课程介绍
数字电子系统设计是光电信息科学与工程、信息工程、物联网工程、电子科学与技术、自动化等专业必修的专业基础课。本课程以逻辑代数中的基本公式、常用公式和基本定理等为基础,主要介绍各种门电路的构成,逻辑功能和特性,组合逻辑电路的分析和设计方法以及常用中规模组合逻辑电路,结合触发器电路和特性介绍时序逻辑电路的设计和分析方法,计数器和寄存器的工作原理,及半导体存储器等相关内容。
本课程是一门实践性和理论性均很强的课程。通过课程的学习,要求学生掌握数字电子技术的基本理论、基本知识和基本分析及设计方法,培养学生具有一定的分析问题和解决问题的能力,能够理论联系实际,具有创新精神,了解电子技术的新发展和新技术,为就业奠定基础,能胜任企事业单位电子技术的应用和开发工作,为进一步学习和掌握不断发展着的电子技术打下良好的基础。
课程大纲
学习目标
理论课程学习目标:
1.掌握数字电子系统设计的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法。了解数字电子技术的新发展,新技术。
2.正确掌握数字电子系统设计的课程内容,能够分析由几个单元电路组成的小电子电路系统。理论联系实际,具有创新精神。
3.具有运用计算机分析和设计简单电子电路的能力,掌握用计算机分析电子电路的新方法。
4.具有较强的实验能力,会使用常规的电子仪器,会通过实验安装调试电子电路,具有进行实验研究的初步能力。
5.具有较强的查阅电子技术资料的能力和从网络上获取有关信息的能力。
实验课程学习目标:
使学生学会并熟练掌握常用电子测量仪器;能根据数字电路实验线路在通用实验板上(数电实验箱)连接和测试电路功能,并能用示波器观察输入输出波形;使学生丰富和拓宽有关数字集成电路、数字电路逻辑设计和工程应用方面的知识;培养学生具有初步实施小型数字系统综合实验的能力;培养学生掌握以中、小规模集成芯片为主要器件进行电路及系统设计的方法;培养学生学会使用EDA工具Quartus II软件,学会使用Verilog HDL语言描述数字系统,并能用原理图描述和Verilog HDL语言描述两种方法实现数字系统,并能将程序下载入FPGA中,并进行逻辑功能验证。培养学生能正确分析实验中所发生的现象及排除故障的能力。
学习要求
理论课程学习要求:
通过本课程的学习,使学生熟悉数字电路的基础理论知识,理解基本数字逻辑电路的工作原理,掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法,具有应用数字逻辑电路,初步解决数字逻辑问题的能力,为学习计算机硬件、通信电子线路打下扎实的基础。
实验课程要求:
1、学会常用电子仪器的使用。
2、掌握常用数字集成电路的主要参数及逻辑功能的测试方法。
3、具有设计、安装、调试数字电路中组合逻辑电路和时序逻辑电路的能力。
4、具有使用常用电子测量仪器和排除数字电路中常见实验故障的能力。
5、在实验前,能够在计算机上进行仿真实验,特别是设计性实验,然后再进行具体实验操作。
6、具有用原理图和Verilog HDL语言描述数字电路与系统的能力,具有用FPGA实现数字电路与系统的能力。
7、能写出符合要求的实验报告。
考核标准
课件浏览20%,客观练习30%,主观练习50%,课内讨论0%,练习允许1次全部重做。。
课程内容不断迭代,成绩以当时的课程内容为准,一旦合格,可以申请证书。申请证书后,以结课处理,成绩不再改动
教材教参
教 材:康华光主编的《电子技术基础(数字部分)》第六版,高等教育出版社。
参考书:阎石主编的《数字电子技术基础》第五版,高等教育出版社。