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课程基本信息

课程编码:05B30011

课程类别:未设置

先修课程:高等数学 大学物理

适用专业:计算机类专业

开课院部:外语学院

课程负责人:
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课程展示


课程简介

数字逻辑是计算机类专业的一门重要专业课,是学习计算机硬件原理与应用知识的重要预备课程。本课程主要介绍数字系统的基本概念、分析和设计的方法,提高学生的计算机硬件应用能力,建立基本的硬件设计理念。通过课程教学、实验实践、作业练习、综合设计等教学环节,使学生逐步掌握掌握数字系统分析设计的基本方法,并能在实践中熟练应用所掌握的工具和方法解决实际问题,从而培养和提高学生良好的数字系统设计技能和专业实践能力。   

Digital logic is an important professional course of computer disciplinary. It is a preparatory course to learn computer hardware fundamentals and application knowledge. This course mainly introduces the basic concept of digital system, analysis method and the design principle in order to improve the students' application ability of computer hardware and help students to establish the basic hardware design concept.By means of teaching, experiment practice, homework and exercises, comprehensive design, this course aims to help students to master the hardware circuit analysis and design methods gradually, and to use simulation tools and skills to solve practical problems, therefore to cultivate and enhance students' abilities of hardware system design and professional practice.

课程教学要求

序号

专业毕业要求

课程教学要求

关联程度

1

工程知识

 

 

2

问题分析

着重训练由问题及其需求建立有效设计方案的方法。

H

3

设计/开发解决方案

着重训练自上而下的电路设计方法,以及正确求解较复杂的工程问题的硬件系统设计方法。

H

4

研究

 

 

5

使用现代工具

熟练使用multisim环境和工具,提高电路设计效率。

M

6

工程与社会

 

 

7

环境和可持续发展

 

 

8

职业规范

遵守电路设计规范和职业道德,具有良好的职业操守。

M

9

个人和团队

具有良好的协作能力,在团队开发中发挥作用。

L

10

沟通

具有良好的交流能力。

L

11

项目管理

应用自上而下的电路设计方法进行项目管理。

L

12

终身学习

通过学习数字逻辑电路,掌握硬件电路设计的基本方法,在职业发展中能够自主地、持续学习新技术和新工具。

M

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

数字逻辑概论

1.数字系统基本概念

2.数制

3.常用编码

1.8421BCD码

  1. Grayd码
  2. 奇偶检验码

2

理论讲授

逻辑代数与硬件描述语言基础

1.逻辑代数的基本概念

2.逻辑代数的公理、定理和规则

3.逻辑函数表达式的形式及转换 

4.逻辑函数的化简

5.硬件描述语言Verilog HDL基础

6.用Verilog HDL描述逻辑门电路

 

  1. 逻辑函数
  2. 最小项

3.公式法化简

4.卡诺图化简

8

理论讲授

组合逻辑电路

1.组合逻辑电路的定义、结构和特点

2.小规模组合逻辑电路的分析与设计

3.组合逻辑电路中的竞争冒险

4.数据选择器

5.译码器

6.中规模集成电路构成的组合逻辑电路设计

7.用Verilog HDL描述组合逻辑电路

1.组合逻辑电路分析

2.组合逻辑电路设计

3.竞争冒险

4.数据选择器

5.译码器

10

理论讲授

锁存器和触发器

1. 锁存器

2. 触发器

3. 触发器逻辑功能转换

4. 集成触发器

5. 用Verilog HDL描述锁存器和触发器

1.锁存器

2.RS触发器

3.JK触发器

4.D触发器

5.T触发器

 

4

理论讲授

时序逻辑电路

1.时序逻辑电路的特点和表示方法

2.同步时序逻辑电路的分析

3.同步时序逻辑电路的设计

4.寄存器与计数器

5.用中规模集成计数器构成任意进制计数器

6.综合运用中规模组合集成电路及时序集成电路实现数字系统设计

7.用Verilog HDL描述时序逻辑电路

1.时序逻辑电路分析

2.时序逻辑电路设计

3.寄存器

4.计数器

16

理论讲授

小规模组合逻辑电路设计

1.集成逻辑门的逻辑功能

2.小规模组合逻辑电路设计

1.逻辑门功能

2.运用逻辑门设计小规模组合逻辑电路

2

实验

中规模组合集成器件及其应用

  1. 译码器
  2. 数据选择器
  3. 中规模组合逻辑电路设计

1.译码器功能及应用

2.数据选择器功能及应用

3.运用译码器、选择器和逻辑门设计中规模组合逻辑电路

2

实验

中规模时序集成器件及其应用

  1. 触发器
  2. 寄存器
  3. 计数器

1.触发器功能转换

2.用中规模集成计数器构成任意进制计数器

 

2

实验

数字系统设计

1. 综合运用中规模组合集成电路及时序集成电路实现数字系统设计

1. 综合运用中规模组合集成电路及时序集成电路实现数字系统设计

8

实验(设计型)

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

笔试闭卷

100%

百分制,60分及格

2

平时成绩

平时表现

上课上机出勤

 

缺勤3次则无法获得学分

3

 

作业

6次

 

检查重点内容的掌握情况:逻辑函数化简、小规模组合电路分析与设计、中规模组合电路分析与设计、同步时序电路分析、同步时序电路设计、计数器

4

 

实验报告

5次

 

检查五个实验项目的完成及相关知识的掌握情况

5

 

期中考试

笔试闭卷

 

考试题型与期末考试相同

学生学习建议

  • 学习方法建议

本课程在教学实践中需要注重数字系统的基本概念、分析方法和设计方法的理解和应用。学生在学习过程中需要注意下列2个方面:

    1.理论与实践相结合。掌握各类数字电路分析和设计的基本方法,并勤于在multisim仿真软件中测试电路功能。

2.实例与项目相结合。结合课堂教学和课本上的程序实例所示范的知识点典型应用,能够举一反三,完成比较综合的上机实验项目。

 

  • 学生课外阅读参考资料

[1] 白中英.数字逻辑 (第五版).北京:科学出版社,2011.

[2] 王永军、李景华.数字逻辑与数字系统(第4版).北京:电子工业出版社,2012.

[3] 夏宇闻.Verilog数字系统设计教程(第2版).北京:北京航空航天大学出版社,2008.

课程改革与建设

在课程建设方面,应注重运用现代教育技术和信息技术加大课程建设力度,切实发挥各类资源和平台在教学实践中的作用,引导学生自主学习,提高学生的硬件电路分析与设计的实践能力。

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