数字逻辑是数字电路逻辑设计的简称,其内容是应用数字电路进行数字系统逻辑设计。电子数字计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的,这些逻辑部件按其结构可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路是由与门、或门和非门等门电路组合形成的逻辑电路;时序逻辑电路是由触发器和门电路组成的具有记忆能力的逻辑电路。有了组合逻辑电路和时序逻辑电路,再进行合理的设计和安排,就可以设计出符合要求的数字系统。数字逻辑是计算机基础理论的一个重要组成部分,它为计算机组成原理和微型计算机及应用等后续课程提供必要的逻辑基础,是计算机及相关专业的一门专业基础课。
通过本课程学习,学生能够初步掌握逻辑电路的分析和设计方法,能正确运用数字集成电路构成数字系统,同时能够对计算机的基本硬件和接口有一定的初步认识。
本课程的主要先修课程有高等数学、电路理论,是计算机组成与结构、汇编语言、单片机原理及应用、嵌入式系统及应用等后续系列硬件课程的基础。
附件3
软件学院《数字逻辑电路 》课程教学大纲
课程名称 | 数字逻辑电路 | ||||||||||
英文名称 | digital logic circuit | ||||||||||
适用专业 | 软件工程 | ||||||||||
课程编码 | 20g76354 | 开课学期 | 1 | 学分/周学时 | 2.5/ 2-1 | ||||||
课程性质 | 1 | 课程类别 | 2 | ||||||||
先修课程 | 电路分析基础 | ||||||||||
教材或参考书与学习资源 | 1. 白中英. 数字逻辑与数字系统.北京: 科学出版社.2007 2. 王茜等.数字逻辑.北京.人民邮电出版社20011. 3. 数字逻辑精品课程网站: | ||||||||||
一、课程简介 《数字逻辑电路》课是软件工程专业嵌入式方向专业选修的一门专业基础课程,是后续计算机组成原理、操作系统、计算机系统结构、嵌入式系统设计等课程的先修课程。它的主要内容包括数制与码制、开关理论基础、逻辑门电路、组合逻辑、时序逻辑、可编程逻辑、isp技术、数字系统等。 课程教学目标:让学生了解数字逻辑电路的基础内容,掌握最基本的数字逻辑分析和设计方法,为后续计算机硬件类课程打下基础,也为深入理解计算机的工作原理提供理论及实践基础。 | |||||||||||
二、理论教学内容及学时安排 | |||||||||||
章目编号 | 章目名称 | 教学内容与教学目标 | 学时安排 | ||||||||
1 | 序言 | 了解:什么是数字系统?; 为什么要使用数字系统?数字技术的由来; 理解:数字逻辑课程的地位;数字逻辑电路的种类和研究方法; 掌握: 应用: | 2 | ||||||||
2 | 开关理论基础 | 了解:数制与码制; 理解:逻辑函数;布尔代数; 掌握:卡诺图; 应用:逻辑函数化简 | 4 | ||||||||
3 | 组合逻辑 | 了解:组合逻辑电路的概念; 理解:组合逻辑分析; 掌握:组合逻辑设计; 应用:考虑特殊问题的逻辑设计;组合逻辑中的竞争冒险; | 6 | ||||||||
4 | 时序逻辑 | 了解:时序逻辑电路的概念 理解:集成双稳触发器; 掌握:同步时序逻辑分析;锁存器、寄存器和移位寄存器; 应用:计数器;同步时序逻辑设计; | 8 | ||||||||
5 | 可编程逻辑器件 | 了解:可编程逻辑器件的特点; 理解:随机读写存储器;只读存储器; 掌握:现场可编程门阵列 应用:可编程逻辑阵列; | 4 | ||||||||
6 | 在系统编程技术 | 了解:isp技术的特点;isp逻辑器件系列;isplsi器件的结构; 理解:在系统编程原理和方法;abel-hdl源文件格式;isp器件的编程软件; 掌握:isp器件的三种逻辑设计方法; 应用:编译、模拟、器件适配与下载 | 6 | ||||||||
7 | 数字系统 | 了解:数字系统的基本概念; 理解: 掌握:数字系统的基本设计方法; 应用:数字系统设计实例分析; | 4 | ||||||||
8 | 综合复习 | 了解: 理解: 掌握: 应用: | 2 | ||||||||
三、实验或实践环节安排 | |||||||||||
项目编号 | 项目名称 | 主要内容 | 开设要求 | 学时安排 | |||||||
1 | 基本逻辑门和三态门实验 | 1)熟悉数字电路实验平台 2)熟悉实验所用集成电路的封装特性 | 1 | 2 | |||||||
2 | 数据选择器实验 | 1)熟悉数据选择器的逻辑功能 2)测试74ls153中一个4选1数据选择器的逻辑功能 | 1 | 2 | |||||||
3 | 译码器实验 | 1) 熟悉译码器的工作原理和使用方法 2) 设计应用译码器的电路,进一步加深对它的理解 | 1 | 2 | |||||||
4 | 全加器实验 | 1) 熟悉全加器的工作原理和使用方法 2) 掌握全加器的实现方法 | 1 | 2 | |||||||
5 | 触发器、移位寄存器实验 | 1) 掌握基本sr触发器、d触发器、jk触发器的工作原理 2) 正确使用sr触发器、d触发器、jk触发器 3) 熟悉移位寄存器的电路结构及工作原理 4) 掌握中规模集成移位寄存器74ls194的逻辑功能及使用方法 | 1 | 2 | |||||||
6 | 计数器实验 | 1) 熟悉计数器的工作原理和方法 2) 设计计数器电路,并加深理解 3) 掌握计数器的实现方法 | 1 | 2 | |||||||
7 | isp实验 | 1) 熟悉isp开发平台 2) 熟悉vhdl语言 3) 利用vhdl设计组合逻辑电路并在isp器件上实现 4) 利用vhdl设计时序逻辑电路并在isp器件上实现 | 1 | 6 | |||||||
四、教学方法 数字逻辑是一门理论性和实践性都很强的课程,学生学起来具有一定难度,因此,学生的学习积极性和主动性就变得非常重要。理论课程每周二学时,实验课程每周一学时。将黑板式教学、多媒体教学和网络教学等多种教学模式相结合构成综合教学模式;将讲授式教学、启发式教学、讨论式教学、任务式教学和自主式教学等多种教学方法相结合;将面对面辅导答疑与网上辅导答疑相结合。该教学模式以教师为主导,以学生为中心,是多种教学模式与教学方法的综合运用。以实际案例为中心、采用启发式互动教学。实验课程以学生在实验室完成给定实验为主。实验分两部分:基本部分要求学生能够自己动手完成的验证性实验,要求尽量在实验课上完成;综合部分训练学生综合应用所学知识的能力,根据课程内容,由二至三个较大的实验构成,可以在课后完成。 | |||||||||||
五、考核方式 闭卷考试。 | |||||||||||
六、成绩评定方式 平时考查成绩占 10%、实验成绩占20%、期末考试成绩占70%。 | |||||||||||
七、学院审批意见 课程负责人签字: 年 月 日 课程负责人联系邮箱:yangjun9118@126.com 教学团队成员签字 年 月 日 主管教学院长签字: 年 月 日 |
填写说明:
1、课程名称:严格按照培养方案中的全称填写;
2、英文名称:严格按照培养方案中的标准名称填写;
3、适用专业:填写全称。
4、课程编码:严格按照培养方案中的编码填写;
5、开课学期:填写阿拉伯数字,1-8;
6、学分/周学时:学分填写阿拉伯数字,周学时按每周理论学时-实验(实践)学时填写,填写阿拉伯数字;
7、课程性质:分为必修课和选修课两类,“1”代表必修课,“2”代表必修课,请按课程性质填写“1”或“2”;
8、课程类别:分为公共基础课程、学科大类课程、专业领域课程或教师教育课程。“1”代表公共基础课程,“2”代表学科大类课程,“3”代表专业领域课程,“4”代表教师教育课程,请按课程类别填写“1”、“2”、“3”、“4”;
9、先修课程:填写全称,如没有填写“无”;
10、教材:按如下格式填写:著者姓名.书名/题名.出版地.出版者.出版年;
11、主要参考文献:参考文献为著作的(包括一般著作及以著作形式出版的论文集、学位论文、报告等)请依次注明:[序号] 著者姓名.书名/题名.出版地.出版者.出版年;参考文献为期刊论文的,请依次注明:[序号] 著者姓名.篇名.刊名.出版年.卷(期);网络资源请注明网络文献所在网址;
12、课程简介:主要介绍课程的地位与基本任务,核心教学内容与基本要求等。5号宋体,字数不超过500字;
13、理论教学内容及学时安排:学时安排指讲授本部分教学活动需要的学时数,填写阿拉伯数字;
14、实验或实践环节安排:指非独立、依附于理论课程的实验、实训、实习等教学环节;开设要求分为必做或选做两类,“1”代表“必做”,“2”代表“选做”,请按照开设要求类别填写对应的阿拉伯数字。
15、考核方式:如开/闭卷试卷、上机考试、课程论文、实践型考试等方式;
16、成绩评定方式:如学期考试成绩占70%,平时考查成绩占30%等;
17、各章节知识点及教学目标:识记:能知道有关的名词、概念、原理的意义,并能正确认知和表达;领会:在识记的基础上,能全面掌握基本概念、基本原理、基本知识、基本方法,能掌握有关概念、原理、知识、方法的区别与联系;简单应用:在领会的基础上,能用学过的基本概念、基本原理、基本方法的一两个知识点分析和解决简单的问题;综合应用:在简单应用的基础上,能用学过的多个知识点,综合分析和解决比较复杂的问题;各知识点之间用“;”分开。
18、填完本表格后,多余的表格需自行删除。