《数字电路》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Digital Circuit 课程代码 PHYS2017 课程性质 专业选修课程 授课对象 物理学 学分 3学分 学时 54学时 主讲教师 方亮 修订日期 2021.9 指定教材 康华光，《电子技术基础数字部分》，高等教育出版社，2013年 二、课程目标 (一)总体目标 知识目标：使学生掌握数字逻辑的基本知识及数字逻辑电路的分析方法和设 计方法，以及若干典型的中、小规模集成电路的功能及应用，具备一定的数字电 路分析和设计能力。 能力目标：培养学生分析电路问题和解决电路问题的能力，为以后深入学习 电子技术某些领域中的内容，以及为电子技术在专业中的应用打好基础。 素质目标：掌握辩证唯物主义基本原理，建立科学的世界观和方法论，培养 学生在电子技术方面的工程素养为目标。 (二)课程目标： 课程目标1：掌握逻辑代数和数字逻辑电路的基础知识，能将其用于实际工 程问题的分析 课程目标2：具备对数字逻辑器件的特性和功能进行分析的能力，能够对组 合逻辑电路和时序逻辑电路进行描述和分析。 课程目标3：具备对数字逻辑电路进行初步设计的能力，能运用基本原理和 方法，根据设计要求完成数字逻辑电路（组合逻辑电路、时序逻辑电路）的设计
《数字电路》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Digital Circuit 课程代码 PHYS2017 课程性质 专业选修课程 授课对象 物理学 学 分 3 学分 学 时 54 学时 主讲教师 方亮 修订日期 2021.9 指定教材 康华光，《电子技术基础.数字部分》，高等教育出版社，2013 年 二、课程目标 （一）总体目标 知识目标：使学生掌握数字逻辑的基本知识及数字逻辑电路的分析方法和设 计方法，以及若干典型的中、小规模集成电路的功能及应用，具备一定的数字电 路分析和设计能力。 能力目标：培养学生分析电路问题和解决电路问题的能力，为以后深入学习 电子技术某些领域中的内容，以及为电子技术在专业中的应用打好基础。 素质目标：掌握辩证唯物主义基本原理，建立科学的世界观和方法论，培养 学生在电子技术方面的工程素养为目标。 （二）课程目标： 课程目标 1：掌握逻辑代数和数字逻辑电路的基础知识，能将其用于实际工 程问题的分析 课程目标 2：具备对数字逻辑器件的特性和功能进行分析的能力，能够对组 合逻辑电路和时序逻辑电路进行描述和分析。 课程目标 3：具备对数字逻辑电路进行初步设计的能力，能运用基本原理和 方法，根据设计要求完成数字逻辑电路（组合逻辑电路、时序逻辑电路）的设计
(三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 对应课程内容 对应半业要求 第一章数字逻辑概论 毕业要求3：了解物理学 与其他学科、社会实践 第二章逻辑代数与硬件描 课程目标 的联系。 述语言 1 毕业要求8：具有自主学 第三章逻辑门电路 习和终身学习意识和社 第五章锁存器和触发器 会适应能力。 毕业要求3：了解物理学 与其他学科、社会实践 课程目标 第四章组合逻辑电路 的联系。 2 第六章时序逻辑电路 毕业要求8：具有自主学 习和终身学习意识和社 会适应能力。 毕业要求3：了解物理学 与其他学科、社会实践 的联系。 第四章组合逻辑电路 毕业要求7：具有课题调 课程目标 第九章脉冲波形的变化与 研、设计、数据处理和学 3 产生 术交流能力。 第十章时序逻辑电路 毕业要求8：具有自主学 习和终身学习意识和社 会适应能力。 三、教学内容
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表 1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 对应课程内容 对应毕业要求 课程目标 1 第一章 数字逻辑概论 第二章 逻辑代数与硬件描 述语言 第三章 逻辑门电路 第五章 锁存器和触发器 毕业要求 3：了解物理学 与其他学科、社会实践 的联系。 毕业要求 8：具有自主学 习和终身学习意识和社 会适应能力。 课程目标 2 第四章 组合逻辑电路 第六章 时序逻辑电路 毕业要求 3：了解物理学 与其他学科、社会实践 的联系。 毕业要求 8：具有自主学 习和终身学习意识和社 会适应能力。 课程目标 3 第四章 组合逻辑电路 第九章 脉冲波形的变化与 产生 第十章 时序逻辑电路 毕业要求 3：了解物理学 与其他学科、社会实践 的联系。 毕业要求 7：具有课题调 研、设计、数据处理和学 术交流能力。 毕业要求 8：具有自主学 习和终身学习意识和社 会适应能力。 三、教学内容
第一章绪论 1教学目标 本章通过概述的介绍，使得学生了解课程的学习要求，课程的性质和主要 内容：了解数字量，数字信号和数字电路的定义，与模拟量的区别。掌握常用 数制及码制的概念。数制之间、码制之间的相互转换。了解二进制算数运算的 特点及方法 2.教学重难点 数制和码制的表示及转换方法： 3.教学内容 3.1数字信号与数字电路 3.2数制 3.3二进制代码 3.4二进制逻辑变量与基本逻辑运算 3.5逻辑函数及其表示方法 4.教学方法 教师讲授，师生讨论，指导学生自主学习等。 5.教学评价 数字量与模拟量，数字信号与模拟信号，数字电路与模拟电路的关系。数 制和数码的表示方法。 第二章逻辑代数 1.教学目标 掌握逻辑代数的基本公式、常用公式和重要定理：掌握逻辑函数及其表示 方法，各种表示方法之间的相互转换；建立逻辑问题与数字逻辑电路的知识关 联；掌握逻辑函数的不同化筒方法。 2.教学重难点
第一章 绪论 1.教学目标 本章通过概述的介绍，使得学生了解课程的学习要求，课程的性质和主要 内容；了解数字量，数字信号和数字电路的定义，与模拟量的区别。掌握常用 数制及码制的概念。数制之间、码制之间的相互转换。了解二进制算数运算的 特点及方法 2.教学重难点 数制和码制的表示及转换方法； 3.教学内容 3.1 数字信号与数字电路 3.2 数制 3.3 二进制代码 3.4 二进制逻辑变量与基本逻辑运算 3.5 逻辑函数及其表示方法 4.教学方法 教师讲授，师生讨论，指导学生自主学习等。 5.教学评价 数字量与模拟量，数字信号与模拟信号，数字电路与模拟电路的关系。数 制和数码的表示方法。 第二章 逻辑代数 1.教学目标 掌握逻辑代数的基本公式、常用公式和重要定理；掌握逻辑函数及其表示 方法，各种表示方法之间的相互转换；建立逻辑问题与数字逻辑电路的知识关 联；掌握逻辑函数的不同化简方法。 2.教学重难点
逻辑代数基本定律的应用，卡诺图化筒的规则 3.教学内容 3.1逻辑代数的基本定律和规则 3.2逻辑函数的代数化简法 3.3逻辑函数的卡诺图化筒法 4.教学方法 教师讲授，同伴教学，师生讨论，指导学生自主学习等。 5.教学评价 逻辑代数的基本运算关系；烫辑函数的表示方法及相互转换：逻辑函数的 化简方法。 第三章逻辑门电路 1.教学目标 了解门电路的基本概念、半导体二极管和半导体三极管的开关特性；掌握 CMOS门电路的电路结构、工作原理及特性；掌握OC门、OD门、三态输出 门、CMOS传输门的结构特点及应用。 2.教学重难点 MOS管门电路的工作原理，分析MOS管门电路的逻辑功能 3.教学内容 3.1逻辑门电路简介 3.2基本CMOS逻辑门电路 3.3类NMOS和BICOMS逻辑门电路 3.4逻辑描述中的几个问题 4.教学方法 教师讲授，同伴教学，实践教学，指导学生自主学习等
逻辑代数基本定律的应用，卡诺图化简的规则 3.教学内容 3.1 逻辑代数的基本定律和规则 3.2 逻辑函数的代数化简法 3.3 逻辑函数的卡诺图化简法 4.教学方法 教师讲授，同伴教学，师生讨论，指导学生自主学习等。 5.教学评价 逻辑代数的基本运算关系；逻辑函数的表示方法及相互转换；逻辑函数的 化简方法。 第三章 逻辑门电路 1.教学目标 了解门电路的基本概念、半导体二极管和半导体三极管的开关特性；掌握 CMOS 门电路的电路结构、工作原理及特性；掌握 OC 门、OD 门、三态输出 门、CMOS 传输门的结构特点及应用。 2.教学重难点 MOS 管门电路的工作原理，分析 MOS 管门电路的逻辑功能。 3.教学内容 3.1 逻辑门电路简介 3.2 基本 CMOS 逻辑门电路 3.3 类 NMOS 和 BICOMS 逻辑门电路 3.4 逻辑描述中的几个问题 4.教学方法 教师讲授，同伴教学，实践教学，指导学生自主学习等
5.教学评价 课后相应习题，补充习题，思考题等：强化基本逻辑门的使用方法：强化 CMOS门电路和TTL门电路相关参数的计算：强化CMOS门电路和TTL门电 路的特性分析。 第四章组合逻辑电路 1.教学目标 了解组合逻辑电路的基本概念及表述方法：掌握组合逻辑电路的分析方法 和设计方法：掌握常用组合逻辑器件的工作原理、功能和使用方法。了解组合 逻辑电路中的竞争冒险现象。 2.教学重难点 组合逻辑电路分析和设计方法。几种中规模集成电路的工作原理以及电路 组成。 3.教学内容 3.1组合逻辑电路的分析 3.2组合逻辑电路的设计 3.3组合逻辑电路中的竞争冒险现象 3.4若干典型的组合逻辑电路 4.教学方法 教师讲授，师生讨论，指导学生自主学习等 5.教学评价 课后相应习题，补充习题，思考题等；强化组合逻辑电路的分析和设计： 强化编码器、译码器、数据选择器、加法器和数值比较器等常用组合逻辑器件 的使用和应用。 第五章锁存器和触发器 1.教学目标
5.教学评价 课后相应习题，补充习题，思考题等；强化基本逻辑门的使用方法；强化 CMOS 门电路和 TTL 门电路相关参数的计算；强化 CMOS 门电路和 TTL 门电 路的特性分析。 第四章 组合逻辑电路 1.教学目标 了解组合逻辑电路的基本概念及表述方法；掌握组合逻辑电路的分析方法 和设计方法；掌握常用组合逻辑器件的工作原理、功能和使用方法。了解组合 逻辑电路中的竞争-冒险现象。 2.教学重难点 组合逻辑电路分析和设计方法。几种中规模集成电路的工作原理以及电路 组成。 3.教学内容 3.1 组合逻辑电路的分析 3.2 组合逻辑电路的设计 3.3 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象 3.4 若干典型的组合逻辑电路 4.教学方法 教师讲授，师生讨论，指导学生自主学习等 5.教学评价 课后相应习题，补充习题，思考题等；强化组合逻辑电路的分析和设计； 强化编码器、译码器、数据选择器、加法器和数值比较器等常用组合逻辑器件 的使用和应用。 第五章 锁存器和触发器 1.教学目标