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数字电子技术
主讲教师：张加宏
| 学校： | 南京信息工程大学 |
| 开课院系： | 电子与信息工程学院 |
| 专业大类： | 电子信息类 |
| 开课专业： | 电子信息类 |
| 课程负责人： | 张加宏 |
| 课程英文名称： | Digital Electronics Technology |
| 课程编号： | 0902746 |
| 学分： | 3 |
| 课时： | 64 |
课程介绍
课程定位：《数字电子技术》是电子信息类专业的一门密切联系实际的学科基础必修课，其不仅具有自身的理论体系且实践性很强，也是本专业的平台课之一。本课程要求在保证学习掌握数字技术和系统的概念、原理和分析方法的前提下，力图对学生综合能力进行培养训练，通过理论学习和工程实践，提高学生分析和解决问题的能力。主要内容包括：数字逻辑代数基础、门电路与组合逻辑电路、Verilog HDL和FPGA设计入门，触发器与时序逻辑电路、脉冲波形产生与整形、数模和模数转换器、存储器与可编程逻辑器件等。 课程目标：目标1：掌握数字电路的基础知识如数制和编码、逻辑代数等。掌握运用逻辑代数优化设计逻辑电路的方法，能够使用逻辑代数建立数字电路的数学模型并解决逻辑问题。在掌握逻辑代数基本定理和运算规则的基础上，深刻理解数字系统的作用、功能和原理。对数字逻辑电路和模拟电子线路的区别和联系有清晰的概念。目标2：掌握常用逻辑门电路、触发器等基本结构、工作原理以及外部静态和动态逻辑特性。熟悉常用中大规模组合逻辑和时序逻辑电路及其工作原理，正确使用数字集成电路，并具备讲解数字逻辑电路系统工作原理的能力。能够利用Verilog HDL语言编程建立功能电子线路的数学模型，设计出数字逻辑电路。目标3：掌握组合逻辑和时序逻辑的分析和设计的方法。具有数字逻辑电路分析与设计的基本能力，如从逻辑电路写出逻辑表达式，列出真值表及画出波形图等。突出数字系统的抽象和描述能力培养，掌握硬件描述语言描述逻辑电路的方法，能够根据实际应用需求建立对应的数学系统模型，掌握从硬件角度去分析、设计特定系统从而解决电子信息领域中复杂工程问题的方法。根据具体的工程问题能够运用所学的知识给出系统解决方案，搭建硬件电路，具有使用EDA工具对FPGA芯片进行验证与开发应用的基本能力。目标4：正确应用数字逻辑电路系统的辅助电路。掌握施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的基本结构及工作原理。能根据逻辑电路的指标，确定某些集成组件（如555定时器和OC门等）的外接元件参数。掌握ADC和DAC电路硬件的相关知识，掌握ROM的结构、ROM的基本工作原理、ROM容量扩展方法，并根据实际问题的需要，进行芯片选型，优化数学模型，搭建电路模块。能看懂较复杂数字装置的逻辑图，并解释和预测复杂工程现象。能综合运用所学知识，具备一定的解决复杂问题的能力。目标5：建立工程观点和实践观念，能够依据组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲信号产生与整形电路、模数与数模转换电路、半导体存储电路与可编程逻辑电路等基本原理和优化设计方法，在了解与集成电路相关的技术标准基础上，从工程角度估算系统性能。目标6：掌握系统集成的观点与方法，综合信号产生、整形、转换、逻辑运算等技术，建立系统结构与系统性能的关联，能综合产业政策和行业规范，评价系统的性能和市场价值，在完成功能设计的基础上不断优化系统，体现工程师的职业素养，适应行业的发展需要。
课程章节
2
5
教学方法
主要教学方法：课程教学“讲授与讨论并举、分析与仿真并重”，通过习题、电路设计与仿真等环节，让学生掌握运用逻辑代数设计逻辑电路的方法，掌握数字集成电路芯片的工作原理和应用，了解可编程逻辑器件原理，能使用硬件描述语言设计、验证并实现数字电子电路。并能掌握半导体存储器、数/模和模/数转换电路的原理，在此基础上培养学生分析问题、解决问题的能力，使学生具备一定的理论发展、电路创新实践和电子线路综合的应用能力。
方案1（首选）：南信大教育在线平台电脑客户端或手机端学习我所自建的《数字电子技术》课程内容+QQ分享屏幕对学习内容讲解、互动和总结，QQ群讨论答疑。
方案2（备用）：基于QQ群内教材，教案，PPT，作业在超星学习通平台瘫痪时学生自主学习+QQ语音或分享屏幕视频互动答疑的网络学习模式。
核心学习结果：通过本课程学习使学生能够建立数字逻辑代数基本概念；掌握逻辑函数化简方法；具有分析数字逻辑电路的功能和进行一般的数字逻辑电路设计的能力，并能够在查阅器件手册的基础上，熟悉各类数字逻辑元器件的特点及应用，能够对数字逻辑电路进行测试并根据测试结果分析、判断和排除故障，具有设计和实现复杂数字逻辑系统的初步能力，为后续专业课程的学习以及适应现代信息社会的快速变化奠定坚实的基础。
参考教材
1. 康华光主编，《电子技术基础（数字部分）》（第六版），北京：高等教育出版社，2014。
2. 阎石主编，《数字电子技术基础》（第五版），北京：高等教育出版社，2006。
3. 罗杰主编，《VerilogHDL与FPGA数字系统设计》（第一版），北京：机械工业出版社，2015。
教学资源
| 课程章节 | | 文件类型 | | 修改时间 | | 大小 | | 备注 | |
| 1.1 模拟信号与数字信号 |
视频
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2021-08-29 | 105.56MB | ||
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视频
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2021-08-29 | 106.01MB | |||
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文档
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2021-08-29 | 345.00KB | |||
| 1.2 数制概念 |
文档
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2021-08-29 | 928.00KB | ||
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视频
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2021-08-29 | 232.30MB | |||
| 1.3 编码 |
文档
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2021-08-29 | 124.50KB | ||
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视频
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2021-08-29 | 91.25MB | |||
| 1.4 单元总结与习题 |
文档
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2021-08-29 | 232.00KB | ||
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视频
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2021-08-29 | 143.66MB | |||
| 1.5 章节测验 |
作业
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2021-08-25 | -- | ||
| 2.1 基本逻辑运算的概念 |
视频
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2021-08-23 | 255.22MB | ||
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文档
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2021-08-23 | 1.03MB | |||
| 2.2 基本逻辑运算的公式 |
文档
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2021-08-23 | 615.33KB | ||
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视频
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2021-08-23 | 297.16MB | |||
| 2.3 逻辑代数的代数法化简 |
文档
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2021-08-23 | 525.10KB | ||
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视频
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2021-08-23 | 257.14MB | |||
| 2.4 逻辑代数的图形法化简 |
文档
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2021-08-23 | 1.49MB | ||
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视频
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2021-08-23 | 207.17MB | |||
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视频
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2021-08-23 | 228.72MB | |||
| 2.5 逻辑函数的表示方法 |
文档
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2021-08-23 | 726.53KB | ||
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视频
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| 2.6 TTL逻辑门电路 |
文档
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2021-08-23 | 844.96KB | ||
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视频
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| 2.7 CMOS逻辑门电路 |
文档
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2021-08-23 | 263.61KB | ||
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视频
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| 2.8 集成逻辑门电路 |
文档
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2021-08-23 | 538.62KB | ||
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视频
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| 2.9 单元总结与习题 |
文档
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2021-08-23 | 256.00KB | ||
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视频
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2021-08-23 | 346.73MB | |||
| 2.10 章节测验 |
作业
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2021-08-29 | -- | ||
| 3.1 组合逻辑电路的基本分析方法 |
文档
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2021-08-26 | 132.74KB | ||
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视频
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2021-08-26 | 127.29MB | |||
| 3.2 组合逻辑电路的设计方法 |
视频
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2021-08-26 | 148.85MB | ||
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文档
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2021-08-26 | 215.88KB | |||
| 3.3 加法器 |
视频
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2021-08-26 | 204.58MB | ||
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文档
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| 3.4 比较器 |
视频
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2021-08-26 | 150.37MB | ||
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文档
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| 3.5 编码器 |
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2021-08-26 | 113.29MB | ||
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视频
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2021-08-26 | 104.94MB | |||
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文档
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2021-08-26 | 210.53KB | |||
| 3.6 译码器 |
视频
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2021-08-26 | 164.85MB | ||
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视频
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2021-08-26 | 174.55MB | |||
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文档
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2021-08-26 | 538.00KB | |||
| 3.7 数据选择器 |
视频
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2021-08-26 | 246.24MB | ||
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视频
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2021-08-26 | 166.33MB | |||
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文档
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2021-08-26 | 498.10KB | |||
| 3.8 数据分配器 |
视频
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2021-08-26 | 69.61MB | ||
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文档
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2021-08-26 | 200.46KB | |||
| 3.9 组合逻辑电路中的竞争冒险 |
视频
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2021-08-26 | 103.52MB | ||
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文档
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2021-08-26 | 344.25KB | |||
| 3.10 单元总结与习题 |
视频
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2021-08-29 | 288.86MB | ||
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文档
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2021-08-29 | 497.50KB | |||
| 3.11 章节测验 |
作业
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2021-08-25 | -- | ||
| 4.1 基本触发器 |
视频
.mp4
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2021-10-31 | 173.57MB | ||
| 4.2 同步触发器 |
视频
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2021-10-31 | 112.92MB | ||
| 4.3 边沿触发器 |
视频
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2021-10-31 | 91.83MB | ||
| 4.4 集成触发器 |
视频
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2021-10-31 | 105.29MB | ||
| 4.5 单元总结与习题 |
视频
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2021-10-31 | 330.73MB | ||
| 6.1 脉冲的产生与整形电路 |
文档
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2021-10-31 | 451.00KB | ||
| 6.2 555定时器的典型应用 |
文档
.ppt
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2021-10-31 | 456.00KB | ||
| 6.3 多谐振荡器 |
文档
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2021-10-31 | 314.97KB | ||
| 7.1 数模与模数转化器 |
文档
.ppt
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2021-08-25 | 1.98MB | ||
| 7.2 A D转换器（ADC） |
文档
.ppt
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2021-08-25 | 1.79MB | ||
| 8.1 半导体存储器 |
文档
.pptx
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2021-08-25 | 303.22KB |
视频