Personal introduction
数字电子技术2023-2024-2

Main Teacher:李劲伟 宋璐 张晓红 赵显红

Teacher team:5in total

  • 李劲伟
  • 宋璐
  • 张晓红
  • 赵显红
  • 王勇
     当你惬意地使用手机、数码相机等常用电子设备,或是用计算机畅游网络、休闲地观看各种电视节目的时候,你就已经在与数字电子技术打交道了。
     想系统学习并亲身体验数字电子技术的知识吗?那么,来吧,我们在真实的‘0和1’世界中等你!
     数字电子技术是电气信息类及相关专业在电子技术方面的技术基础课,是实践性很强的课程。通过课程学习,初步具有分析和设计数字电子电路的方法,并从理论电路逐步过渡到实际电路,真正解决实际电路中的有关问题的能力,为以后深入学习电子技术或相关的后续课程,以及学习数字电子技术在本专业中的应用打好基础。
    该课程全面系统地叙述了数字电子电路的构成及工作原理,内容包括数制与码制、逻辑代数基础、门电路及其构成的组合逻辑电路、触发器及时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和整形、数-模和模-数转换。
College: 河南科技大学
Faculty: 信息工程学院
Major: 电类
Curriculum: 电类相关专业
English Name: Digital Electronics Technology
Course No: 3112024
Credit: 3.5
Period: 56
片花
教学团队

李劲伟

Professional title:讲师

Company:电气工程学院

Position:电工基础教学部

宋璐

Professional title:讲师

Company:电气工程学院

Department:电工电子实验教学中心

张晓红

Professional title:副教授

Company:电气工程学院

Department:电工基础教学部

赵显红

Professional title:副教授

Company:电气工程学院

Department:电工基础教学部

王勇

Professional title:副教授

Company:电气工程学院

Department:电子系

教学大纲

课程编码:3112024

数字电子技术

Digital ElectronicsTechnology

 

学分:3.5   总学时:56  理论学时:56   实验/课程实践学时:0/0

一、课程作用与目的

数字电子技术是电气信息类及相关专业在电子技术方面的技术基础课,是实践性很强的课程。该课程全面系统地叙述了数字电子电路的构成及工作原理,内容包括数制与码制、逻辑代数基础、门电路及其构成的组合逻辑电路、触发器及时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和整形、数-模和模-数转换。

本课程的任务是使学生获得数字电子技术方面的基础理论、基本知识和基本技能,初步具有分析和设计数字电子电路的能力,为以后深入学习电子技术或相关的后续课程,以及学习数字电子技术在本专业中的应用打好基础。

二、课程基本要求

1 分析和设计方面

1)熟练掌握:数制和码制的基本概念及相互转换的方法;逻辑代数基本定律与定理,逻辑函数的化简与变换;TTLCMOS门的逻辑符号、逻辑功能,外部特性;组合逻辑电路的分析与设计方法,常用集成组合逻辑器件的逻辑功能及使用方法;触发器的逻辑功能,触发方式;时序逻辑电路的基本分析方法,常用集成时序逻辑器件的逻辑功能及使用方法;半导体存储器(RAMROM)的功能和使用方法。555定时器的工作原理和应用。

2)正确理解:TTLCMOS门电路结构及工作原理(推拉、三态、OC);常用集成组合逻辑器件的工作原理;同步时序逻辑电路的基本设计方法;施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器;半导体存储器(RAMROM)的工作原理;典型的大规模可编程逻辑器件的功能和使用方法;典型的A/DD/A转换器的主要性能指标及使用方法。

3)一般了解:其它逻辑门电路;竞争冒险现象;典型的大规模可编程逻辑器件的结构;A/DD/A转换器的工作原理。

2 基本技能训练方面

1)正确使用各类常用电子仪器。

2)掌握数字电子电路的基本测试技术。

3)具有查阅电子器件手册的能力。

4)初步具有设计电子小系统并进行组装和调试的能力。

5)初步具有分析和排除数字电子电路中常见故障的能力。

6)具有正确处理实验数据、分析误差的能力,能独立写出严谨并具有理论分折的实验报告。

3.其它方面

养成严肃、认真的科学态度和良好的学习方法;养成独立分析问题和解决问题的能力并具有协作和团队精神;具有一定的创新意识;对某些常见电子电路、电器常识以及学科最新技术成就和发展方向有一定了解。

 

三、教材及主要参考书

1主要使用教材

阎石主编.数字电子技术基础第6版.北京:高等教育出版社,2016

2.主要参考书

康华光主编.电子技术基础(数字部分)6版.北京:高等教育出版社2014

江晓安主编.数字电子技术第4版.西安:西安电子科技大学出版社,2015

四、课程内容

第一章       数制和码制

主要内容:数字电路特点,数制及其转换,BCD码。

重点和难点:数制及其转换,8421(BCD)码。

第二章       逻辑代数基础

       主要内容:逻辑代数基础,逻辑函数及其表示方法,逻辑函数的公式化简法及卡诺图化简法,具有无关项的逻辑函数及其化简。

重点和难点:逻辑函数的化简方法。

第三章 门电路

主要内容:半导体二极管和三极管的开关特性,最简单的与、或、非门电路、TTL门电路,CMOS门电路。

重点和难点:TTLCMOS两类集成门电路的外部特性即:输入、输出特性,负载特性。

第四章 组合逻辑电路

主要内容: 组合逻辑电路的分析方法和设计方法,若干常用的组合逻辑电路如编码器、译码器、数据选择器、加法器和数值比较器的工作原理、符号及功能,用译码器、数据选择器实现组合逻辑函数,组合逻辑电路中的竞争冒险现象。

重点和难点:组合逻辑电路的分析和设计方法。

第五章 半导体存储电路

主要内容:触发器的电路结构与工作特点,触发器的逻辑功能及其描述方法;只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)的组成及工作原理,用存储器实现组合逻辑函数。

重点和难点:触发器的电路结构、逻辑功能及动作特点;ROMRAM的组成及工作原理。

第六章 时序逻辑电路

主要内容:时序逻辑电路的分析方法,若干常用的时序逻辑电路如寄存器、计数器,由集成的中规模计数器构成任意进制计数器;同步逻辑电路的设计方法。

重点和难点:时序电路的分析和设计方法。

第七章 脉冲波形的产生和的整形

主要内容:施密特触发器,单稳态触发器,多谐振荡器的工作原理、波形图。555定时器及其应用。

重点和难点:555定时器及其应用。

第八章 数—模和模—数转换

主要内容: D/A转换器, A/D转换器的结构和工作原理。

重点和难点:A/DD/A转换器的结构和工作原理。

 

五、习题或作业

习题是本课程的重要教学环节,根据教学需要,布置适当的习题,使学生通过习题巩固和深化对课程内容的理解,培养分析、解决问题的能力。作业完成情况作为评定课程成绩的一部分。

六、实验或课程实践环节

                       

 

序号

 
 

实验或课程实践名称

 
 

学时

 
 

内容提要

 








七、学时分配

 

                                                           

 

序号

 
 

   

 
 

学时

 
 

1

 
 

第一章 数制和码制

 
 

3

 
 

2

 
 

第二章   逻辑代数基础

 
 

8

 
 

3

 
 

第三章   门电路

 
 

4

 
 

4

 
 

第四章   组合逻辑电路

 
 

12

 
 

5

 
 

第五章   半导体存储电路

 
 

8

 
 

6

 
 

第六章   时序逻辑电路

 
 

12

 
 

7

 
 

第七章   脉冲波形的产生和整形

 
 

5

 
 

8

 
 

第八章   A/D D/A转换

 
 

4

 

 

合计

 
 

56

 

 

八、考核类型(考试或考查)

本课程根据专业不同,分为考试或考查课程。

九、先修课程

电路,模拟电子技术,或者电工与电子技术。

十、适用专业

电子信息工程、电子科学与技术、电子信息科学与技术、信息工程、自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、农业电气自动化、应用物理学、材料物理、光电信息科学与工程、生物医学工程、医疗器械工程等专业。

十一、执行说明

1.本大纲主要依据国家教委颁布的教学基本要求,并结合近年来数字电子技术领域出现的新技术综合考虑制订。

2.课程内容中需要学生了解的部分是为了拓宽知识面,加深对学科的认识。

3.随着教材版本的更新,上述教材与参考资料也要相应变更。

4在教学中将逐步实现以多媒体教学手段为主,提高课时效率和教学效果。各章节学时和内容同时作适当调整。

5.教学内容的次序编排及学时分配(实验除外)仅供参考,教师可根据自己的教学特点适当调整。

6.成绩考核评定办法:期末考试占80%,作业及平时考勤占20%。

 

执笔:赵显红

审核:张晓红

 

教学条件

2011年获得校级精品课程。

2013年获得校级精品资源共享课程

2020年获得省级线上线下混合式一流课程

教学效果

课程主要成员在2013-2018学年期间,累计获得校级教学质量一等奖2人次,二等奖2人次。优秀实习指导教师一次,青年教师讲课比赛三等奖一次;省教育系统教学技能竞赛(高校工科组)一等奖一次,并获授“河南省教学标兵”称号。

课题组成员参加多届“全国大学生电子设计大赛“以及“挑战杯中国大学生创业计划竞赛”、“飞思卡尔智能车大赛” 和“恩智浦杯智能汽车竞赛”等电子类竞赛。获得了全国二等奖、省一等,省二等奖奖多次,省其他奖项若干次的佳绩。

教学资源
Chapters | File type   | Modified time | Size | Remark
1.1 绪论
作业
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2024-01-28 --
 
附件
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附件
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视频
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2024-01-28 299.38MB
 
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1.2 常见数值及转换
视频
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2024-01-28 44.37MB
 
作业
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2024-01-28 --
 
附件
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2024-01-28 --
 
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2024-01-28 --
1.3 二进制算术运算
作业
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2023-02-08 --
 
视频
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2023-02-08 48.10MB
2.1 逻辑代数的三种基本运算
作业
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2023-02-08 --
 
视频
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2023-02-08 254.11MB
2.2 逻辑代数的基本公式和常用公式
视频
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2023-03-17 40.40MB
 
作业
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2023-03-17 --
2.3 逻辑函数公式化简
视频
.mp4
2023-02-08 50.69MB
 
作业
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2023-02-08 --
2.4 逻辑代数的基本定理
视频
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2023-02-08 29.87MB
 
作业
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2.5 逻辑函数及描述方法
视频
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2023-02-08 56.52MB
2.6 卡诺图化简法
视频
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2023-02-08 60.76MB
 
作业
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2023-02-08 --
3.1 半导体二极管门电路
视频
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2023-09-27 136.97MB
 
作业
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2023-09-27 --
3.2 CMOS门电路
作业
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2023-02-08 --
3.2.1 CMOS反相器工作原理
视频
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2023-02-08 124.07MB
3.3 TTL门电路
视频
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2023-09-27 207.88MB
3.3.1 TTL反相器工作原理
作业
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2023-02-08 --
 
视频
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2023-02-08 207.88MB
3.3.2 其他类型的TTL电路
视频
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2023-02-08 183.66MB
3.4 门电路(小结))
视频
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2023-09-27 313.96MB
4.1 组合逻辑电路分析和设计
作业
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2023-02-08 --
4.1.1 概述
视频
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2023-02-08 189.22MB
4.1.2 分析
作业
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2023-02-08 --
 
视频
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2023-02-08 25.91MB
4.1.3 设计
视频
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2023-02-08 188.79MB
4.2 若干常用组合逻辑电路,数据选择器
视频
.mp4
2023-02-08 243.97MB
4.2.1 译码器
视频
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2023-10-08 61.15MB
 
作业
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2023-10-08 --
4.2.2 数据选择器原理
作业
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2023-10-08 --
 
视频
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2023-10-08 243.97MB
4.2.3 编码器
视频
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2023-10-12 124.59MB
 
视频
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2023-10-12 260.97MB
4.2.4 加法器,比较强
作业
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2023-02-08 --
4.3 用可编程逻辑器件,组合电路的冒险竞争
作业
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2023-02-08 --
 
视频
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2023-02-08 195.73MB
5.1 SR锁存器
作业
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2023-02-08 --
 
视频
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2023-02-08 202.79MB
5.2 触发器
作业
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2023-02-08 --
5.2.1 电平触发器
视频
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2023-02-08 173.51MB
5.2.2 脉冲触发器
视频
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2023-02-08 243.62MB
5.2.3 边沿触发器
视频
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2023-02-08 118.54MB
5.3 触发器的逻辑功能
视频
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2023-02-08 169.54MB
5.4 存储器
视频
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2023-10-27 59.60MB
 
作业
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2023-10-27 --
5.4.1 存储器介绍
视频
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2023-10-27 221.53MB
5.4.2 ROM存储器
视频
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2023-10-27 277.84MB
5.4.3 RAM存储器
视频
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2023-02-08 273.54MB
5.5 存储器应用
作业
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2023-02-08 --
5.5.1 存储器容量的扩展
视频
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2023-10-27 59.60MB
 
作业
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2023-10-27 --
5.5.2 用存储器实现组合逻辑函数
视频
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2023-10-27 22.62MB
 
作业
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2023-10-27 --
6.1 时序逻辑电路的分析方法
作业
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2023-02-08 --
6.1.1 时序电路概述
视频
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2023-02-08 221.32MB
6.1.2 同步时序逻辑电路分析
视频
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2023-02-08 37.11MB
6.2 若干常用的时序逻辑电路(计数器)
作业
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2023-02-08 --
 
视频
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2023-02-08 91.09MB
6.3 任意进制计数器的构成(用集成计数器设计)
视频
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2023-12-01 27.10MB
 
作业
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2023-12-01 --
 
视频
.mp4
2023-12-01 199.19MB
6.4 时序逻辑电路的设计
视频
.mp4
2023-11-22 156.71MB
 
作业
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2023-11-22 --
 
视频
.mp4
2023-11-22 82.63MB
7.1 555定时器功能
作业
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2023-02-08 --
 
视频
.mp4
2023-02-08 154.17MB
7.2 555定时器构成施密特触发器
作业
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2023-02-08 --
 
视频
.mp4
2023-02-08 150.28MB
7.3 555定时器构成单稳态触发器
视频
.mp4
2023-12-04 145.91MB
 
作业
.work
2023-12-04 --
7.4 555定时器构成多谐振荡器
视频
.mp4
2023-12-04 110.88MB
 
作业
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2023-12-04 --
7.5 555定时器应用-教学案例
视频
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2023-12-04 723.86MB
8.1 D/A转换器
作业
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2023-02-08 --
8.2 A/D转换器
作业
.work
2023-02-08 --
9.1 第1-4章习题
视频
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2024-05-21 69.47MB
9.2 第五章习题
视频
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2024-05-21 522.50MB
9.3 第六章习题
视频
.wmv
2023-12-04 844.58MB
9.4 第七八章习题
视频
.wmv
2023-03-18 461.24MB
10.1 复习1
作业
.work
2024-05-21 --
 
视频
.mp4
2024-05-21 69.47MB
10.2 复习2
作业
.work
2023-12-04 --
 
视频
.mp4
2023-12-04 153.87MB
11.1 抢答器
视频
.mp4
2023-12-27 140.81MB
11.2 交通灯
视频
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2023-12-27 140.14MB
11.3 数字频率计
视频
.mp4
2023-12-28 94.67MB
 
视频
.mp4
2023-12-28 55.50MB
11.4 数字钟
视频
.mp4
2023-12-28 148.63MB
11.5 课程设计报告的撰写方法
视频
.mp4
2024-01-14 233.37MB
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