数字集成电路教学大纲.docVIP

数字集成电路教学大纲 说 明 一、课程的性质、目的、任务 计算机技术是当前最活跃、渗透力最强的“第一生产力”，它的发展将促进一个国家经济和科技的发展。随着改革、开放的进一步深入，计算机科学教育、计算机应用与维护等专业将有较大的发展空间，社会急需大量的计算机专业人才，特别是大专层次的计算机应用人才。 数字集成电路是高等学校计算机科学教育专业、计算机应用与维护专业的一门重要的专业基础课程，它是一门理论性和实践性均较强的专业基础课，为《计算机组成原理》、《微型机及其应用》等后续课程打下牢固的基础。 本课程的任务是使学生熟悉数字集成电路的基本理论、基础知识和基本技能，熟悉数字集成电路的工作原理、外特性和功能，掌握逻辑电路的分析方法和设计方法，具备正确运用数字集成电路的能力。 ——从——要以数字逻辑电路的分析方法和设计方法为主，只有这样，才能抓住各种数字电路的共性。同时只有学会了方法，具备了分析、综合问题的能力，就能做到举一反三。 3、加强应用——对于计算机科学教育、计算机应用与维护专业，在学习中要以应用为目的，把注意力集中在数字电路的外特性、逻辑功能和典型应用的分析上。对集成电路内部的工作状态、参数计算及工艺设计则不必去了解。 4、更新知识——目前微电子技术迅猛发展，中大规模集成电路被大量生产与应用，因此在学习中应当以集成电路为起点，尽可能多地掌握微型机中常用的小、中规模集成电路。 三、本课程与相关课程的联系 其先修课程为《高等数学》、《电路分析》、《模拟电子技术》，后续课程为《计算机组成原理》、《》，它们的硬件基础就是《数字集成电路》，学完本课程后便可直接进入专业课程的学习，因此它实际上是计算机课程的“基础篇”，除运算器、中央控制器等复杂部件外，计算机中常用的数字部件、本课程都将涉及到。有关原码、反码、补码及浮点数等内容，由于与本课程内容无多大联系，将在“计算机组成原理”中介绍，本课程不再赘述。 本课程总学时为90学时，具体分配见各章安排。带“*”号为选讲内容。 绪论（2学时） 第一章 数字电路概述（18学时） 、管） 七、数制 1、 二进制 2、 十进制 3、 八进制 4、十六进制 5、 数制之间的转换。 八、码制 1、 自然二进制码 2、 码（码、码、余码、码及其相互间的转换） 3、 可靠性编码（格雷码、奇偶较验码） 说明和要求 介绍数字信号和数字电路的基本概念，在数字电路中工作的半导体器件的开关特性，数字电子计算机中常用的数制和码制。 本章的要求是：理解数字信号、数字电路的概念；深刻理解二极管、三极管、场效应管的开关特性；熟练掌握数制和码制。 本章知识点中，重点是：二极管、三极管、管的开关特性；数制和码制。难点是：三极管、场效应管的开关特性。 第二章 逻辑代数基础（8学时） 一、“与”逻辑及“与”门 二、“或”逻辑及“或”门 三、“非”逻辑及“非”门 “与非”逻辑及“与非”门 2、 “与或”逻辑及“与或”门 3、 “与或非”逻辑及“与或非”门 4、 “异或”逻辑及“异或”门 5、 “同或”逻辑及“同或”门 ?摩根定律 七、逻辑代数的基本规则 1、 代入规则 2、 反演规则 3、 对偶规则 1 2、 公式2 3、 公式3 4、 公式4 5、 公式5 九、逻辑函数的建立及其表示方法 1、 逻辑函数的建立（假设逻辑变量、进行逻辑赋值、列真值表、写逻辑表达式等） 2、 逻辑函数的表示方法（真值表、逻辑表达式、卡诺图、逻辑图） 十、逻辑函数化简的含义 1、 最简的概念 2、 逻辑表达式的类型（与—或表达式、或—与表达式、与非—与非表达式、或非—或非表达式、与或非表达式） 3、 不同类型逻辑表达式之间的转换 十一、逻辑函数的代数化简法（并项法、吸收法、消因子法、消项法、配项法） 十二、逻辑函数的卡诺图化简法 1、逻辑函数的最小项 2、最小项的性质 3、卡诺图 4、用卡诺图化简逻辑函数 本章的要求是：理解“与”逻辑及“与”门、“或”逻辑及“或”门、“非”逻辑及“非”门以及复合逻辑关系；深刻理解正逻辑和负逻辑；熟练掌握逻辑代数的基本定律、基本规则、逻辑代数中的常用公式；理解逻辑函数的建立及其表示方法；了解逻辑函数化简的含义；熟练掌握逻辑函数的代数化简法和卡诺图化简法以及具有约束的逻辑函数的化简。 第三章 集成逻辑门电路（14学时） 门电路） 三、与非门电路 1、与非门电路的组成、工作原理 2、与非门电路的改进（有源泄放与非门电路、抗饱和与非门电路） 3、与非门电路的带负载能力 4、与非门电路的电压传输特性 5、与非门电路的抗干扰能力 6、与非门电路的主要参数 四、逻辑门电路 1、集电极开路门（门电路） 2、三态门（门电路） 3、与或非门 4、异或门 五、使用门电路时的几个实际问题 1、输入端电阻对门电路工作状