第一篇：數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用課程教學(xué)大綱

《數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào)：53000540

適用專業(yè)：電子信息類(lèi)專業(yè)（包括通信工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息工程、電子信息工程、信息對(duì)抗技術(shù)、電磁場(chǎng)與天線技術(shù)、電波傳播與天線、電子科學(xué)技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)、微電子學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、真空電子技術(shù)、光信息科學(xué)與技術(shù)、信息顯示與光電技術(shù)、測(cè)控技術(shù)與儀器、自動(dòng)化、自動(dòng)化（電力系統(tǒng)自動(dòng)化）、環(huán)境工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、工業(yè)工程、生物醫(yī)學(xué)工程、管理-電子工程復(fù)合培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)班。）

學(xué) 時(shí) 數(shù)：64

學(xué) 分 數(shù)：4

開(kāi)課學(xué)期：第4學(xué)期

先修課程：《高等數(shù)學(xué)》、《電路分析基礎(chǔ)》、《模擬電路基礎(chǔ)》 執(zhí) 筆 者： 姜書(shū)艷

編寫(xiě)日期：2010.1

審核人（教學(xué)副院長(zhǎng)）：

一、課程性質(zhì)和目標(biāo)

授課對(duì)象：全日制大學(xué)本科二年級(jí) 課程類(lèi)別：學(xué)科基礎(chǔ)課

教學(xué)目標(biāo)（本課程對(duì)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的作用；學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)該課程后，在思想、知識(shí)、能力和素質(zhì)等方面應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)）：

“數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用”課程是電子信息類(lèi)專業(yè)所共有的一門(mén)重要學(xué)科基礎(chǔ)課程，同時(shí)也是一門(mén)重要工程技術(shù)課程，是研究數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的入門(mén)課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握數(shù)字邏輯電路的基本理論和基本分析方法，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程準(zhǔn)備必要的電路知識(shí)。本課程在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和抽象思維能力、分析計(jì)算能力、總結(jié)歸納能力等方面起重要作用。在本課程中，將介紹數(shù)字邏輯電路的分析設(shè)計(jì)方法和基本的系統(tǒng)設(shè)計(jì)技巧；培養(yǎng)同學(xué)綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力和在工程性設(shè)計(jì)方面的基本素養(yǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和課外上機(jī)實(shí)驗(yàn)的方式，使同學(xué)深入了解和掌握數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)分析方法和電路的運(yùn)用過(guò)程。

二、課程內(nèi)容安排和要求

（一）教學(xué)內(nèi)容、要求及教學(xué)方法

1.課堂理論教學(xué)（64學(xué)時(shí)）第一章 引論（1學(xué)時(shí)）

了解：數(shù)字邏輯電路的特點(diǎn)、數(shù)字邏輯電路在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的地位、數(shù)字邏輯電路與模擬電子電路之間的關(guān)系、簡(jiǎn)單介紹EDA設(shè)計(jì)工具、HDL語(yǔ)言對(duì)數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)作用和影響。第二章 數(shù)系與代碼（5學(xué)時(shí)）

掌握：十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)的表示方法以及它們之間的相互轉(zhuǎn)換、非十進(jìn)制數(shù)的加減運(yùn)算；

掌握：符號(hào)數(shù)的表達(dá)：符號(hào)-數(shù)值碼（Signed-Magnitude System、原碼），二進(jìn)制補(bǔ)碼(two's complement，補(bǔ)碼)、二進(jìn)制反碼（ones' complement, 反碼）表示以及它們之間的相互轉(zhuǎn)換； 掌握：帶符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼的加減運(yùn)算；BCD碼（Binary Codes for Decimal numbers）、格雷碼（Gray code、葛萊碼）的特點(diǎn)，它們與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系； 理解：二進(jìn)制數(shù)的浮點(diǎn)數(shù)表達(dá)（補(bǔ)充）；

了解：字符的代碼表示，二進(jìn)制代碼在狀態(tài)、條件等的表示方面的應(yīng)用； 第三章 數(shù)字電路（6學(xué)時(shí)）

掌握：正負(fù)邏輯的概念；CMOS邏輯電平和噪聲容限，扇出特性；

掌握：利用PSPICE仿真CMOS基本邏輯門(mén)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性、了解電路結(jié)構(gòu)和負(fù)載特性對(duì)邏輯門(mén)靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的影響。

理解：CMOS邏輯反相器、與非門(mén)、或非門(mén)、非反相門(mén)、與或非門(mén)電路的結(jié)構(gòu)；

理解：CMOS邏輯電路的其他穩(wěn)態(tài)電氣特性：帶電阻性負(fù)載的電路特性、非理想輸入時(shí)的電路特性、負(fù)載效應(yīng)、不用的輸入端及等效的輸入、輸出電路模型； 理解：動(dòng)態(tài)電氣特性：轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳播延遲、電流尖峰；

理解：特殊的輸入輸出電路結(jié)構(gòu)：CMOS傳輸門(mén)、施密特觸發(fā)器輸入結(jié)構(gòu)、三態(tài)輸出結(jié)構(gòu)、漏極開(kāi)路輸出結(jié)構(gòu)；

了解：作為電子開(kāi)關(guān)運(yùn)用的二極管、雙極型晶體管、MOS場(chǎng)效應(yīng)管的工作方式； 了解：其他類(lèi)型的邏輯電路：TTL,ECL等；

了解：不同類(lèi)型、不同工作電壓的邏輯電路的輸入輸出邏輯電平規(guī)范值以及它們之間的連接配合的問(wèn)題。

第四章 組合邏輯設(shè)計(jì)原理（10學(xué)時(shí)）

掌握:邏輯代數(shù)的公理、定理，對(duì)偶關(guān)系、反演關(guān)系、香濃展開(kāi)定理，以及在邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)時(shí)的作用；

掌握:邏輯函數(shù)的表達(dá)形式：積之和與和之積標(biāo)準(zhǔn)型、真值表、邏輯表達(dá)式，以及各種表達(dá)形式之間的關(guān)系；

掌握:邏輯函數(shù)的基本運(yùn)算：相加（或）、相乘（與）、對(duì)偶、反演；異或、同或運(yùn)算的公式、性質(zhì)及其相互關(guān)系（補(bǔ)充）；

掌握:組合電路的分析：窮舉法和代數(shù)法；代數(shù)法邏輯函數(shù)表達(dá)式的產(chǎn)生過(guò)程及邏輯函數(shù)表達(dá)式的基本化簡(jiǎn)方法—函數(shù)化簡(jiǎn)方法和卡諾圖化簡(jiǎn)方法；

掌握:組合電路的綜合過(guò)程：將功能敘述表達(dá)為組合邏輯函數(shù)的表達(dá)形式、使用與非門(mén)、或非門(mén)表達(dá)的邏輯函數(shù)表達(dá)式、邏輯函數(shù)的最簡(jiǎn)表達(dá)形式及綜合設(shè)計(jì)的其他問(wèn)題：無(wú)關(guān)項(xiàng)(don’t-care terms)的處理、多輸出(multiple-output)邏輯化簡(jiǎn)的方法和定時(shí)冒險(xiǎn)（timing hazards）問(wèn)題。掌握：學(xué)習(xí)使用QuatusII(MAX+plusII)工具，利用圖形法和波形法進(jìn)行數(shù)字邏輯電路仿真；對(duì)定時(shí)冒險(xiǎn)電路進(jìn)行仿真分析，加強(qiáng)對(duì)定時(shí)冒險(xiǎn)現(xiàn)象的分析理解能力。理解：組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的基本概念；邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)時(shí)的幾個(gè)概念：蘊(yùn)含項(xiàng)（implicant）、主蘊(yùn)含項(xiàng)（prime implicant）、奇異“ 1 ”單元（distinguished 1-cell)、質(zhì)主蘊(yùn)含項(xiàng)(essential prime implicant);五變量及以上邏輯函數(shù)卡諾圖化簡(jiǎn)方法； 了解：開(kāi)集（on-set）、閉集(off-set)的概念；

第五章 硬件描述語(yǔ)言（4學(xué)時(shí)）了解：HDL工具組、設(shè)計(jì)流程

掌握：Verilog語(yǔ)言的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，會(huì)使用Verilog語(yǔ)言編寫(xiě)數(shù)字邏輯電路相關(guān)的程序 第五章 組合邏輯設(shè)計(jì)實(shí)踐（12學(xué)時(shí)）

掌握：利用基本的邏輯門(mén)完成規(guī)定的組合邏輯電路的設(shè)計(jì)任務(wù)：如譯碼器、編碼器、多路選擇器、多路分配器、異或門(mén)、比較器、全加器；

掌握：利用基本的邏輯門(mén)和已有的中規(guī)模集成電路（MSI）邏輯器件如譯碼器、編碼器、多路選擇器、多路分配器、異或門(mén)、比較器、全加器、三態(tài)器件等作為設(shè)計(jì)的基本元素完成更為復(fù)雜的組合邏輯電路設(shè)計(jì)的方法； 掌握：利用QuatusII文本法等（Verilog語(yǔ)言）進(jìn)行組合電路基本功能單元仿真，加深對(duì)基本功能單元功能作用的理解；對(duì)教材中大型例題進(jìn)行仿真分析，加強(qiáng)對(duì)大型綜合性設(shè)計(jì)的分析理解能力。理解：等效門(mén)符號(hào)（摩根定理）（Equivalent Gate Symbols under the Generalized Demorgan’s Theorem）；信號(hào)名和有效電平（Signal Name and Active Levels)；“圈到圈”的邏輯設(shè)計(jì)（Bubble-to-Bubble Logic Design）；電路定時(shí)(Circuit Timing)；Parity Circuit(奇偶校驗(yàn)電路)的原理、應(yīng)用； 了解：文檔標(biāo)準(zhǔn)。

第七章 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)原理（10學(xué)時(shí)）

掌握:基本時(shí)序元件R-S型、D型鎖存器以及D型、J-K型、T型觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、時(shí)序特性、功能表、特征方程表達(dá)式，不同觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換；

掌握:鐘控同步狀態(tài)機(jī)的模型圖，狀態(tài)機(jī)類(lèi)型及基本分析方法和步驟，使用狀態(tài)圖表示狀態(tài)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系；

掌握:時(shí)序狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)：狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程的建立，狀態(tài)的化簡(jiǎn)與編碼賦值、未用狀態(tài)的處理-最小風(fēng)險(xiǎn)方案和最小代價(jià)方案、使用狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的設(shè)計(jì)方法、使用狀態(tài)圖的設(shè)計(jì)方法。

掌握：利用QuatusII文本法等（Verilog語(yǔ)言）對(duì)各種類(lèi)型觸發(fā)器進(jìn)行仿真，加深對(duì)各種類(lèi)型觸發(fā)器功能作用的理解；學(xué)會(huì)用Verilog語(yǔ)言設(shè)計(jì)時(shí)序電路。理解：掃描觸發(fā)器(Scan Flip-Flop)特性及基本應(yīng)用；

理解：組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的基本概念；有限狀態(tài)機(jī)（Finite-State Machine）、時(shí)鐘觸發(fā)沿（Clock Tick）、占空比（Duty Cycle）的含義；基本雙穩(wěn)態(tài)元件(Bistable Elements)的結(jié)構(gòu)和亞穩(wěn)態(tài)特性（Metastable Behavior）；鎖存器（Latches）與觸發(fā)器（Flip-Flops）的區(qū)別；主從觸發(fā)器與邊沿結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的區(qū)別；觸發(fā)器的定時(shí)參數(shù)（Timing Parameters）：建立時(shí)間和保持時(shí)間的概念；時(shí)序邏輯電路的分類(lèi)； 了解：時(shí)序電路設(shè)計(jì)中的其他的設(shè)計(jì)方法。第八章 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)實(shí)踐（10學(xué)時(shí)）

掌握：利用基本的邏輯門(mén)、時(shí)序元件作為設(shè)計(jì)的基本元素完成規(guī)定的鐘控同步狀態(tài)機(jī)電路的設(shè)計(jì)任務(wù)：計(jì)數(shù)器、位移寄存器、序列檢測(cè)電路和序列發(fā)生器的設(shè)計(jì)；

掌握：利用基本的邏輯門(mén)和已有的中規(guī)模集成電路（MSI）時(shí)序功能器件作為設(shè)計(jì)的基本元素完成更為復(fù)雜的時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)的方法。

掌握：利用QuatusII(MAX+plusII)文本法等（Verilog語(yǔ)言）進(jìn)行時(shí)序電路基本功能單元仿真，加深對(duì)基本功能單元功能作用的理解；對(duì)教材中大型例題進(jìn)行仿真分析，加強(qiáng)對(duì)大型綜合性設(shè)計(jì)的分析理解能力。

理解：開(kāi)關(guān)消抖(Switch Debouncing)電路、總線保持電路（Bus Holder Circuit）原理；寄存器（register）和鎖存器（latch）的區(qū)別；計(jì)數(shù)器的分類(lèi)；移位寄存器型計(jì)數(shù)器（Shift-Register Counters）：環(huán)形計(jì)數(shù)器（Ring Counter）和扭環(huán)計(jì)數(shù)器（Twisted-Ring Counters）的電路結(jié)構(gòu)工作原理及應(yīng)用；修改成自啟動(dòng)的方法；線性反饋移位寄存器(LFSR)計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用；串/并轉(zhuǎn)換（Serial-to-Parallel Conversion）原理；迭代與時(shí)序電路（Iterative versus Sequential Circuits)；

了解：時(shí)序電路文檔標(biāo)準(zhǔn)(Sequential-Circuit Documentation Standards)；時(shí)序電路設(shè)計(jì)中的其他問(wèn)題：大型時(shí)序電路的結(jié)構(gòu)劃分，時(shí)鐘偏移（Clock Skew)，異步輸入處理等。第十章 存儲(chǔ)器及其在數(shù)字邏輯系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的運(yùn)用（2學(xué)時(shí)）

了解：存儲(chǔ)器（ROM,SRAM）的基本工作原理和結(jié)構(gòu)； 理解：存儲(chǔ)器在數(shù)字邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件實(shí)現(xiàn)中的運(yùn)用。第十一章 其他的實(shí)際問(wèn)題（2學(xué)時(shí)）

了解：數(shù)字邏輯電路(組合電路和時(shí)序邏輯電路)設(shè)計(jì)的描述說(shuō)明方法；

了解：數(shù)字邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)的其他問(wèn)題：數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)工具的作用、設(shè)計(jì)的可測(cè)試性問(wèn)題、數(shù)字邏輯系統(tǒng)可靠性的問(wèn)題、高速數(shù)字邏輯系統(tǒng)中信號(hào)傳輸?shù)南嚓P(guān)問(wèn)題。

補(bǔ)充內(nèi)容 模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC/DAC)原理及應(yīng)用簡(jiǎn)介（2學(xué)時(shí)）

理解：數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(Digit to Analog Convertor,DAC))的基本電路結(jié)構(gòu)（R-2R結(jié)構(gòu)的DAC），工作原理；

理解：模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog to Digit Convertor,ADC)的基本電路結(jié)構(gòu)（逐次逼近式的ADC），工作原理；

理解：模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(ADC/DAC)在電子系統(tǒng)中的作用和應(yīng)用，特別是在波形發(fā)生方面的運(yùn)用。

（關(guān)于應(yīng)達(dá)到要求的說(shuō)明：“了解”：是指學(xué)生應(yīng)能辨認(rèn)的科學(xué)事實(shí)、概念、原則、術(shù)語(yǔ)，知道事物的分類(lèi)、過(guò)程及變化傾向，包括必要的記憶；“理解”：是指學(xué)生能用自己的語(yǔ)言把學(xué)過(guò)的知識(shí)加以敘述、解釋、歸納，并能把某一事實(shí)或概念分解為若干部分，指出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系或與其他事物的相互關(guān)系；“掌握”：是指學(xué)生能根據(jù)不同情況對(duì)某些概念、定律、原理、方法等在正確理解的基礎(chǔ)上結(jié)合事例加以運(yùn)用，包括分析和綜合。）

（二）自學(xué)內(nèi)容和要求

1、學(xué)習(xí)使用PSPICE電路CAD工具，利用PSPICE仿真CMOS基本邏輯門(mén)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性、了解電路結(jié)構(gòu)和負(fù)載特性對(duì)邏輯門(mén)靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的影響。

2、學(xué)習(xí)使用QuatusII(MAX+plusII)等工具，利用QuatusII(MAX+plusII)等工具進(jìn)行數(shù)字邏輯電路仿真的基本方法；進(jìn)行基本組合電路基本功能單元，時(shí)序電路的基本功能單元進(jìn)行仿真，加深對(duì)基本功能單元功能作用的理解；對(duì)教材中大型例題進(jìn)行仿真分析，加強(qiáng)對(duì)大型綜合性設(shè)計(jì)的分析理解能力。

（三）實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)和要求

實(shí)驗(yàn)教學(xué)（12學(xué)時(shí)）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯康湫蛿?shù)字集成電路的功能及擴(kuò)展方法；掌握其測(cè)試方法；根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和測(cè)試。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)數(shù)字集成電路的特點(diǎn)，進(jìn)行基本功能單元試驗(yàn)，包括組合電路基本功能單元的實(shí)驗(yàn)，時(shí)序電路的基本功能單元的實(shí)驗(yàn)及數(shù)字電路綜合設(shè)計(jì)性設(shè)計(jì)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)上機(jī)(課外)（16學(xué)時(shí)）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)使用CAD設(shè)計(jì)工具 PSPICE、QuatusII(MAX+plusII)等對(duì)教材中相關(guān)例題的分析，加深對(duì)教材內(nèi)容的理解，更好地掌握相關(guān)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見(jiàn)自學(xué)內(nèi)容和要求。

三、考核方式

本課程的考核方式為：平時(shí)考核10%：包括平時(shí)作業(yè)及隨堂考核成績(jī)；課程設(shè)計(jì)10%；中期考核20%；期末考核60%。

平時(shí)作業(yè)習(xí)題：基本采用教材習(xí)題，每章結(jié)束上交，批改后進(jìn)行針對(duì)性講解，并給出參考解答；隨堂考核：每課一題，每次內(nèi)容講解的課上布置，自備一頁(yè)紙完成，要求當(dāng)堂完成上交，只檢查，不返回；課程設(shè)計(jì)：綜合性考查，組合電路和時(shí)序電路各進(jìn)行一次，要求完成后上交；

四、建議教材及參考資料

教材：

數(shù)字設(shè)計(jì)—原理與實(shí)踐（第4版 影印版），John F.Wakerly，高等教育出版社

2007 參考資料：

1.數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用，姜書(shū)艷主編，清華大學(xué)出版社，2007

2.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第5版），閻石主編，高等教育出版社，2007 3.數(shù)字設(shè)計(jì)—原理與實(shí)踐（第4版），John F.Wakerly，林生 等譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2007 4.數(shù)字電路與系統(tǒng)（第2版），劉寶琴等編著，清華大學(xué)出版社，2007 相關(guān)學(xué)習(xí)網(wǎng)站：

http://125.71.228.222/wlxt/listcourse.asp?courseid=0170：電子科技大學(xué)/互動(dòng)教學(xué)空間/網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂/電子工程學(xué)院/數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用

004km.cn/onekey/:包含教材中的所有圖表、占教材中半數(shù)以上的部分習(xí)題解答 004km.cn: 部分習(xí)題解答

004km.cn/programs.univ：Xilinx的大學(xué)計(jì)劃，提供了大量的產(chǎn)品資料、課程資料以及用于數(shù)字設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的芯片和插件

004km.cn/education/university：Aldec的教育計(jì)劃，提供了Aldec自己的軟件包和第三方的兼容工具以及原型系統(tǒng)。

第二篇：數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用教學(xué)大綱

《電子信息工程》專業(yè)教學(xué)大綱

《數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào)：53000540 學(xué)時(shí)：64 學(xué)分：4 課外上機(jī)：16學(xué)時(shí)

先修課程：《高等數(shù)學(xué)》、《電路分析基礎(chǔ)》、《模擬電路基礎(chǔ)》 教材: 《DIGITAL DESIGN---Principles & Practices》(Third Edition),John F.Wakerly,高等教育出版社，2001年5月

《數(shù)字設(shè)計(jì)—原理與實(shí)踐》（原書(shū)第三版）John F.Wakerly 林生 等譯 機(jī)械工業(yè)出版社 2003年8月

一、課程的性質(zhì)和任務(wù)

本課程是通訊工程、電子信息工程、測(cè)控技術(shù)與儀器、自動(dòng)化、生物醫(yī)學(xué)工程等多個(gè)專業(yè)方向所共有的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課。

要求學(xué)生通過(guò)本課程學(xué)習(xí)掌握數(shù)字邏輯電路的基本原理與特性、數(shù)字邏輯電路的基本分析方法、數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)和綜合的基本技能、常用數(shù)字電路功能單元的實(shí)際應(yīng)用技巧。

同時(shí)要求同學(xué)能夠理解數(shù)字邏輯電路與模擬電路之間的密切關(guān)系，了解EDA技術(shù)對(duì)于數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)分析的重大意義。

二、教學(xué)內(nèi)容和要求

1.課堂理論教學(xué)（62學(xué)時(shí)）第一章 引論（2學(xué)時(shí)）

介紹數(shù)字邏輯電路的特點(diǎn)、數(shù)字邏輯電路在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的地位、數(shù)字邏輯電路與模擬電子電路之間的關(guān)系、簡(jiǎn)單介紹EDA設(shè)計(jì)工具、VHDL語(yǔ)言對(duì)數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)作用和影響。

第二章 數(shù)系與代碼（6學(xué)時(shí)）

重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握： 《電子信息工程》專業(yè)教學(xué)大綱

十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)的表示方法以及它們之間的相互轉(zhuǎn)換、非十進(jìn)制數(shù)的加減運(yùn)算；

符號(hào)數(shù)的表達(dá)：符號(hào)-數(shù)值碼（Signed-Magnitude System、原碼），二進(jìn)制補(bǔ)碼(two's complement，補(bǔ)碼)、二進(jìn)制反碼（ones' complement, 反碼）表示以及它們之間的相互轉(zhuǎn)換；帶符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼的加減運(yùn)算；

BCD碼（Binary Codes for Decimal numbers）、格雷碼（Gray code、葛萊碼）的特點(diǎn)，它們與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；

二進(jìn)制數(shù)的浮點(diǎn)數(shù)表達(dá)（補(bǔ)充）； 學(xué)習(xí)了解：

字符的代碼表示，二進(jìn)制代碼在狀態(tài)，條件等的表示方面的應(yīng)用；

第三章 數(shù)字電路（4學(xué)時(shí)）

重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握：

作為電子開(kāi)關(guān)運(yùn)用的二極管、雙極型晶體管、MOS場(chǎng)效應(yīng)管的工作方式；以CMOS倒相器電路的構(gòu)成及工作狀態(tài)分析；

邏輯電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性分析，等價(jià)的輸入、輸出模型； 學(xué)習(xí)理解：

特殊的輸入輸出電路結(jié)構(gòu)：CMOS傳輸門(mén)、施密特觸發(fā)器輸入結(jié)構(gòu)、三態(tài)輸出結(jié)構(gòu)、漏極開(kāi)路輸出結(jié)構(gòu)；學(xué)習(xí)了解其他類(lèi)型的邏輯電路： TTL,ECL等；

不同類(lèi)型、不同工作電壓的邏輯電路的輸入輸出邏輯電平規(guī)范值以及它們之間的連接配合的問(wèn)題。

第四章 組合邏輯設(shè)計(jì)原理（10學(xué)時(shí)）

重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握: 邏輯代數(shù)的公理、定理，對(duì)偶關(guān)系，以及在邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)時(shí)的作用； 邏輯函數(shù)的表達(dá)形式：積之和與和之積標(biāo)準(zhǔn)型、真值表； 組合電路的分析：邏輯函數(shù)表達(dá)式的產(chǎn)生過(guò)程及邏輯函數(shù)表達(dá)式的基本化簡(jiǎn)方法—函數(shù)化簡(jiǎn)方法；

組合電路的綜合過(guò)程：將功能敘述表達(dá)為組合邏輯函數(shù)的表達(dá)形式、邏輯函數(shù)表達(dá)式的化簡(jiǎn)—函數(shù)化簡(jiǎn)方法和卡諾圖化簡(jiǎn)方法、使用與非門(mén)、或非門(mén)表達(dá)的邏輯函數(shù)表達(dá)式、邏輯函數(shù)的最簡(jiǎn)表達(dá)形式及綜合設(shè)計(jì)的其他問(wèn)題：無(wú)關(guān)項(xiàng)的處理、冒險(xiǎn)問(wèn)題和多輸出邏輯化簡(jiǎn)的方法。第五章 組合邏輯設(shè)計(jì)實(shí)踐（10學(xué)時(shí)）

重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握：

利用基本的邏輯門(mén)完成規(guī)定的組合邏輯電路的設(shè)計(jì)任務(wù)：如譯碼器、編碼器、多路選擇器、多路分配器、異或門(mén)、比較器、全加器；

利用基本的邏輯門(mén)和已有的中規(guī)模集成電路（MSI）邏輯器件如譯碼器、編碼器、多路選擇器、多路分配器、異或門(mén)、比較器、全加器、三態(tài)器件等作為設(shè)計(jì)的基本元素完成更為復(fù)雜的組合邏輯電路設(shè)計(jì)的方法?！峨娮有畔⒐こ獭穼I(yè)教學(xué)大綱

第七章 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)原理（10學(xué)時(shí)）重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握: 基本時(shí)序元件R-S型,D型,J-K型,T型鎖存器、觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)，工作原理，時(shí)序特性, 功能表，特征方程表達(dá)式，不同觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換；

掃描觸發(fā)器(Scan Flip-Flop)特性及基本應(yīng)用；

鐘控同步狀態(tài)機(jī)的模型圖，狀態(tài)機(jī)類(lèi)型及基本分析方法和步驟，使用狀態(tài)圖表示狀態(tài)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系；

時(shí)序狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)：狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程的建立，狀態(tài)的化簡(jiǎn)與編碼賦值、未用狀態(tài)的處理-最小風(fēng)險(xiǎn)方案和最小代價(jià)方案、使用狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的設(shè)計(jì)方法、使用狀態(tài)圖的設(shè)計(jì)方法。

學(xué)習(xí)了解：

時(shí)序電路設(shè)計(jì)中的其他的設(shè)計(jì)方法。

第八章 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)實(shí)踐（10學(xué)時(shí)）

重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握：

利用基本的邏輯門(mén)、時(shí)序元件作為設(shè)計(jì)的基本元素完成規(guī)定的鐘控同步狀態(tài)機(jī)電路的設(shè)計(jì)任務(wù)：計(jì)數(shù)器、位移寄存器、序列檢測(cè)電路和序列發(fā)生器的設(shè)計(jì)；

利用基本的邏輯門(mén)和已有的中規(guī)模集成電路（MSI）時(shí)序功能器件作為設(shè)計(jì)的基本元素完成更為復(fù)雜的時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)的方法。學(xué)習(xí)了解：

時(shí)序電路設(shè)計(jì)中的其他問(wèn)題：組合電路與時(shí)序電路的比較，大型時(shí)序電路的結(jié)構(gòu)劃分，時(shí)鐘歪斜，異步輸入處理等。

第十章 存儲(chǔ)器及其在數(shù)字邏輯系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的運(yùn)用（4學(xué)時(shí)）

學(xué)習(xí)了解：存儲(chǔ)器（ROM,SRAM）的基本工作原理和結(jié)構(gòu)；

學(xué)習(xí)掌握：存儲(chǔ)器在數(shù)字邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件實(shí)現(xiàn)中的運(yùn)用。第十一章 其他的實(shí)際問(wèn)題（3學(xué)時(shí)）

學(xué)習(xí)了解：

數(shù)字邏輯電路(組合電路和時(shí)序邏輯電路)設(shè)計(jì)的描述說(shuō)明方法；

數(shù)字邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)的其他問(wèn)題：數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)工具的作用、設(shè)計(jì)的可測(cè)試性問(wèn)題、數(shù)字邏輯系統(tǒng)可靠性的問(wèn)題、高速數(shù)字邏輯系統(tǒng)中信號(hào)傳輸?shù)南嚓P(guān)問(wèn)題。

補(bǔ)充內(nèi)容

模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC/DAC)原理及應(yīng)用簡(jiǎn)介

（3學(xué)時(shí)）重點(diǎn)學(xué)習(xí)理解：

數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(Digit to Analog Convertor,DAC))的基本電路結(jié)構(gòu)（R-2R結(jié)構(gòu)的DAC），工作原理；

模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog to Digit Convertor,ADC)的基本電路結(jié)構(gòu)（逐次逼近式的ADC），工作原理；、《電子信息工程》專業(yè)教學(xué)大綱

模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(ADC/DAC)在電子系統(tǒng)中的作用和應(yīng)用，特別是在波形發(fā)生方面的運(yùn)用。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)（12學(xué)時(shí)）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯康湫蛿?shù)字集成電路的功能及擴(kuò)展方法；掌握其測(cè) 試方法；根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)數(shù)字集成電路的特點(diǎn)，進(jìn)行基本功能單元試驗(yàn)，包括組合電路基本功能單元的實(shí)驗(yàn)，時(shí)序電路的基本功能單元的實(shí)驗(yàn)及數(shù)字電路綜合設(shè)計(jì)性設(shè)計(jì)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)上機(jī)(課外)（16學(xué)時(shí)）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)使用CAD設(shè)計(jì)工具 PSPICE、MAX+plusII對(duì)教材中相關(guān)例題的分析，加深對(duì)教材內(nèi)容的理解，更好地掌握相關(guān)知識(shí)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1、學(xué)習(xí)使用PSPICE電路CAD工具，利用PSPICE仿真CMOS基本邏輯門(mén)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性、了解電路結(jié)構(gòu)和負(fù)載特性對(duì)邏輯門(mén)靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的影響。

2、學(xué)習(xí)使用MAX+plusII工具，利用MAX+plusII工具進(jìn)行數(shù)字邏輯電路仿真的基本方法；進(jìn)行基本組合電路基本功能單元，時(shí)序電路的基本功能單元進(jìn)行仿真，加深對(duì)基本功能單元功能作用的理解；對(duì)教材中大型例題進(jìn)行仿真分析，加強(qiáng)對(duì)大型綜合性設(shè)計(jì)的分析理解能力。

3.課堂習(xí)題課

由教師根據(jù)課程進(jìn)展情況自行安排。

三、主要教學(xué)參考資料

1.Alan B.Marcovitz.Introduction to Logic Design(影印版),清華大學(xué)出版社,2002 2.Victor P.Nelson H.Troy Nagle Bill D.Carroll J.David Irwin.Digital Logic Circuit Analysis & Design 清華大學(xué)出版社,Prentice Hall, Inc, 1997 3．John M.Yarbrough.Digital Logic Applicatons and Design 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 4．閻 石，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版)，高等教育出版社，1998 5．王毓銀，數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)，高等教育出版社，2001 6．龍忠琪，賈立新，數(shù)字集成電路教程，科學(xué)出版社，2001 《電子信息工程》專業(yè)教學(xué)大綱

7.毛法堯，歐陽(yáng)星明，任宏萍，數(shù)字邏輯，華中科技大學(xué)出版社，1996 8.沈嗣昌，數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)，北京航空工業(yè)出版社，1996 9．何緒芃，曾發(fā)祚，脈沖與數(shù)字電路，電子科技大學(xué)出版社，1995 10．萬(wàn)棟義，脈沖與數(shù)字電路（第二版），11.劉寶琴，數(shù)字電路與系統(tǒng)，清華大學(xué)出版社，1993 12．陳貴燦，邵志標(biāo)，程軍，林長(zhǎng)貴，CMOS集成電路設(shè)計(jì)，西安交通大學(xué)出版社，2000

第三篇：《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

先修課程：高等數(shù)學(xué)、普通物理、電路與電子學(xué)

（一）課程地位、性質(zhì)和任務(wù)

《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主干課程，是一門(mén)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。它不僅為《計(jì)算機(jī)組成原理與匯編程序設(shè)計(jì)》、《微機(jī)接口技術(shù)》、《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》、《數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》等后續(xù)課程提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)，而且是一門(mén)理論與實(shí)踐結(jié)合密切的硬件基礎(chǔ)課程。

（二）課程教學(xué)基本要求

本課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉數(shù)字電路的基礎(chǔ)理論知識(shí)，理解基本數(shù)字邏輯電路的工作原理，掌握數(shù)字邏輯電路的基本分析和設(shè)計(jì)方法，具有應(yīng)用數(shù)字邏輯電路，初步解決數(shù)字邏輯問(wèn)題的能力，為學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）課程主要內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

第一章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)

邏輯代數(shù)是分析和設(shè)計(jì)數(shù)字電路的數(shù)學(xué)工具，本章主要介紹邏輯代數(shù)的公式、定理及邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)方法，要求掌握常用進(jìn)制及其轉(zhuǎn)換，基本和常用邏輯運(yùn)算，邏輯代數(shù)的公式、定理，邏輯函數(shù)的公式、圖形化簡(jiǎn)化，邏輯函數(shù)的五種表示方法及相互之間的轉(zhuǎn)換。教學(xué)重點(diǎn)：

邏輯代數(shù)的公式、定理，邏輯函數(shù)的公式、圖形化簡(jiǎn)法。教學(xué)難點(diǎn)：

公式、定理、規(guī)則的正確應(yīng)用，邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)的準(zhǔn)確性。方法提示：

通過(guò)多舉例子，多做練習(xí)以提高對(duì)公式應(yīng)用的熟練性。

第二章 邏輯門(mén)電路

集成邏輯門(mén)是構(gòu)成數(shù)字電路的基本單元，本章主要介紹MOS和TTL集成邏輯門(mén)的邏輯功能的電氣特性。要求掌握高、低電平與正、負(fù)邏輯的概念，二極管、三極管、MOS管的開(kāi)關(guān)特性，熟悉二極管與門(mén)和或門(mén)，三極管非門(mén)的電路結(jié)構(gòu)及工作原理，掌握其電氣特性和功能。掌握與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)、與或非門(mén)、異或門(mén)、三態(tài)門(mén)、OC門(mén)、CMOS傳輸門(mén)的邏輯符號(hào)、邏輯功能，熟悉各種門(mén)電路的特點(diǎn)和使用方法。教學(xué)重點(diǎn)：

CMOS和TTL集成門(mén)電路重點(diǎn)是外部特性，即邏輯功能和電氣特性。教學(xué)難點(diǎn)：

CMOS和TTL集成門(mén)電路的電氣特性

方法提示：

理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深對(duì)TTL集成門(mén)電路的電氣特性的理解掌握。

第三章 組合邏輯電路

本章主要介紹組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法以及常用典型組合電路的功能、應(yīng)用。要求掌握組合電路的特點(diǎn)、基本分析和設(shè)計(jì)方法。掌握編碼器、譯碼器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)分配器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器等常用組合電路的功能、應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)方法。熟悉典型中規(guī)模集成組合邏輯器件的功能及用中規(guī)模集成器件實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法，了解組合電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)：

組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法，常用中規(guī)模集成器件的功能和應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：

組合邏輯電路的設(shè)計(jì)

方法提示：理論聯(lián)系實(shí)際，加深理解記憶。

第四章 觸發(fā)器

本章主要介紹各類(lèi)觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)公式，它是構(gòu)成時(shí)序電路的基本單元，要求熟悉RS、JK、D、T觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理，掌握RS、JK、D、T觸發(fā)器的邏輯符號(hào)、邏輯功能表示方法、觸發(fā)方式及觸發(fā)器間的相互轉(zhuǎn)換。教學(xué)重點(diǎn)：

各類(lèi)觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)方式。教學(xué)難點(diǎn)：

觸發(fā)器的觸發(fā)方式。方法提示：

多舉例、多看、多練習(xí)，在第五章時(shí)序邏輯電路的教學(xué)中再?gòu)?qiáng)調(diào)。

第五章

時(shí)序邏輯電路

本章主要介紹時(shí)序電路的分析和設(shè)計(jì)方法，以及計(jì)數(shù)器等常用典型時(shí)序電路的功能及應(yīng)用。要求：掌握時(shí)序電路的特點(diǎn)、分類(lèi)、功能描述方法，時(shí)序電路的基本分析和設(shè)計(jì)方法。熟悉計(jì)算器、寄存器、移位寄存器、順序脈沖發(fā)生器的功能、應(yīng)用。掌握同步、異步計(jì)數(shù)器的工作原理，常用中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的功能、應(yīng)用以及用中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法。

教學(xué)重點(diǎn)：

時(shí)序電路的分析和設(shè)計(jì)方法，計(jì)數(shù)器、寄存器的功能、分類(lèi)，常用中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器功能、應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：

時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。

第六章

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

本章介紹只讀存儲(chǔ)器（ROM）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）以及存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。教學(xué)重點(diǎn)：

存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 教學(xué)難點(diǎn)：

存儲(chǔ)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、原理

第七章 數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路

本章主要介紹D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理，幾種典型D/A，A/D轉(zhuǎn)換器電路。要求熟悉D/A，A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理及倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器，逐次逼近型、雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理。教學(xué)重點(diǎn)：

典型D/A,，A/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理。教學(xué)難點(diǎn)：

典型D/A，A/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理。

第八章 可編輯邏輯器件

本章介紹可編程邏輯器件（PLD）的基本結(jié)構(gòu)及分類(lèi)，PLA，PAL，GAL的基本原理特點(diǎn)及應(yīng)用。

教學(xué)重點(diǎn)：

PLD的基本結(jié)構(gòu)，PLA的基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)： PLA、GAL的基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。

第九章 可編程邏輯器件的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

自學(xué)提高

第十章 數(shù)字電路CAD技術(shù)

自學(xué)提高

（四）使用教材及參考書(shū)目：

1、使用教材

《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》

子節(jié)濤等編著

國(guó)防科技大學(xué)出版社

2、參考書(shū)目

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》

閻石主編

高等教育出版社 《數(shù)字電子技術(shù)基本教程》

宋樟林等主編著

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（數(shù)字部分）

康華光主編

高等教育出版社

《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)大綱

（一）本課程地位、性質(zhì)和任務(wù)

《操作系統(tǒng)》是計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修主要課程之一，是研究如何有效地管理、使用計(jì)算機(jī)的一門(mén)學(xué)科，為《編譯系統(tǒng)》、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》、《分布式操作系統(tǒng)》等課程提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須配置的一種系統(tǒng)軟件，幾乎所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都離不開(kāi)操作系統(tǒng)，它在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，它向下隱藏了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的具體細(xì)節(jié)，向上為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中其他軟件提供一致的服務(wù)和使用界面，為用戶提供一個(gè)良好的操作環(huán)境。通過(guò)學(xué)習(xí)和研究操作系統(tǒng)，可以打破操作系統(tǒng)的神秘性，了解操作系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。掌握操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，熟悉操作系統(tǒng)的操作和使用。為鍛煉學(xué)生開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的綜合能力打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）課程教學(xué)的基本要求

該課程采用講授和上機(jī)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法，要求學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)： 正確理解操作系統(tǒng)的概念，分類(lèi)和形成與發(fā)展；特別是操作系統(tǒng)的基本特征和操作系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)；

正確理解系統(tǒng)的基本工作單位和進(jìn)程的五大特征，熟悉掌握操作系統(tǒng)中進(jìn)程管理的功能；

掌握操作系統(tǒng)存儲(chǔ)管理有關(guān)的基本概念，深入理解幾種常用存儲(chǔ)管理的基本原理及實(shí)現(xiàn)方法；

理解操作系統(tǒng)設(shè)備管理的任務(wù)，掌握中斷技術(shù)、通道技術(shù)和緩沖技術(shù)實(shí)現(xiàn)中央處理器與外部設(shè)備的并行工作，理解設(shè)備的調(diào)度和分配；

理解文件系統(tǒng)的功能和文件的安全性，掌握文件系統(tǒng)中文件的組織和存儲(chǔ)； 正確理解作業(yè)的調(diào)度和控制、操作系統(tǒng)的接口；

所學(xué)的操作系統(tǒng)原理對(duì)現(xiàn)行主流操作系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)例分析；

（三）課程主要內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

1、操作系統(tǒng)概論

知識(shí)點(diǎn)：操作系統(tǒng)的定義、視點(diǎn)及認(rèn)識(shí)；操作系統(tǒng)的基本類(lèi)型及其特點(diǎn)；操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展；

重點(diǎn)：掌握操作系統(tǒng)的基本特征和操作系統(tǒng)的地位、作用和效果； 教學(xué)難點(diǎn)：虛擬機(jī)概念的講解。

2、處理器管理 知識(shí)點(diǎn)：中斷、多道程序設(shè)計(jì)、并發(fā)程序設(shè)計(jì)、進(jìn)程的概念；進(jìn)程管理功能；進(jìn)程的控制及調(diào)度；處理器基本工作單位的控制粒度；進(jìn)程并發(fā)的含義；進(jìn)程的同步機(jī)制；進(jìn)程通信；死鎖。

重點(diǎn)難點(diǎn)：處理器管理

3、存儲(chǔ)器管理

知識(shí)點(diǎn)：存儲(chǔ)器管理的基本概念；連續(xù)存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)管理的原理實(shí)現(xiàn)；非連續(xù)存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)管理的原理及實(shí)現(xiàn)；虛擬存儲(chǔ)空間的概念及實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)難點(diǎn)：存儲(chǔ)管理

4、文件系統(tǒng)管理

知識(shí)點(diǎn)：文件及文件系統(tǒng)的概念；文件目錄；文件的共享、保護(hù)及保密。重點(diǎn)：文件的組織與存儲(chǔ) 難點(diǎn)：文件操作的執(zhí)行過(guò)程。

5、設(shè)備管理

知識(shí)點(diǎn)：I/O操作與設(shè)備和概念；緩沖技術(shù)及PnP技術(shù)；中斷處理及驅(qū)動(dòng)程序。

重點(diǎn)：設(shè)備的分配和調(diào)度

難點(diǎn)：I/O控制方式及具有通道的I/O系統(tǒng)管理；虛擬設(shè)備、設(shè)備一致性、設(shè)備無(wú)關(guān)性的概念。

6、作業(yè)管理

知識(shí)點(diǎn)：操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型；作業(yè)管理的概念；作業(yè)管理的功能；作業(yè)的狀態(tài)，調(diào)度控制等問(wèn)題；

重點(diǎn)：作業(yè)管理的功能；

難點(diǎn)：作業(yè)調(diào)度與控制。

7、用戶接口與操作環(huán)境

知識(shí)點(diǎn)：操作系統(tǒng)的用戶接口的分類(lèi)；命令接口，程序接口，環(huán)境接口的功能與實(shí)現(xiàn)； 重點(diǎn)難點(diǎn)：三種接口的功能。

8、操作系統(tǒng)的安全

知識(shí)點(diǎn)：操作系統(tǒng)安全性概念；安全機(jī)制；安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； 重點(diǎn)：系統(tǒng)安全概念與機(jī)制； 難點(diǎn)：安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

（四）使用教材與參考書(shū)目

1、建議選用教材：劉乃琦，吳躍編著《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》 電子工業(yè)出版社。

2、主要參考書(shū)：

史美林等編著《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程》 清華大學(xué)出版社。

第四篇：數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)報(bào)告

《數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)》

姓名: 宋國(guó)正 班級(jí)：計(jì)142 學(xué)號(hào)：149074056

2016年9月25日

一、設(shè)計(jì)任務(wù)要求

數(shù)字時(shí)鐘是由振蕩器、分頻器、計(jì)秒電路、計(jì)分電路、計(jì)時(shí)電路組成。計(jì)時(shí)采用24h和12h兩種。當(dāng)接通電源或數(shù)字鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差，都需要對(duì)數(shù)字鐘作時(shí)、分、秒時(shí)間校正。本次設(shè)計(jì)的具體要求如下：

1、顯示時(shí)、分、秒的十進(jìn)制顯示，采用24小時(shí)制。

2、校時(shí)功能。

3、整點(diǎn)報(bào)時(shí)。

二、設(shè)計(jì)思路

1、數(shù)字鐘的組成原理圖

數(shù)字式電子鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)1Hz 進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路!秒計(jì)數(shù)器滿60 后向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位，分計(jì)數(shù)器滿60 后向時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位, 時(shí)計(jì)數(shù)器按24翻1 規(guī)律計(jì)數(shù), 計(jì)數(shù)輸出經(jīng)譯碼器送LED 顯示器,由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致,故需要在電路上加上一個(gè)校時(shí)電路。

同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1Hz時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確、穩(wěn)定，通常使用石英晶體振蕩器電

路構(gòu)成。

時(shí)顯示器

分顯示器 秒顯示器

時(shí)譯碼器

分譯碼器

秒譯碼器

時(shí)計(jì)數(shù)器

時(shí)計(jì)數(shù)器 時(shí)計(jì)數(shù)器

校時(shí)電路

振蕩器

分頻器

2、數(shù)字鐘設(shè)計(jì)方案

為完成上述功能，可以把數(shù)字鐘系統(tǒng)劃分為三部分：時(shí)針源（即標(biāo)準(zhǔn)秒鐘的產(chǎn)生電路）主體電路，擴(kuò)展電路。主體電路EDA 設(shè)計(jì)又可劃分為計(jì)時(shí)電路、校時(shí)電路、譯碼顯示電路3部分。

3、底層電路設(shè)計(jì)

時(shí)針源——晶體振蕩器電路給數(shù)字式電子鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定、準(zhǔn)確的32768Hz的方波信號(hào),將32768Hz的高頻方波信號(hào)經(jīng)32768次分頻后得到1Hz 的方波信號(hào)供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù),實(shí)現(xiàn)該分頻功能的計(jì)數(shù)器相當(dāng)于15 級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

計(jì)時(shí)電路——時(shí)間計(jì)數(shù)器電路由秒個(gè)位、秒十位計(jì)數(shù)器，分個(gè)位、分十位計(jì)數(shù)及時(shí)個(gè)位、時(shí)十位計(jì)數(shù)電路構(gòu)成。其中，秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器，分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)為六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而根據(jù)設(shè)計(jì)要求時(shí)個(gè)位和時(shí)十位構(gòu)成的為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，時(shí)間計(jì)數(shù)單元共有：時(shí)計(jì)數(shù)，分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)3部分，根據(jù)設(shè)計(jì)要求時(shí)計(jì)數(shù)單元為一個(gè)二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，共輸出為兩位8421BCD碼形式；分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)單元為六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器!共輸出也為兩位8421BCD碼。圖1和圖2 分別給出了60進(jìn)制計(jì)數(shù)器和24進(jìn)制邏輯圖。

圖

一、60進(jìn)制計(jì)數(shù)器

圖

二、24進(jìn)制計(jì)數(shù)器

校時(shí)電路——當(dāng)剛接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)都需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行校正。對(duì)時(shí)間的校正是通過(guò)截?cái)嗾５挠?jì)數(shù)通路，而用頻率較高的方波信號(hào)加到其需要校正的計(jì)數(shù)單元的輸入端!這樣可以很快使校正的時(shí)間調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的數(shù)值，這時(shí)再將選擇開(kāi)關(guān)打向正常時(shí)就可以準(zhǔn)確走時(shí)了。如圖3所示為時(shí)、分、秒校時(shí)的校時(shí)電路。在校時(shí)電路中，其實(shí)現(xiàn)方法是采用計(jì)數(shù)脈沖和計(jì)數(shù)使能來(lái)實(shí)現(xiàn)校時(shí)的。

譯 碼 顯 示 電 路——為了將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼顯示出來(lái)，須用顯示譯碼電路將計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流，這種譯碼器通常稱為七段譯碼顯示驅(qū)動(dòng)器電路，本設(shè)計(jì)可選器件7447為譯碼驅(qū)動(dòng)電路。譯碼驅(qū)動(dòng)電路將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。

4、數(shù)字鐘頂層電路設(shè)計(jì)

首先按前面的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行低層模塊的設(shè)計(jì)與編輯仿真，正確無(wú)誤后，即可將設(shè)計(jì)的低層模塊轉(zhuǎn)化為與之相對(duì)應(yīng)的元件符號(hào)，而后我們就可以用這些元件符號(hào)來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)字鐘的頂層原理圖，如圖4所示。本設(shè)計(jì)中要仿真的對(duì)象為數(shù)字鐘，須設(shè)定一個(gè)1Hz的輸入時(shí)鐘信號(hào)和一個(gè)校時(shí)脈沖SET,模擬的設(shè)置開(kāi)關(guān)信號(hào)MODE的波形,為了能夠看到合適的仿真結(jié)果,假定網(wǎng)絡(luò)時(shí)間(Girl Size)為10.0ns，總模

擬的時(shí)間（END TIME）為3ms。

三、軟件仿真 1、60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的仿真結(jié)果如下：

60進(jìn)制計(jì)數(shù)器仿真波形圖 2、24進(jìn)制計(jì)數(shù)器仿真結(jié)果如下：

24進(jìn)制計(jì)數(shù)器仿真波形圖

3、數(shù)字鐘的頂層電路仿真結(jié)果如下：

數(shù)字鐘的頂層電路波形仿真圖

四、討論

數(shù)字時(shí)鐘基于MAX+ plus II設(shè)計(jì), 經(jīng)過(guò)軟件仿真并下載到硬件(電子EDA 10

實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng))實(shí)現(xiàn), 結(jié)果表明本設(shè)計(jì)是合理可行的,但是感覺(jué)很繁瑣，是不是可以考慮一種過(guò)程簡(jiǎn)單一點(diǎn)的呢？通過(guò)查閱大量資料發(fā)現(xiàn)是可以的。其另一種設(shè)計(jì)思想及方法是以語(yǔ)言描述為主, 原理圖設(shè)計(jì)相結(jié)合。但是使用過(guò)多可能會(huì)導(dǎo)致編譯失敗。所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，如何取舍是一個(gè)難題，本人認(rèn)為對(duì)于我這樣基礎(chǔ)不是很扎實(shí)的，采用前者是比較合理的。

五、參考文獻(xiàn)

（1）張輝宜，數(shù)字邏輯 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社

（2）廖裕評(píng)，陸瑞強(qiáng),CPLD數(shù)字電路設(shè)計(jì)__使用 MAX+Plus II[M],北京:清華大學(xué)出版社

六、心得體會(huì)

我學(xué)到了很多東西，掌握了數(shù)字邏輯的各種設(shè)計(jì)方法

第五篇：《數(shù)字邏輯電路》課程教學(xué)大綱

《數(shù)字邏輯電路》課程教學(xué)大綱

第一章 數(shù)制與編碼

在數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中，只用0和1兩種符號(hào)來(lái)表示欣喜，參與運(yùn)算的數(shù)也是由0和1構(gòu)成的，即二進(jìn)制數(shù)?？紤]到人類(lèi)計(jì)數(shù)習(xí)慣，在計(jì)算機(jī)操作時(shí)，一般都要把輸入的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)后再由計(jì)算機(jī)處理；而計(jì)算機(jī)處理的二進(jìn)制結(jié)構(gòu)也需要轉(zhuǎn)換為便于人類(lèi)識(shí)別的十進(jìn)制數(shù)然后顯示出來(lái)，因此，需要學(xué)習(xí)不同的數(shù)值及轉(zhuǎn)換方法。

通過(guò)這一章的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者要理解數(shù)字電路的特點(diǎn)以及幾種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法 進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)內(nèi)容打好基礎(chǔ)；

本章的主要教學(xué)內(nèi)容（教學(xué)時(shí)數(shù)安排：8學(xué)時(shí)）： §1.1 概述

§1.2 數(shù)制與編碼 §1.3 編碼

第二章 邏輯代數(shù)

本章主要介紹邏輯代數(shù)的基本定理和定律，常用公式及三大規(guī)則（代入、反演、對(duì)偶）。

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)熟悉邏輯代數(shù)的各種表示方法（真值表、表達(dá)式及邏輯圖等），理解各種邏輯門(mén)的圖形符號(hào)，理解最小項(xiàng)的基本概念及標(biāo)準(zhǔn)與或式的表示方法。掌握邏輯代數(shù)變換技巧及邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)方法。

本章的主要教學(xué)內(nèi)容（教學(xué)時(shí)數(shù)安排：8學(xué)時(shí)）： §2.1 邏輯代數(shù)的基本概念 §2.2 邏輯代數(shù)的運(yùn)算法則 §2.3 邏輯代數(shù)的表達(dá)式 §2.4 邏輯代數(shù)的公式簡(jiǎn)化法

第三章 門(mén)電路

本章介紹典型TTL集成電路的基本工作原理，典型TTL與非門(mén)主要外部特性（電壓傳輸特性、輸入特性、輸出特性），OC門(mén)和TS門(mén)的圖形符號(hào)及邏輯功能，及其正確應(yīng)用的注意事項(xiàng)。

要了解典型TTL集成電路的基本工作原理，要求掌握典型TTL與非門(mén)主要外部特性（電壓傳輸特性、輸入特性、輸出特性），熟悉一些主要參數(shù)，理解OC門(mén)和TS門(mén)的圖形符號(hào)及邏輯功能，了解其正確應(yīng)用及注意事項(xiàng)。了解MOS門(mén)電路（特別是CMOS門(mén)電路）的構(gòu)成，熟悉邏輯特性。

本章的主要教學(xué)內(nèi)容（教學(xué)時(shí)數(shù)安排：8學(xué)時(shí)）： §3.1 概述

§3.2 體二極管和三極管的開(kāi)關(guān)特性 §3.3 分立元件門(mén) §3.4 TTL集成門(mén)

§3.5 其他類(lèi)型的雙極型集成電路 §3.6 MOS集成們

第四章 組合邏輯電路

本章主要介紹了掌握組合邏輯電路的分析方法，一些常用的組合邏輯電路，如加法器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器等，以及半導(dǎo)體數(shù)碼管的基本結(jié)構(gòu)和引腳符號(hào)的含義，組合邏輯電路的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象。

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要掌握組合邏輯電路的分析方法，以識(shí)別給定電路的邏輯功能，能設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的，常用的組合邏輯電路，掌握編碼器、譯碼器的基本概念及應(yīng)用方法，了解半導(dǎo)體數(shù)碼管的基本結(jié)構(gòu)和引腳符號(hào)的含義，了解加法器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器的基本原理和應(yīng)用，了解組合邏輯電路的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象。

本章的主要教學(xué)內(nèi)容（教學(xué)時(shí)數(shù)安排：8學(xué)時(shí)）： §4.1 概述

§4.2 若干常用的組合邏輯電路

§4.3 基于Verilog HDL的組合邏輯電路設(shè)計(jì) §4.4 組合邏輯電路的競(jìng)爭(zhēng)——冒險(xiǎn)現(xiàn)象

第五章 觸發(fā)器

本章主要介紹了基本RS觸發(fā)器的組成、工作原理、邏輯功能及邏輯功能的描述方法，還有同步觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)，邏輯功能，主要介紹了邊沿JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器、維持阻塞D觸發(fā)器集成JK、D觸發(fā)器。

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要理解掌握基本RS觸發(fā)器的組成、工作原理、邏輯功能及邏輯功能的描述方法，了解同步觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)，熟記其邏輯符號(hào)、邏輯功能，并會(huì)熟練運(yùn)用，掌握主從JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器、維持阻塞D觸發(fā)器的邏輯符號(hào)，邏輯功能；掌握集成JK、D觸發(fā)器的使用常識(shí)。

本章的主要教學(xué)內(nèi)容（教學(xué)時(shí)數(shù)安排：8學(xué)時(shí)）： §5.1概述

§5.2 基本RS觸發(fā)器 §5.3 鐘控觸發(fā)器 §5.4 集成觸發(fā)器

§5.6 觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換

§5.7 基于Verilog HDL的觸發(fā)器設(shè)計(jì)

第六章 時(shí)序邏輯電路

本章主要介紹了時(shí)序邏輯電路的概念及與組合邏輯電路的區(qū)別，寄存器的電路組成、常見(jiàn)類(lèi)型及邏輯功能，以及時(shí)序邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)介紹了常見(jiàn)的二進(jìn)制、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作原理及功能，集成寄存器、計(jì)數(shù)器的工作原理與設(shè)計(jì)方法。本章是本課程的重要部分。

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，掌握時(shí)序邏輯電路的概念及與組合邏輯電路的區(qū)別，掌握寄存器的電路組成、常見(jiàn)類(lèi)型及邏輯功能，熟練掌握時(shí)序邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法，掌握常見(jiàn)的二進(jìn)制、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作原理及功能，了解集成寄存器、計(jì)數(shù)器的使用常識(shí)。

本章的主要教學(xué)內(nèi)容（教學(xué)時(shí)數(shù)安排：8學(xué)時(shí)）： §6.1 概述

§6.2 數(shù)碼寄存器和移位寄存器 §6.3 計(jì)數(shù)器 §6.4 基于Verilog HDL的時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)

第七章 脈沖單元電路

本章主要介紹脈沖波形的主要參數(shù)，555定時(shí)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器、多諧振蕩器的電路組成、工作原理以及各種觸發(fā)器的應(yīng)用。

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)后，要掌握脈沖產(chǎn)生和變換電路的調(diào)試方法熟悉脈沖波形的主要參數(shù)，掌握單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器、多諧振蕩器的電路組成和工作特點(diǎn)，掌握555定時(shí)器的功能。

本章的主要教學(xué)內(nèi)容（教學(xué)時(shí)數(shù)安排：6學(xué)時(shí)）： §7.1 概述

§7.2 施密特觸發(fā)器 §7.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 §7.4 多諧振蕩器

第八章 數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換

本章主要介紹了 A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路的概念及A/D與D/A轉(zhuǎn)換的區(qū)別，A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路組成、常用參數(shù)、分辨率和誤差。

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)后，要掌握A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路的概念及A/D與D/A轉(zhuǎn)換的區(qū)別，掌握A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路組成、常用參數(shù)、分辨率和誤差，熟練掌握轉(zhuǎn)換的使用環(huán)境和特定型號(hào)。

本章的主要教學(xué)內(nèi)容（教學(xué)時(shí)數(shù)安排：6學(xué)時(shí)）： §8.1 概述 §8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換 §8.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換

第九章 程序邏輯電路

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是程序邏輯電路中的主要組成部分。本章主要介紹了程序邏輯電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，然后系統(tǒng)的介紹了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的工作原理和使用方法。

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)后，要了解程序邏輯電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并掌握半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的工作原理和使用方法

本章的主要教學(xué)內(nèi)容（教學(xué)時(shí)數(shù)安排：4學(xué)時(shí)）： §9.1 概述

§9.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器 §9.3 只讀存儲(chǔ)器

§9.4 程序邏輯電路的應(yīng)用

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執(zhí)筆 校對(duì)者: 審定者：

批準(zhǔn)者：