个人介绍
数字逻辑(专业基础)

主讲教师:吴燕波

教师团队:共1

  • 吴燕波
学校: 湖北警官学院
开课院系: 信息技术系
专业大类: 计算机
开课专业: 24级信息安全
课程编号: 20240409009
学分: 3
课时: 48
课程介绍
         “数字逻辑”是我院计算机科学与技术专业的一门专业基础课,3学分48课时,其先修课程为电路原理,模拟电子技术,后续课程是计算机组成原理、微机系统与接口技术。
      本课程学习目标是通过课程理论教学和相关实验训练,让学生了解先进数字电子技术,掌握数字系统的基本理论,掌握逻辑代数基础、组合逻辑线路及时序逻辑线路的分析方法和设计方法,培养学生分析解决问题的能力,具备计算机硬件检测与调试能力。学生通过了解构成计算机的基本硬件,如加法器、译码器、数据选择器、寄存器的具体实现,为学习后续《计算机组成原理》课程打下良好基础。
      课程教学团队一直本着教学、研发一体化的课程建设思想。2008年开发开发多媒体课件并获院级第三届多媒体课件三等奖;2013年数字电子电路课程实验教学改革研究与探索获批院级重点项目;2015年参编教材;2016年虚拟仿真在电子类课程实验教学中的应用探索与研究项目结题,同年获院级教学成果一等奖;2018年开始数字逻辑网络课程建设,同年课程负责人获省级教学成果三等奖;2019年数字逻辑网络课程评比获院级二等奖;2020年课程团队获省级网络安全与执法教学团队核心成员;2021年数字电路课程建设的创新与实践论文在现代信息科技期刊上发表;2022年课程负责人获院级教学效果二等奖;2023年院级第三届教师教学创新大赛二等奖,同年数字逻辑中思政元素的融合研究与探索获批重点项目立项。
教师团队

吴燕波

职称:副教授

单位:湖北警官学院

部门:信息技术系

教学大纲

教学进度表

教学方法

  1. 授式教学法:通过教师课堂讲授基础理论知识,让学生了解数字电子电路的工作原理。

  2. 任务驱动法:教师给学生布置探究性的学习任务,学生查阅资料,对知识体系进行整理,再选出学生代表进行讲解,最后由教师进行总结。任务驱动教学法可以让学生在完成"任务"的过程中,培养分析问题、解决问题的能力,培养学生独立探索及合作精神。

  3. 虚拟仿真教学法:通过大量的仿真虚拟实验,加强对理论知识的理解与掌握

  4. 练习法:练习法是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。课后通过大量的习题,加深学生对理论知识的掌握。

  5. 翻转课堂教学法:学生课前完成知识的学习,而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,从而达到更好的教育效果。

电子教案

课程考核

 本课程的学习环节包含:观看讲课视频、完成每周的课后作业、完成单元测验题、参与课程讨论、完成实验报告,参加期末考试。
 课程综合评定方法:总成绩=平时成绩×20%+期末成绩×80%。其中平时成绩主要体现在:

 (1)课后作业:在每一周结束后,需完成课后作业并参与课程讨论,占课程成绩的5%。

 (2)单元测验:课程会设置10次单元测验,题型为选择题、填空题、判断题、简答题等,占课程成绩的10%。

(3)实验报告:课程计划安排实验5次,每实验结束后需提交实验报告。

要求:不迟到不早退,集中注意力听讲,做好笔记,积极参与课堂互动;有疑问及时找老师解答,课后积极与老师和同学探讨;认真独立完成作业,不抄袭;必须参加实验课,在预习实验时要做好仿真设计,实验操作认真严谨,对实际数据进行分析,提交合格的实验报告;认真复习,考试独立完成试题,不作弊。

课程思维导图


实验指南

参考教材

1.选用教材:王玉龙主编.数字逻辑实用教程.第二版.北京:清华大学出版社,2016

2.主要参考书:

     [1]徐维.数字电子技术与逻辑设计.北京:中国电力出版社,2013;

[2]阎石.数字电子技术基础.第六版.北京:高等教育出版社,2016

[3]蒋立平.数字逻辑电路与系统设计(第2版).电子工业出版社,2013

[4]欧阳明星.数字电路逻辑设计.北京:人民邮电出版社,2011

[5]李学明.数字电子技术仿真实验教程.北京:清华大学出版社,2012

[6]罗杰,谭力等. Verilog HDL与FPGA数字系统设计.机械工业出版社,2015 

[7]江国强.编新编数字逻辑电路习题实验与实训.北京:北京邮电大学,2013

课程信息

预备知识
高等数学、大学物理、电路分析基础、模拟电子技术
推荐网站

最近在中国大学MOOC网站上发现南京理工大学的数字逻辑电路的公开课,非常适合计算机专业的同学,这里推荐给大家:

http://www.icourse163.org/course/NJUST-1001753091

常见问题

Q1电路模拟电子技术学得不太好的同学,学习数字逻辑会有困难吗?

A:不会。本课程虽然叫“数字电子电路”,但是我们更加注重的是“逻辑”而不是“电路”。课程主要学习的是逻辑分析和逻辑设计方法。我们仅需要“电路”和“模拟电子技术”中非常基础的知识,例如戴维南等效电路,半导体器件的基本原理和外部特性等等。所以,欢迎同学们加入数字设计的世界!

Q2学完本课程后,我能掌握什么本领,我可以做什么呢?

A:数字电子电路说白了就是玩转”01的世界。其实在当今信息时代,数字电路距离我们非常近。计算机、手机、MP3、数码相机、U……这一切都是数字电路的范畴。所以,学完本课程,你可以设计很多有趣和实用的数字电路。你可以在实验室通过典型的数字电路手工设计方法来设计一个马路上的信号灯或是床头的数字钟,也可以用计算机辅助设计工具来制作一个温湿度计或者地铁里的自动贩卖机,你还可以在数字通信和电子测量等复杂电子系统中大显身手,同时你也会有本领排查数字系统中的故障。来吧,让我们一起领略数字设计的魅力!

Q3:计算机专业学生一定要学好哪几门课?

A:对于刚开始学习编程的同学来说,能够用正在学习的高级语言做出一些软件,是学习时的根本动力,也是最终目标。所以,在这个阶段,大家都是如饥似渴、孜孜不倦地学习着如何用Python、Java、C++等编程语言写出一些诸如贪吃蛇、课程管理系统等软件,以此来展示自己学会了某种编程语言。

可是,在不断学习的过程中,不时或者经常地感觉到困惑、或者一头雾水,而这种感觉又无法描述,说不清道不明。比如在学习编程语言时,别人说Java是面向对象的,而C语言是面向过程的,可什么是面向对象,什么是面向过程?我真的懂面向对象么?为什么在工作中我体会不到面向对象的好处呢?等等诸如此类的疑问,会不时地在我们的学习的道路中出现,甚至阻碍我们前进的步伐,使得我们只能浮于表面,不能抓住技术的本质。希望计算机专业的学生能够认真地学习、掌握下面几门课程:数字电路、计算机组成原理、汇编语言、计算机操作系统、计算机编译原理、离散数学、数据结构与算法、计算机网络。当然,我们需要学习的还有更多,不过这里列出的都是计算机本科期间学习到的课程,并且这些课程都非常重要。

Q4没有实验设备,没有指导老师,请问如何进行数字逻辑的实验?

A:可以采用仿真软件,比如 multisim, 自己就可以练习了。喜欢动手的话,也可以购置面包板和芯片进行硬件实验。



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5.1 本章重要知识点梳理
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6.8 第4章 小结
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6.9 第4章 同步练习
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7.2 同步时序线路设计方法概述
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7.3 时序线路的设计方法
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12.4 数字电路中卡诺图的更多应用研究
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12.5 数字电路中卡诺图的灵活应用
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12.6 多变量逻辑函数的卡诺图化简方法
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12.7 基于数字电路竞争与冒险的仿真分析
文档
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12.8 状态编码对卡诺图化简法的影响研究
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12.9 基于CDIO与慕课的高速数字电路设计
文档
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12.10 电子技术的应用
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12.11 创意型数字逻辑设计实验
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13.1 了解Arduino底盘设计原理
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13.2 色环电阻识别方法
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13.3 红外遥控编码与蜂鸣器报警
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13.4 蓝牙模块
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13.5 光敏与热敏电阻
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13.6 数码管的实现
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13.7 超声波避障与LED测距实验
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13.8 继电路与火焰报警
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13.9 电路图和L293D内部等效图
视频
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15.1 8路抢答器设计与仿真
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15.1.1 仿真演示以及整体讲解
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15.1.2 抢答电路设计
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15.1.3 倒计时电路设计
视频
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15.1.4 分层电路设计
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15.1.5 74 LS148级联
视频
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15.1.6 课程实验报告模板
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