25-数字电路与逻辑设计

五邑大学本科教学《数字电路与逻辑设计》课程教学大纲（版）2018

一、课程基本信息数字电路与逻辑设计课程名称Digital Circuitsand LogicDesign课程代码课程性质必修开课院部智能制造学部课程负责人周开利课程团队徐秀平、项华珍、何文丰、曾军英、钟东洲

1、胡异丁、王玉青、张京玲、麦超云授课学期第四学期学分/学时3/48理论实验学实训4800课内学时48学时时（含上机）实习其他00适用专业通信工程授课语言中文熟悉数制与码制、电路分析及半导体器件的基础知识；能够进行不同数制之间的相互转换、二进制的算数运算，具备线性电路和开关电路分析和计算的能力，以对先修的要求及使用计算机和常用仪器设备进行电子电路实验的能力；具有电路模型抽象和近似分析计算方面的工程素养与专业素质先修主要课程有计算机文化基础、电路分析基础、模拟电子技术基础等后续课程主要有无线单片机原理与应用、嵌入式系统及应用、S0PC技术、EDA技术、数字信号处理、通信电子线路、通信原理等本课程为以上后续课程，提供对后续的支撑数字电路和逻辑设计方面的基础知识、基本方法和基本技能，使学生对后续课程中的数字器件能够迅速掌握其特性并正确使用，对涉及的数字电路，能够进行分析与综合，设计和选择合适的仿真实验或者测试方案本课程对学生团队意识、创新意识和思维方式等方面的培养，将在后续课程中发挥较大作用课程定位本课程是通信工程专业必修的重要专业基础课，是后继相关课程学习和进行实际数字系统分析与设计的基础课程内容逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、双稳态触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、脉冲波形的产生和整形、模数转换和数模转换核心学习结果通过本课程的学习，使学生获得数字电路和逻辑设计方面的基课程简介础知识、基本方法和基本技能；熟悉常用集成数字器件的主要特性和典型使用，了解新型器件的发展；能够在解决通信领域复杂工程问题时应用组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和设计方法，设计实现满足特定需求的单元电路或子系统，选择合适的仿真实验或者测试方案主要教学方法秉承“老师主导，以学为主”的教学理念，以老师讲授为主，兼用启发式、互动式和讨论式等教学方法，体现老师的主导作用与学生的主体作用充分利用网络教学资源，采用多媒体、电子电路仿真等先进教学手段

二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑支撑毕业要求指序号课程目标毕业要求标点目标1获得数字电路和逻辑设计方面的

1.2学会工程基L工程知识能够将数学、基础知识、基本方法和基本技能，熟悉常用的础知识和专业自然科学、工程基础和专1集成数字器件的主要特性和典型应用，正确应知识并能合理业知识用于解决通信领域用组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和设计地应用于解决复杂工程问题方法，了解新型器件的发展，并能在分析、解工程问题的适决通信领域工程问题时加以应用当表述目标2在面对通信领域涉及到数字电路

2.2针对工程问

2.问题分析能够应用数相关的工程问题时，能够基于数字电路的基础题选择适当的学、自然科学、工程科学2知识和基本方法，正确进行模块划分，分析其模型、方法或的基本原理，识另1」、功能及其工作原理，设计、选择合适的仿真实者策略进行理表达、并通过文献研究分验或者测试方案，并获得有效结论解和表达析通信领域复杂工程问题，以获得有效结论

三、教学内容及进度安排课内学支撑序号教学内容教学方式学生学习预期成果时课程目标教学模块逻辑代数基础教学内容逻辑代数的基本运以讲授为主，采用启算、逻辑函数的表示方法及认知数字电路发式、互动式和讨论式其相互转换、逻辑代数的公与逻辑代数的基本教学方法课堂练习逻式和运算规则、公式法化简关系，理解数字逻辑代数的基本运算、逻逻辑函数、卡诺图化简逻辑辑的基本概念理辑函数描述方法的相互函数培养学生的逻辑思维1解基本逻辑关系的8转换、公式法和卡诺图目标1习惯描述方法及其相互法化简逻辑函数，组织重点逻辑代数的基本运算，转换，应用公式法学生讨论，对学生解题逻辑函数的描述方法及其相和卡诺图法化简逻过程进行引导，对练习互转换；公式法和卡诺图法辑函数结果进行点评，与学生化简逻辑函数难点公式进行沟通与互动法和卡诺图法化简逻辑函数认知半导体二以讲授为主，采用启教学模块门电路教学内容极管、三极管和发式、互动式、讨论式三极管与TTL集成反相器、MOS管的开关特和仿真教学方法课堂2TTL和CMOS集成电路及其性，理解分立元件8练习多余输入端的处目标1使用与接口、门电路应用实门电路和TTL、理，上拉电阻和扇出系例培养学生的电路模型抽CMOS集成门电路数的计算，组织学生讨象与近似分析工程素的组成论，课内学支撑序号教学内容学生学习预期成果时课程目标及基本工作原理，对学生进行引导，对结养正确使用典型果进行点评，与学生进重点典型TTL和CMOS门TTL、CMOS门电行沟通与互动通过对电路的逻辑功能、特性、主门电路的仿真，生动、路要参数和使用方法；多余输形象地展示门电路的逻入端的处理，上拉电阻和扇辑功能出系数的计算难点典型TTL、CMOS集成门电路的组成及工作原理；接口电路、上拉电阻和扇出系数的计算理解组合逻辑电路教学模块组合逻辑电路教的基本概念和特以讲授为主，采用启学内容组合逻辑电路的描点，能够应用组合发式、互动式、讨论式述、分析与设计，常用中规逻辑电路的分析与和仿真教学方法课堂模组合逻辑电路集成器件及设计方法分析和设练习组合逻辑电路的分应用培养学生的逻辑抽象计组合逻辑电路析与设计、以译码器和与逻辑思维方法理解编码器、译码数据选择器实现逻辑函重点组合逻辑电路的分析器、加法器、数据数的方法，组织学生讨目标13与设计；常用组合逻辑部件6选择器和数值比较论，对学生进行引导，目标2的逻辑功能及使用方法；以器等常用组合逻辑对结果进行点评，与学译码器和数据选择器实现逻部件的工作原理，生进行沟通与互动通辑函数的方法能够正确使用组合过对组合逻辑电路的仿难点组合逻辑电路设计时逻辑部件认知组真，生动、形象地展示的逻辑抽象；以译码器和数合电路的竞争冒险组合逻辑电路的功能和据选择器实现逻辑函数的方现象及其消除方实现方法法；组合逻辑电路中的竞争法-冒险现象及常用的消除方法教学模块双稳态触发器教学内容基本RS触发器、认知双稳态触发器以讲授为主，采用启时钟RS触发器、JK触发器、的特点，理解基本发式、互动式、讨论式D触发器、T触发器及r触RS触发器、JK触和仿真教学方法课堂目标14发器发器、D触发器等4练习常用触发器的逻辑目标2重点常用触发器的逻辑功常用双稳态触发器功能，组织学生讨论，能及其描述方法的电路组成和工作对学生进行引导，对结难点触发器的不同电路结原理，能够正确使果进行点评，与学生进构及各自的动作特点用各种触发器行沟通与互动课内学支撑序号教学内容学生学习预期成果时课程目标教学模块时序逻辑电路教理解掌握时序电路以讲授为主，采用启学内容时序逻辑电路的描的特点和描述方发式、互动式、讨论式述、分析与设计，常用时序法，能够应用时序和仿真教学方法课堂逻辑电路及应用重点时逻辑电路的分析与练习同步时序逻辑电路序逻辑电路的特点；同步时设计方法分析和设的分析与设计、任意进序逻辑电路的分析与设计；计同步时序逻辑电目标1510制计数器的实现方法，常用时序逻辑部件的逻辑功路理解计数器、目标2组织学生讨论，对学生能及使用方法；任意进制计寄存器等常用时序进行引导，对结果进行数器的实现方法逻辑部件的工作原点评，与学生进行沟通难点设计时序逻辑电路时理，能够正确使用与互动通过对时序逻的逻辑抽象及状态化简；同常用时序逻辑部辑电路的仿真，生动、步/异步清零或置数件形象地展示时序逻辑电路的功能和实现方法以自学为主，学习随教学模块半导体存储器教机存储器和只读存储器学内容随机存储器和只读认知半导体存储器的基本概念、构成、工存储器的基本概念、构成、及其分类，理解作原理及特点讲授存工作原理及特点，存储器容ROM、RAM的组储器容量的计算与扩展量的计算与扩展方法，用成和工作原理，正方法，用ROM设计组目标16ROM设计组合逻辑电路的确应用存储容量的4合逻辑电路的方法课目标2方法计算与扩展方法，堂练习存储器容量的重点存储器存储容量的计理解用ROM实现计算与扩展方法，组织算与扩展方法；用ROM设组合逻辑函数的方学生讨论，对学生进行计组合逻辑电路的方法法引导，对结果进行点评，难点存储器存储容量的复与学生进行沟通与互合扩展方法；用ROM设计动组合逻辑电路的方法教学模块脉冲波形的产生和整形认知脉冲信号以讲授为主，采用启教学内容脉冲波形产生和参数的定义，常用发式、互动式、讨论式整形相关概念、施密特触发脉冲产生与整形电和仿真教学方法课堂器、单稳态触发器、多谐振路，理解施密特触练习555定时器构成施目标17荡器、555定时器重点发器、单稳态触发4密特触发器、单稳态触目标2施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的发器和多谐振荡器的电器和多谐振荡器的组成、工组成和工作原理，路组成及其基本参数的作原理及其应用；555定时理解555定时器的计算，组织学生讨论，器基本工作原理，以555定工作原理，正确应对学生进行引导，对结时器构用555定时果进行点课内学支撑序号教学内容学生学习预期成果时课程目标器构成施密特触发评，与学生进行沟通与成施密特触发器、单稳态触器、单稳态触发器互动通过对555定时发器和多谐振荡器的方法及和多谐振荡器及其器电路的仿真，生动、其基本参数的计算基本参数的计算方形象地展示脉冲产生和难点以555定时器构成的法整形电路的功能和实现施密特触发器、单稳态触发方法器和多谐振荡器基本参数的计算教学模块模数转换和数模转换教学内容模数转换和数模认知模数转换以讲授为主，采用案转换的基本概念、ADC和和数模转换的基本例教学法，通过ADC目标18DAC的构成及工作原理，组成，理解其工作4/4和DAC应用的实际案目标2模数转换和数模转换的典型原理，正确使用例进行讲解应用ADC和DACo重点模数转换和数模转换的典型应用和基本计算难点模数转换和数模转换的基本组成及其工作原理

四、课程考核评价依据及成绩比例％课程目标序号考核内容成绩比支撑毕业要求指标点作业设计仿真考试例%

1.逻辑代数、门电路、目标1:获得数字电路和组合逻辑电路、触发器、时逻辑设计方面的基础知识、序逻辑电路、半导体存储基本方法和基本技能，熟悉器、脉冲产生与整形、模常用的集成数字器件的主要数转换和数模转换基础知特性和典型应用，正确应用识、基本方法120153065组合逻辑电路和时序逻辑电

2.组合逻辑电路和时路的分析和设计方法，了解序逻辑电路分析、设计新型器件的发展，并能在分

3.译码器、数选器、计析、解决通信领域工程问题数器、555定时器、半导体时加以应用存储器等常用集成数字器件构成的单元电路或子系统的设计与计算

1.组合逻辑电路和时目标2在面对通信领序逻辑电路分析、设计与域涉及到数字电路相关的工仿真实验程问题时，能够基于数字电

2.译码器、数选器、计路的基础知识和基本方法，数器、555定时器、半导体20152035正确进行模块划分，分析其存储器等常用集成数字器功能及其工作原理，设计、件构成的单元电路或子系选择合适的仿真实验或者测统的分析、设计与仿真实试方案，并获得有效结论验

3.脉冲产生与整形电路分析、设计与仿真实验合计203050100注各类考核评价的具体评分标准见《附录各类考核评分标准表》

五、教材及参考资料

1.数字电路与逻辑设计基础，项华珍主编，机械工业出版社，

20162.数字电路与逻辑设计，徐秀平主编，电子工业出版社，

20103.数字电子技术，周开利主编，华中科技大学出版社，

20094.数字电子技术基础（第五版），阎石主编，高等教育出版社，

20065.Digital DesignPrinciplesPractices,John F.Wakerly,Higher EducationPress,PearsonEducation.3rd ed.2001

六、教学条件

1.多媒体教室；

2.电子电路仿真软件EWB

5.0大纲执笔人周开利审核人（专业负责人/系主任）曾军英制定时间2018年6月18日附录各类考核评分标准表作业评分标准评分标准权重教学目标要求%90-10080-8970-7960-690-59按时完成作按时完成作按时完成作基本按时完不按时提交业，书写基本成作业，书写目标1:获得数字业，书写清业，书写比较或缺交作业，基本清晰，逻书写潦草，逻电路和逻辑设计方面晰，逻辑性清晰,逻辑性清晰,逻辑性的基础知识、基本方法强，正确率较强,正确率不够强,正确辑性不够强，辑混乱，正确和基本技能，熟悉常用90%以上,没80%以上，没率70%以上,正确率60%率60%以下，的集成数字器件的主有抄袭现象有抄袭现象基本没有抄以上,有少量有大量抄袭要特性和典型应用，正所反映的基所反映的基袭现象所反抄袭现象所现象所反映100确应用组合逻辑电路础知识扎实、础知识比较映的基础知反映的基础的基础知识和时序逻辑电路的分方法正确，分扎实、方法正识比较扎实、知识不够扎不够扎实、方析和设计方法，了解新析问题和解确，分析问题方法基本正实、方法有待法有待改进，型器件的发展，并能在决问题的能和解决问题确，具有一定改进,分析问分析问题和题和解决问分析、解决通信领域工力强的能力较强分析问题和解决问题的程问题时加以应用解决问题的能题的能力有待能力有待提力提高设计仿真评分标准评分标准权重教学目标要求%90-10080-8970-7960-690-59选题属于通信选题源于通信选题源于通信选题过于简目标1:获得数字领域复杂工程领域复杂工程领域工程问题单;设计方案电路和逻辑设计方面问题；能够基问题的子系选题源于通信的单元电路;存在明显缺陷的基础知识、基本方法于数字电路和统;能够基于领域工程问题能够基于数字或错误，所体和基本技能，熟悉常用逻辑设计的基数字电路和逻的单元电路;电路和逻辑设现的基础知识的集成数字器件的主础知识和基本辑设计的基础能够基于数字计的基础知识和基本方法欠要特性和典型应用，正方法,正确选知识和基本方电路和逻辑设和基本方法，缺，不能正确50确应用组合逻辑电路用集成数字器法，正确选用计的基础知识选用集成数字选用集成数字和时序逻辑电路的分件进行系统设集成数字器件和基本方法，器件进行电路器件析和设计方法，了解新计;设计方案进行系统设正确选用集成设计;设计方型器件的发展，并能在较佳计;设计方案数字器件进行案存在一定缺分析、解决通信领域工正确单元电路设陷程问题时加以应用计;设计方案基本正确目标2在面对通设计报告能够设计报告能够设计报告能够设计报告能够设计报告不能信领域涉及到数字电准确画出系统准确画出系统准确画逻辑电画出逻辑电路正确画出逻辑路相关的工程问题时，框图和逻辑电框图和逻辑电路图，对电路图，对电路的电路图，不能50能够基于数字电路的路图，对系统路图，对系统的工作原理分工作原理分析正确分析电路基础知识和基本方法，各个功能模块各个功能模块析基本正确基本正确，但的工作原理正确进行模块或或仿真表述仿真设计仿真评分标准评分标准权重教学目标要求（%）90-10080-8970-7960-690-59划分，分析其功能及其逻辑电路）的逻辑电路）的设计方案基本前清晰仿真设计方案存在工作原理，设计、选择工作原理分析工作原理分析合理，实验结设计方案存在明显缺陷或错合适的仿真实验或者清晰、准确正确仿真设果正确一定缺陷，实误，实验结果测试方案，并获得有效仿真设计方案计方案合理，验结果基本正不正确结论较佳，实验结实验结果正确果正确确注

（1）以设计报告和仿真实验工程文件及其运行结果参照以上标准评分；

（2）设计仿真成绩占课程考核成绩的30%；

（3）保留学生设计报告、仿真实验工程文件（电子版）和设计仿真成绩记录表作为认证材料

3.考试评分标准

（1）参照试卷参考答案和评分标准进行评分

（2）考试成绩占课程考核成绩的50%

（3）保留学生试卷、试卷考答案和评分标准、考试成绩单作为认证材料

（4）试卷命题应反映教学目标及权重要求（见附表），试题内容与各目标点之间允许有部分交叉、重叠附表试卷命题与教学目标及权重的对应关系试卷命题与教学目标及权重的对应关系权重教学目标要求试卷命题（%）

1.逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、触发器、时目标1获得数字电路和逻辑设计方序逻辑电路、半导体存储器、脉冲产生与整形、模数面的基础知识、基本方法和基本技能，转换和数模转换基础知识、基本方法（20%）熟悉常用的集成数字器件的主要特性和

2.组合逻辑电路和时序逻辑电路分析、设计60典型应用，正确应用组合逻辑电路和时（20%）序逻辑电路的分析和设计方法，了解新

3.译码器、数选器、计数器、555定时器、半导型器件的发展，并能在分析、解决通信体存储器等常用集成数字器件构成的单元电路或子系领域工程问题时加以应用统的设计与计算（20%）目标2在面对通信领域涉及到数字

1.组合逻辑电路和时序逻辑电路分析（20%）电路相关的工程问题时，能够基于数字

2.译码器、数选器、计数器、555定时器、半导体电路的基础知识和基本方法，正确进行存储器等常用集成数字器件构成的单元电路或子系统40模块划分，分析其功能及其工作原理，的分析（15%）设计、选择合适的仿真实验或者测试方

3.脉冲产生与整形电路分析（5%）案，并获得有效结论。