1. 掌握逻辑电路的分析与设计方法;

  2. 了解编码器,译码器,数据选择器,加法器及数值比较器的工作原理;

  3. 应用译码器和数据选择器构成其他组合逻辑电路;

  4. 了解组合逻辑电路的竞争-冒险现象,掌握消除竞争-冒险现象的方法。

知识单元CL3: 触发器

参考学时:6学时

知识点:

 SR锁存器

电平及脉冲触发的触发器

边沿触发器

触发器的逻辑功能及其函数描述

学习目标:

  1. 理解SR锁存器的工作原理;

  2. 理解电平及脉冲触发器的工作原理及特点,掌握边沿触发器的电路特性;

  3. 理解触发器的逻辑功能,并用函数表达式表述触发器。

知识单元CL4: 时序逻辑电路

参考学时:10学时

知识点:

时序逻辑电路的分析

常用时序逻辑电路

时序逻辑电路的设计

学习目标:

  1. 了解时序逻辑电路的常用描述方式,掌握同步时序逻辑电路的分析方法;

  2. 了解寄存器和移位寄存器的工作原理;

  3. 掌握同步计数器及异步计数器的工组原理,应用常见集成计数器构成任意进制的计数器;

  4. 掌握时序逻辑电路的设计方法;

  5. 了解时序逻辑电路中的竞争-冒险现象及其消除方法。

四、教学方法与手段

1.教学方法和教学手段

教学方法:重视探究性学习与协作性学习,采取多种教学方法,辅以课堂练习、课后作业、   辅导答疑的方式,并注重理论联系实际,引导学生分析和解决实际生活中的问题。

教学手段:采用多媒体课件及板书结合的形式。电路图及集成芯片图采用多媒体课件以加强直观效果,推导及课程例题及习题课的讲解以板书的形式,合理把握进度,学生更容易掌握相关知识点。同时,对课程教学的过程中所遇到的问题,通过实验进行验证。以加强学生对理论知识的理解及领悟。

2.课程主要教学方式的学时分配

直接连接符 10直接连接符 8

教学环

方式



学时

讲  授

讨论课

习题课

实  验

逻辑代数基础

4

5


1


门电路

6




2

组合逻辑电路

6




4

触发器

6

5


1

2

时序逻辑电路

10

10

1

1

8

脉冲波形的产生于整形

6

7


1

4

-模及模-数转换

4

4




实验

10

0


0

20

合计(76

76

46

2

8

20


五、作业要求

1. 课外作业

一般每4学时一次作业,可使用教材上的习题,也可自行编制习题集。另外布置一些生活中的小规模电路设计题目。

2.课外阅读与自学

将实际生活中的问题融入课程的教学中去,结合实际问题开设电路设计兴趣小组,引导学生积极参加各种级别的电子设计大赛。

自主学习:学生可以利用网络课堂、图书馆的图书资料、及院(系)资料室中的专业书籍进行自学、复习、个性化学习。


六、教材与参考资料

1、教材

1】数字电子技术基础   第五版 阎石主编   高等教育出版社  2006

2、参考资料

1】《数字电子技术》庞学民主编 清华大学出版社 2005
2】《数字电路逻辑设计》王毓银主编 高等教育出版社 1999
3】《电子技术基础》数字部分(第四版)康华光主编 高等教育出版社 2000
4】《数字逻辑与数字系统》白中英、岳怡、郑岩编著 科学出版社 1998

七、课程考核

 1、考试命题

主要采用笔试的方式,题型设有选择、填空、画图、化简、分析与设计等,针对脉冲与数字电路的基本概念的理解和掌握,以及基本的数字电路分析与设计,考试内容不超出大纲。

 2、考核方式

考核方式为考试:每学期平时成绩(包括作业成绩、缺课和听课、实验等情况)占总评成绩的20-30%,期末考试成绩占80-70%




执笔人

饶志华

专业负责人

吴有用

院 长

何月顺

参加

讨论

人员

月顺、李祥、吴有用、钟国韵、雷伯录、李里亚、饶志华、谌洪茂、涂其远、谭海、江珊珊、毛淑华、钟凯

日  期

 201411