數字邏輯教學大綱TheDigitalLogic 適用專業：計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程 課程編號：0809213049前修課程：大學物理、電子電路 學分：3.5總學時：56一、課程性質、目的與要求課程性質：專業基礎必修課、主干課課程目的：“數字邏輯”是研究數字系統設計的入門課程。通過本課程的學習，使學生掌握數字邏輯電路的基本理論和基本分析方法，為學習后續課程準備必要的電路知識。在本課程中，將介紹數字邏輯電路的分析設計方法和基本的系統設計技巧；培養同學綜合運用知識分析解決問題的能力和在工程性設計方面的基本素養。通過課內實驗和課程設計及課外實驗的方式，使同學深入了解和掌握數字邏輯電路的設計分析方法和電路的運用過程。本課程在培養學生嚴肅認真的科學作風和抽象思維能力、分析設計能力、總結歸納能力等方面起重要作用?；疽螅合到y地介紹了數字電路設計與分析的基礎知識，內容全面，實用性強。首先從數字電路、數制系統等基本概念入手；然后論述組合邏輯、時序電路的分析與設計以及異步時序電路；最后討論了數字編程邏輯器件與HDL。書中提供的習題能充分加深學生對所學知識的理解與運用。最為難得的是書中全部采用真實的集成電路器件進行設計，使讀者可以迅速適應實際設計工作。二、教學內容： 理論總學時：40學時第一章數制與編碼 4學時基本要求：二進制、八進制、十進制、十六進制數的表示形式及其相互轉換。重點：帶符號二進制數的原碼、反碼、補碼表示及相互轉換；掌握十進制數的8421BCD、余3碼、2421碼表示形式及其相互轉換。難點：gray碼和奇偶校驗碼的編碼特點及在提高可靠性方面的作用；了解ASCII碼。第二章邏輯代數基礎 4學時基本要求：邏輯代數的基本概念；掌握邏輯代數的基本定理和規則，能靈活運用。重點：邏輯函數的基本形式和標準形式、邏輯函數表達式的轉換。難點：兩種基本的化簡方法（代數法和卡諾圖法）。第三章組合邏輯 10學時基本要求：邏輯門符號及其邏輯運算，組合邏輯電路的分析步驟。能正確寫出給定組合邏輯電路的函數表達式，對非簡化電路予以化簡，在簡化的基礎上找出輸出與輸入的取值關系，必要時對電路邏輯功能加以文字描述。常用組合功能模塊的邏輯功能、特點和使用方法。重點：TTL集成邏輯門和CMOS集成邏輯門電路，組合邏輯電路的設計方法。對一個文字描述的邏輯問題作出真值表，根據真值表寫出函數表達式，按問題的要求進行化簡，最后用門電路實現要求的邏輯功能（畫出邏輯電路圖）。用基本組合邏輯部件實現各種邏輯功能。難點：組合邏輯電路產生險象的原因、險象的判別和消除方法。第四章同步時序邏輯 12學時基本要求：同步時序邏輯電路基本結構和描述方法。常用時序功能模塊邏輯功能、特點和使用方法。重點：不同類型觸發器邏輯功能及狀態描述，同步時序邏輯電路的分析步驟。對一個給定的同步時序電路，能正確寫出激勵函數表達式，指出電路類型，作出狀態圖，必要時給出電路的時間圖和文字描述。用基本時序邏輯部件實現各種邏輯功能。難點：同步時序邏輯電路的一般設計方法。對一個文字描述的邏輯問題能正確形成原始狀態圖和狀態表，對原始狀態表進行化簡和狀態分配，求出二進制狀態表，確定電路的輸出函數和激勵函數，畫出邏輯電路圖。第五章編程邏輯 10學時基本要求：CPLD、FPGA結構。重點：存貯器的功能，結構及典型應用。難點：用可編程邏輯技術及VHDL語言進行邏輯設計的方法。三、實踐環節或相關課程16學時本課程配套實踐教學環節：序號實驗項目名稱實驗類型實驗要求實驗內容簡介應達到的基本要求學時分配1組合電路實驗綜合必做組合電路芯片使用和簡單組合邏輯電路的設計掌握一般組合邏輯電路的設計42時序電路實驗綜合必做時序電路芯片使用和N進制計數器的設計掌握N進制計數器的設計43EDA設計環境綜合必做EDA設計環境操作步驟掌握EDA設計環境操作步驟44PLD表決器綜合必做PLD表決器設計掌握PLD表決器的設計4本課程配套相關課程：數字邏輯課程設計（1周，20學時）四、課時分配序號章節內容理論環節時數實驗時數其他環節1一數制與編碼42二邏輯代數基礎43三組合邏輯1044四同步時序邏輯1245五編程邏輯108合計4016總學分3.5總學時56五、建議教材與教學參考書序號書名編者出版社版本1數字邏輯（第二版）朱勇中國鐵道出版社20132數字邏輯(第4版)歐陽星明華中科技大學出版社20093DigitalLogicApplicationsandDesignJohnM.YarbroughHYPERLI