西交《数字逻辑电路》课程开篇导学

欧阳老师

西交《数字逻辑电路》课程开篇导学前言：
同学们，你们好！新学期即将开始，大家即将开始西交《数字逻辑电路》课程的学习。因此，希望大家通过本开篇导学资料，可以对通过本章节的教学目标，教学内容及相关资料等部分加深对课程的了解，及掌握后期学习中主要关注的知识点。希望大家取得好成绩！
一、课程任务
本课程在重点讨论数字逻辑的基本原理、基本分析和设计方法的基础上，辅以大量的工程实践举例（特别是中、大规模集成电路设计及应用举例），使学生更好地理解和掌握基本分析和设计方法，并灵活运用，更好地培养工程实践能力，也为后续课程的学习打下坚实的基础。
三、教学内容与教学要求
本课程内容分为四大部分，第一部分是数字逻辑电路的理论基础，讨论数制、编码和逻辑代数的基础。第二部分是在小规模集成电路的分析和设计的基础上，讨论组合逻辑和时序逻辑技术中的基本概念、基本方法以及工程实践中文档和设计中的问题，并以较大篇幅介绍了一些常用的、具有代表性的中规模集成电路器件的原理、设计和应用。第三部分讨论可编程逻辑器件PLD以及系统级逻辑设计的方法和工具。第四部分讨论数字系统设计中的基本模型和基本方法。
根据本课程的任务和特点，要求教学上必须做到：第一，必须以培养学生独立分析问题和解决问题的能力为主要目标，进行启发式教学。本课程既涉及严密的理论分析，又涉及实用的工程设计方法，富于变化和技巧，不能要求学生死记硬背。第二，必须做到课堂讲授和实践环节并重，培养学生的动手能力，有条件的单位可以开设以“小型数字系统设计”为题目的课程设计课。第三，教师讲授和学生自学并重，教师应深入剖析本课程各章节的原理思想、关键问题和关键技巧，而不能完全照本宣科，应留出相当部分内容（主要是实践应用举例等）让学生自学。第四，应不断以国内外本学科的最新发展来充实教学，以培养学生掌握本学科的最新发展趋势，提高实际工作能力。目次
教学内容
教学基本要求

第一章
数制与编码
学习并掌握各种进位计数制的基本概念、表示方法和不同进位计数制之间的相互转换；学习并掌握原码、反码和补码的表示和它们的加减法技巧；掌握十进制数的常用代码表示；学习并研究可靠性编码技术，掌握其内在的规律及应用技巧；了解数的定点及浮点表示方法。

第二章
逻辑代数基础
学习并掌握逻辑代数中的基本概念、基本运算；了解以TTL集成逻辑门为主的一般集成逻辑门电路的基本构造和工作原理；能够掌握并熟练地应用逻辑代数的基本定理及规则，分析、研究和深入理解逻辑函数的各种性质，能够灵活采用代数法、卡诺图法等方法实现逻辑代数的化简。

第三章
组合逻辑电路的分析与设计
了解组合逻辑电路设计文档标准；通过实例分析，重点掌握组合逻辑电路的分析和设计的一般方法，并对电路中的竞争与险象有一定的认识；主要掌握小规模和中规模集成电路器件，如与非门、或非门、与或非门、异或门、译码器、编码器、三态缓冲器、多路选择器、奇偶校验电路、比较器、加法器等器件的内部逻辑功能和外特性的特点，深入研究这些器件在计算机中的实际作用及在小型数字系统中的逻辑设计应用技巧。

第四章
同步时序电路的分析
了解时序电路的一般形式、分类和逻辑描述方法；掌握双稳态元件，如SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器等存储逻辑功能和外特性；重点掌握对由双稳态元件所构成的同步时序电路的分析，并对电路中的“挂起”现象有一定的认识；重点掌握串行、并行计数器的实现，能使用强置位、预置位、修整位等跳跃方法实现任意模数的计数器，学会灵活使用MSI计数器完成逻辑设计功能；掌握寄存器和节拍分配器的设计思想和实现方法。

第五章
同步时序电路的设计
重点掌握由根据电路输入输出逻辑状态的描述到最终电路实现的完整过程。要求能够通过建立原始状态表，状态化简，状态分配，触发器类型的选择等关键技术环节的研究，使学生能够熟练地建立原始状态表，并利用状态化简技术得出原始最小化状态表，按照相邻状态分配法进行最佳状态分配，根据所选择的触发器类型确定电路的激励函数和输出函数，最后能设计出最优化的逻辑电路图。

第六章
异步时序电路的分析和设计
通过对脉冲异步时序电路的基本结构和特点、脉冲异步时序电路的分析、脉冲异步时序电路的设计的学习和研究，使学生清楚地掌握脉冲异步时序电路的特点和设计方法；了解电平异步时序电路的基本概况，在教师的指导下，培养学生独立学习的能力。

第七章
可编程逻辑器件PLD
掌学习与了解有关可编程逻辑器件PLD、只读存储器、可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、GAL器件的基本模型、基本结构、分类和实现方法。

第八章
数字系统设计概论
学习与了解数字系统的基本模型和基本方法、计算机的基本构成、CPU的构成、运算器的基本结构和控制器的设计原理和方法，使学生具有独立完成小型数字系统的能力，并完成相应的课程设计任务。


四、课程教材及相关资源
1、教材
主要教材：《数字逻辑》(西交）鲍家元、毛文林 2002年9月第2版 高等教育出版社
2、课件：
1）? 自主学习型网络课件         
3、网站资源：
学生中心的“课程专栏”；
4、其它：相关专著和杂志结束语：
     希望大家通过本课程的学习，掌握必要的《数字逻辑电路》的基本知识点和理论知识，增强自己的工作实践能力。
    最后、希望大家积极参与本课程的学习，并及时查看辅导资料，论坛发帖子讨论学习。我会尽自己最大的努力帮助大家获得更多的知识，祝愿大家取得好成绩！本内容由易百网整理发布
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