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Air Force Engineering University

数字电路与逻辑设计

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Overview

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      《数字电路与逻辑设计》是电子信息、计算机、自动化等相关专业的核心基础课程,也是理解现代数字系统、掌握硬件设计逻辑的关键入门课程。当今社会,智能手机、智能汽车、通信设备、航天装备等各类数字系统的运行,均以 0 和 1 为基础语言,依托数字逻辑与电路实现控制、运算与处理功能。本课程旨在帮助学习者系统构建数字逻辑知识体系,掌握数字电路的分析方法与设计技能,培养严谨的工程思维与实践能力。

         课程内容由浅入深、层层递进,从基本逻辑门电路入手,逐步讲解组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计方法;深入介绍脉冲波形产生与变换电路,重点讲解 555 定时器的典型应用;系统讲解模数转换(ADC)与数模转换(DAC)技术,搭建数字信号与模拟世界的连接桥梁。课程坚持理论教学与实践训练相结合,融入丰富的虚拟仿真实验与工程案例,引导学生将理论知识转化为设计、调试与解决实际问题的能力。

         通过本课程学习,学习者能够掌握数字电路的基本原理、设计流程与实现方法,具备独立完成小型数字系统设计的能力。本课程既为后续单片机、嵌入式系统、计算机组成原理等专业课程奠定坚实基础,也为从事硬件开发、电子设计、系统集成等相关工作提供核心支撑。无论你是在校学生,还是希望夯实数字技术基础的从业者,都能在本课程中获得系统、规范、实用的专业训练,提升数字系统设计与工程创新能力。




Syllabus

  • 第一章 进制与编码
    • 1.1 数字信号与数字电路
    • 1.2 常用数制
    • 1.3 二-十进制代码
    • 1.4 带符号数的表示
  • 第二章 逻辑代数
    • 2.1 逻辑代数基础
    • 2.2 逻辑函数的表示方法
    • 2.3 逻辑函数的卡诺图化简法
  • 第三章 集成逻辑门
    • 3.1 半导体器件的开关特性
    • 3.2 简单分立元件逻辑门
    • 3.3 TTL集成逻辑门电路
    • 3.4 MOS集成逻辑门电路
    • 3.5 不同类型集成门电路的接口技术
  • 第四章 组合逻辑电路
    • 4.1 组合逻辑电路概述及分析
    • 4.2 组合逻辑电路的设计
    • 4.3 加法器
    • 4.4 编码器
    • 4.5译码器
    • 4.6 数值比较器
    • 4.7 数据选择器
    • 4.8 组合逻辑电路的竞争-冒险现象
  • 第五章 触发器
    • 5.1 触发器概述
    • 5.2 基本触发器
    • 5.3 同步触发器
    • 5.4 主从触发器
    • 5.5 边沿触发器
    • 5.6 触发器逻辑功能转换
  • 第六章 时序逻辑电路
    • 6.1 时序逻辑电路概述
    • 6.2 时序逻辑电路的分析
    • 6.3 时序逻辑电路的设计
    • 6.4 计数器
    • 6.5 寄存器
    • 6.6 时序单元电路
  • 第七章 半导体存储器
    • 7.1 半导体存储器概述
    • 7.2 顺序存取存储器(SAM)
    • 7.3 随机存取存储器(RAM)
    • 7.4 只读存储器(ROM)
  • 第八章 可编程逻辑器件
    • 8.1 可编程逻辑器件基本结构
    • 8.2 简单可编程逻辑器件(SPLD)
    • 8.3 复杂可编程逻辑器件(CPLD)
    • 8.4 现场可编程门阵列器件(FPGA)
  • 第九章 脉冲单元电路
    • 9.1 脉冲信号与电路
    • 9.2 施密特触发器
    • 9.3 单稳态触发器
    • 9.4 多谐振荡器
    • 9.5 555定时器的电路结构
    • 9.6 555定时器构成施密特触发器
    • 9.7 555定时器构成单稳态触发器
    • 9.8 555定时器构成多谐振荡器
  • 第十章 模数转换器(ADC)与数模转换器(DAC)
    • 10.1 ADC与DAC概述
    • 10.2 DAC原理与权电阻型DAC
    • 10.3 R-2R倒T型DAC
    • 10.4 单直流型DAC网络
    • 10.5 DAC主要参数指标
    • 10.6 ADC原理与并联比较性ADC
    • 10.7 逐次逼近型与双积分型ADC
  • 期末测试

    Taught by

    Wei Bin, Wei Qingmei, Ma Jingnan, Li Danyang, Zhao Yingjuan, and Shen Yang

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