《数字电子技术》目录

第1章 数制与编码

1.1 数字电路基础知识

1.1.1 模拟信号与数字信号

1.1.2 数字电路的特点

1.2 数制

1.2.1 十进制数

1.2.2 二进制数

1.2.3 八进制数

1.2.4 十六进制数

1.3 数制转换

1.3.1 二进制数与八进制数的相互转换

1.3.2 二进制数与十六进制数的相互转换

1.3.3 十进制数与任意进制数的相互转换

1.4 二进制编码

1.4.1 加权二进制码

1.4.2 不加权的二进制码

1.4.3 字母数字码

1.4.4 补码

第2章 逻辑门

2.1 基本逻辑门

2.1.1 与门

2.1.2 或门

2.1.3 非门

2.2 复合逻辑门

2.2.1 与非门

2.2.2 或非门

2.2.3 异或门

2.2.4 同或门

2.3 其它逻辑门

2.3.1 三态逻辑门

2.3.2 集电极开路逻辑门

2.4 集成电路逻辑门

2.4.1 概述

2.4.2 TTL集成电路逻辑门

2.4.3 CMOS集成电路逻辑门

2.4.4 集成逻辑门的性能参数

2.4.5 TTL与CMOS集成电路的接口*

第3章 逻辑代数基础

3.1 概述

3.1.1 逻辑函数的基本概念

3.1.2 逻辑函数的表示方法

3.2 逻辑代数的运算规则

3.2.1 逻辑代数的基本定律

3.2.2 逻辑代数的基本公式

3.2.3 摩根定理

3.2.4 逻辑代数的规则

3.3 逻辑函数的代数化简法

3.3.1 并项化简法

3.3.2 吸收化简法

3.3.3 配项化简法

3.3.4 消去冗余项法

3.4 逻辑函数的标准形式

3.4.1 最小项与最大项

3.4.2 标准与或表达式

3.4.3 标准或与表达式

3.4.4 两种标准形式的相互转换

3.4.5 逻辑函数表达式与真值表的相互转换

3.5 逻辑函数的卡诺图化简法

3.5.1 卡诺图

3.5.2 与或表达式的卡诺图表示

3.5.3 与或表达式的卡诺图化简

3.5.4 或与表达式的卡诺图化简

3.5.5 含无关项逻辑函数的卡诺图化简

3.5.6 多输出逻辑函数的化简*

第4章 组合逻辑电路

4.1 组合逻辑电路的分析

4.1.1 组合逻辑电路的定义

4.1.2 组合逻辑电路的分析步骤

4.1.3 组合逻辑电路的分析举例

4.2 组合逻辑电路的设计

4.2.1 组合逻辑电路的一般设计步骤

4.2.2 组合逻辑电路的设计举例

4.3 编码器

4.3.1 编码器的概念

4.3.2 二进制编码器

4.3.3 二－十进制编码器

4.3.4 编码器应用举例

4.4 译码器

4.4.1 译码器的概念

4.4.2 二进制译码器

4.4.3 二－十进制译码器

4.4.4 用译码器实现逻辑函数

4.4.5 显示译码器

4.4.6 译码器应用举例

4.5 数据选择器与数据分配器

4.5.1 数据选择器

4.5.2 用数据选择器实现逻辑函数

4.5.3 数据分配器

4.5.4 数据选择器应用举例

4.6 加法器

4.6.1 半加器

4.6.2 全加器

4.6.3 多位加法器

4.6.4 加法器应用举例

4.6.5 二进制补码的加法运算电路*

4.7 比较器

4.7.1 1位数值比较器

4.7.2 集成数值比较器

4.7.3 集成数值比较器应用举例

4.8 码组转换电路

4.8.1 BCD码之间的相互转换

4.8.2 BCD码与二进制码之间的相互转换

4.8.3 格雷码与二进制码之间的相互转换

4.9 组合逻辑电路的竞争与冒险

4.9.1 冒险现象的识别

4.9.2 消除冒险现象的方法

第5章 触发器

5.1 RS触发器

5.1.1 基本RS触发器

5.1.2 钟控RS触发器

5.1.3 RS触发器应用举例

5.2 D触发器

5.2.1 电平触发D触发器

5.2.2 边沿D触发器

5.3 JK触发器

5.3.1 主从JK触发器

5.3.2 边沿JK触发器

5.4 不同类型触发器的相互转换

5.4.1 概述

5.4.2 D触发器转换为JK、T和T＇触发器

5.4.3 JK触发器转换为D触发器

第6章 寄存器与计数器

6.1 寄存器与移位寄存器

6.1.1 寄存器

6.1.2 移位寄存器

6.1.3 移位寄存器应用举例

6.2 异步N进制计数器

6.2.1 异步n位二进制计数器

6.2.2 异步非二进制计数器

6.3 同步N进制计数器

6.3.1 同步n位二进制计数器

6.3.2 同步非二进制计数器

6.4 集成计数器

6.4.1 集成同步二进制计数器

6.4.2 集成同步非二进制计数器

6.4.3 集成异步二进制计数器

6.4.4 集成异步非二进制计数器

6.4.5 集成计数器的扩展

6.4.6 集成计数器应用举例

第7章 时序逻辑电路的分析与设计

7.1 概述

7.1.1 时序逻辑电路的定义

7.1.2 时序逻辑电路的结构

7.1.3 时序逻辑电路的分类

7.2 时序逻辑电路的分析

7.2.1时序逻辑电路的分析步骤

7.2.2 同步时序逻辑电路分析举例

7.2.3 异步时序逻辑电路分析举例

7.3 同步时序逻辑电路的设计

7.3.1 同步时序逻辑电路的基本设计步骤

7.3.2 同步时序逻辑电路设计举例

第8章 存储器与可编程器件

8.1 存储器概述

8.1.1 存储器的分类

8.1.2 存储器的相关概念

8.1.3 存储器的性能指标

8.2 RAM

8.2.1 RAM分类与结构

8.2.2 SRAM

8.2.3 DRAM

8.3 ROM

8.3.1 ROM分类与结构

8.3.2 掩膜ROM

8.3.3 可编程ROM

8.3.4 可编程ROM的应用

8.4 快闪存储器（Flash Memory）

8.4.1 快闪存储器的电路结构

8.4.2 闪存与其它存储器的比较

8.5 存储器的扩展

8.5.1 存储器的位扩展法

8.5.2 存储器的字扩展法

8.6 可编程阵列逻辑

8.6.1 PAL的电路结构

8.6.2 PAL器件举例

8.6.3 PAL器件的应用

8.7 通用阵列逻辑

8.7.1 GAL的性能特点

8.7.2 GAL的电路结构

8.7.3 OLMC

8.7.4 GAL器件的编程与开发

8.8 CPLD、FPGA和在系统编程技术简介

8.8.1 CPLD简介

8.8.2 FPGA简介

8.8.3 ISP技术简介

8.8.4 现代电路与系统的设计方法

第9章 D/A转换器和A/D转换器

9.1 概述

9.2 D/A转换器

9.2.1 D/A转换器的电路结构

9.2.2 二进制权电阻网络D/A转换器

9.2.3 倒T型电阻网络D/A转换器

9.2.4 D/A转换器的主要技术参数

9.2.5 集成D/A转换器及应用举例

9.3 A/D转换器

9.3.1 A/D转换的一般步骤

9.3.2 A/D转换器的种类

9.3.3 A/D转换器的主要技术参数

9.3.4 集成A/D转换器及应用举例

第10章 脉冲波形的产生与整形电路 10.1 概述

10.2 多谐振荡器

10.2.1 门电路构成的多谐振荡器

10.2.2 采用石英晶体的多谐振荡器 10.3 单稳态触发器

10.3.1 门电路构成的单稳态触发器 10.3.2 集成单稳态触发器

10.3.3 单稳态触发器的应用

10.4 施密特触发器

10.4.1 概述

10.4.2 施密特触发器的应用

10.5 555定时器及其应用

10.5.1 电路组成及工作原理

10.5.2 555定时器构成施密特触发器 10.5.3 555定时器构成单稳态触发器 10.5.4 555定时器构成多谐振荡器

第11章 数字集成电路简介 11.1 TTL门电路

11.1.1 TTL与非门电路

11.1.2 TTL或非门电路

11.1.3 TTL与或非门电路

11.1.4 集电极开路门电路与三态门电路 11.1.5 肖特基TTL与非门电路

11.2 CMOS门电路

11.2.1 概述

11.2.2 CMOS非门电路

11.2.3 CMOS与非门电路

11.2.4 CMOS或非门电路

11.2.5 CMOS门电路的构成规则

11.3 数字集成电路的使用

第二篇：《数字电子技术》课程标准

课程代码 020xx10031 课程类型 理实一体课程 课程学分 4.5学分 修读学期 第3/3/3学期

课程类别 专业课程 课程性质 必修课程 课程学时 70学时 适用专业

应用电子技术/电气自动化技术/城市轨道交通控制

合作开发企业 中国北车长春轨道客车股份有限公司 执笔人

裴蓓、李铁维

审核人

王屹

1．课程定位与设计思路 1．1课程定位

本课程是应用电子技术专业、电气自动化技术专业、城市轨道交通控制专业三个专业的专业基础课，是专业必修课程。其功能是通过数字电子技术的理论学习与技能训练的方式、采取讲练结合的方法，培养学生数字集成芯片识别、功能表读解、数字电路的分析设计、制作与调试等能力。本课程与前修课程《模拟电子技术》课程相衔接，共同培养学生对电子电路分析和运算的能力；与后续专业课程相衔接，从而培养学生对电子电路设计、分析、调试与检测的能力。

1．2设计思路

通过对三个专业的工作岗位的分析，确定了课程的设计思路为：围绕工作岗位所需职业技能要求，根据学生的认知规律和职业能力培养规律，选取典型的学习项目，通过理论学习和实践训练，逐步培养学生的职业工作能力和自主学习能力。

本门课程总学时为70学时，达到本课程的能力培养目标可获4.5学分。 2．课程目标

通过本课程的学习，使三个专业的学生能够应用常用的中、小规模数字集成电路进行逻辑电路设计，初步具备阅读和分析典型数字电子电路原理图的能力和数字电子电路

调试与检测能力，同时为学习后续的专业课程打下坚实的基础，提高学生的岗位适应能力和职业素质。

具体如下： 2．1能力目标

（1）能够读、识常用74系列、4000系列等集成芯片并能进行功能测试及好坏判断。 （2）能够根据逻辑电路原理图分析由门电路构成的组合逻辑电路的逻辑功能。 （3）能够设计制作简单的组合逻辑电路和常用编、译码电路并进行调试。 （4）能够根据逻辑电路原理图分析时序逻辑电路的逻辑功能。

（5）能够设计制作简单的时序逻辑电路并使用万用表、示波器等仪器仪表进行调试。

（6）能够利用555定时器设计制作振荡电路，能进行参数计算并能使用万用表、示波器等仪器仪表进行调试。

（7）了解大规模集成电路半导体存储器的存储原理，能够分析ROM、RAM构成电路的功能，能够利用ROM、RAM构成功能电路。

2．2知识目标

（1）熟悉各种门电路的逻辑功能、功能描述方式及相互转换方法。 （2）了解半导体器件开关作用和开关特性。

（3）了解CMOS、TTL电路结构及工作原理、外特性、主要参数、使用方法和注意事项。

（4）掌握逻辑函数的化简方法。

（5）掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。

（6）熟练掌握常见组合逻辑电路芯片的逻辑功能和使用方法。 （7）理解触发器的逻辑功能及动作特点。

（8）掌握时序逻辑电路的特点、分析方法及功能描述方法。 （9）熟练掌握寄存器和计数器的逻辑功能及应用。 （10）了解555定时器电路的结构、工作原理及引脚功能。 （11）掌握555定时器应用电路的功能分析及参数计算。 （12）了解ROM、RAM的存储原理、功能表读解及引脚功能。 2．3素质目标

（1）培养学生分析问题，解决问题的能力。

（2）培养学生沟通能力及团队协作精神。 （3）培养学生的成本意识、质量意识和安全意识。 （4）培养学生良好的职业道德。 3．教学内容

根据应用电子技术专业、电气自动化技术专业、城市轨道交通控制专业三个专业对学生数字电子技术产品分析与制作的能力要求，依据实用性、趣味性和可操作性原则，设计了由简单到复杂、由部分到整体、反映工作和认知过程的5个项目任务，在完成项目任务的同时也完成了单元知识的学习，具体内容如下。

表1 项目描述

4．实施建议 4.1师资队伍

专任教师的学历层次为本科以上，具有较好的电子技术方面的专业知识，具有电子产品的设计、制作和调试能力，能够用清晰简洁的专业语言讲授理论知识，具有较高的理论和实践教学能力，具有运用各种教学方法与手段的能力。

兼职教师除具备上述要求外，还要具有强烈的敬业精神，具有电子技术等相关课程的教学经历和电子产品生产企业或电子产品研发企业相关工作经历，具有一定的教学能力，能够指导本课程的实践教学。

4.2教材及相关资源

本课程建议选用的教材为电子工业出版社的王苹任主编的《数字电子技术及应用》一书。本教材以能力培养为重点，以项目为导向，结合企业岗位的实际技术需求进行编写，提供典型的项目使学生能够较快的学习和应用数字电子技术。

备选教材《电子技术》，编者付植桐，高等教育出版社。 4.3教学组织模式

以项目为载体，将课程的知识、技能、素质三者融入教材的内容，强调理论与实践相结合、操作与管理相结合的理论实践一体化，以完整的工作过程为主线，以实践活动为引领，导入技能点与知识点。

表2 教学组织模式描述

4.4教学方法与手段

本课程主要采用项目引领法、讲授法、讲练结合法、小组讨论法、分组实验法、教师指导等多种教学方法，辅助采用多媒体等现代教学方法，充分调动学生学习兴趣，促进学生积极思考与实践，进而促进学生职业能力的提高。

（1）项目引领法：在教学过程中，以完成具体的项目为线索，把教学内容巧妙地

隐含在每个项目之中，让学生自己提出问题，并经过思考和老师的点拨，自己解决问题。

（2）讲授法：通过叙述、描绘、解释、推论来传递信息、传授知识、阐明概念、论证定律和公式，引导学生分析和认识问题。

（3）讲练结合法：学生在教师的指导下巩固知识、运用知识、形成技能技巧的方法。

（4）讨论法：在教师的指导下，学生以全班或小组为单位，围绕教材的中心问题，各抒己见，通过讨论或辩论活动，获得知识或巩固知识的一种教学方法。

（5）分组实验法：在教师的指导下，学生以小组为单位，通过实验操作进行研究和学习方法。

（6）教师指导法：教师指导学生通过阅读教科书或参考书，以获得知识、巩固知识、培养学生自学能力的一种方法。

4.5教学考核与评价

本课程考核采用过程考核与终结性考核相结合的方式，过程性考核与终结性考核的权重比为4：6。过程考核成绩主要包括出勤、作业、实验，终结性考核成绩为理论测试答卷。

过程考核：

终结性考核：

总成绩：

总成绩=过程考核×40%+终结性考核×60%。

数字电子技术课程组

20xx年x月