数字电子技术

信息社会,“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域,上至前沿科技,下至日常生活,我们已经进入“数字化生存”模式。数字电子技术在全球电子信息化的进程中起着巨大的推动作用。 优秀的课程…

国家精品电子
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中南大学
中国大学MOOC
  • 完成时间大约为 21
  • 初级
  • 中文
注:因开课平台的各种因素变化,以上开课日期仅供参考

课程概况

“数字电子技术”课程是高校工科电类和偏电类各专业学生不可缺少的一门技术基础课,是各高校相关专业研究生考试的必考课程,也是从事电子技术相关的工程技术人员和广大电子爱好者的参考课程。

本课程按章共分58节,分为逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、数字系统的分析和设计、可编程逻辑器件、脉冲波形的产生与整形以及模-数和数-模转换电路等。除此之外,每章还包含知识拓展、仿真等拓展资源。课程内容涵盖了数字电子技术的几乎所有基础理论,可为学习者着手进行中大规模数字电路或数字系统的设计提供丰富的专业基础知识。

通过该课程的学习,可培养学生掌握电子器件的原理、基础数字电路的分析和设计方法以及电子电路在工程实践中的应用,培养学生具有一定的分析和解决电子工程中实际问题的能力。此外,通过该课程的学习,还可极大提高学生的逻辑思维能力。

课程大纲

01
逻辑代数基础
学习目标:理解并掌握逻辑代数的三种基本运算和五种复合运算的定义和表示;掌握逻辑代数的基本公式、常用公式和基本定理;理解并掌握逻辑函数的表示方法及其相互转换;熟练掌握逻辑函数的两种化简方法(公式法、卡诺图法)。
课时
1.1 逻辑变量与逻辑运算
1.2 逻辑代数的公式和定理
1.3 逻辑函数及其表示方法
1.4 逻辑函数的标准形式和卡诺图表示法
1.5 逻辑函数的公式化简法
1.6 逻辑函数的卡诺图化简法
拓展资源

第1章单元测验
02
门电路
学习目标:理解半导体器件的开关特性;了解TTL门电路和CMOS门电路的电路结构、工作原理及其外部特性(输入特性、输出特性、电压传输特性、输入负载特性等)和参数;掌握几种特殊结构门电路的电路结构、工作原理及其应用(OC门、TSL门、TG门、模拟开关等)
课时
2.1 半导体器件的开关特性和分立元件门电路
2.2 TTL集成门电路工作原理和电压传输特性
2.3 TTL反相器的外部特性
2.4 TTL特殊门电路
2.5 CMOS 集成门电路
拓展资源

第2章 单元测验
03
组合逻辑电路
学习目标:掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法;理解各种常用组合逻辑电路的逻辑功能,包括编码器、译码器、数据选择器、加法器、数值比较器、奇偶校验器;掌握常用中规模组合逻辑电路的逻辑功能及应用(74LS138、74LS153、74LS151、 74LS283 、74LS148、CC14585等)
课时
3.1 组合逻辑电路的概述及分析方法
3.2 组合逻辑电路的设计
3.3 编码器
3.4 译码器
3.5 加法器
3.6 数值比较器
拓展资源

第3章 单元测验 第3章 单元作业

预备知识

电工或电路基础,半导体器件基础知识

参考资料

[1] 阎石主编,数字电子技术基础(第五版),北京,高等教育出版社,2005
[2] 覃爱娜主编,数字电子技术实用教程,武汉,华中科技大学出版社,2009
[3] 陈明义主编,数字电子技术,北京,中国水利水电出版社,2015
[4] 覃爱娜,李飞主编,电子技术,北京,中国水利水电出版社,2016
[5] 《Modern Digital Electronics》(Third Edition),R.P.Jain,清华大学出版社,2008

常见问题

(1)学习“数字电子技术基础”课程需要哪些数学基础?
答:学习数字电子技术的数学基础主要是布尔代数,也即逻辑代数,该理论主要建立在两个逻辑值0、1和三个基本运算“与”、“或”、“非”的基础上,与普通代数有很大的区别,所以没有很强数学功底的学生也可以很好地学习本门课程。
(2)数字电子技术和模拟电子技术的区别?
答:数字电子技术研究数字电路,模拟电子技术研究模拟电路,模拟信号是指在时间和数值上都连续变化的信号,传输、处理模拟信号的电路称为模拟电路;数字信号是指在时间或数值上离散的信号,而传输、处理数字信号的电路称为数字电路。在电子技术领域中这两大类电路对应数字电子技术和模拟电子技术,它们的工程性和实践性都很强,两者既有区别有相互联系,统称为“电子技术”。
(3)数字电子技术主要研究哪些内容?
答:数字电子技术研究各种数字器件、数字电路、数字系统以及模数混合系统的工作原理和分析与设计方法。

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