《數(shù)字邏輯設計》課程標準

1、數(shù)字邏輯設計課程標準一、課程概述邏輯設計是計算機科學和工程的重要技術基礎。該課程主要介紹邏輯設計的理論基礎和邏輯電路的分析和設計方法，重點是組合邏輯電路合同步時序電路的分析和設計，對于數(shù)字系統(tǒng)，僅介紹一般構成的原則和設計過程。數(shù)字邏輯設計是計算機類專業(yè)的專業(yè)基礎和必修課程。該課程的先修課程有：電路與電子學或模擬電子技術，并為計算機組成原理、匯編語言程序設計、單片計算機技術、計算機控制技術等課程打下基礎。它是一門理論性、實踐性和應用性很強的課程。當今信息時代的一切數(shù)碼技術，都是以這門學科為基礎的，因此培養(yǎng)學生在這方面的知識和技能，對學生的專業(yè)發(fā)展和計算機的深入研究具有極其重要的意義。 二、課程目

2、的1 知道數(shù)字邏輯這門課程的性質(zhì)、地位和價值；知道該課程的研究對象和方法以及學科進展和未來方向。2 理解這門課程的基本概念、基本定理。3 掌握基本分析和設計方法以及典型的數(shù)字邏輯電路的功能和工作原理。4 學會對一些實際的應用問題進行邏輯設計，能裝配出相應的邏輯電路并進行調(diào)試。三、教學內(nèi)容和教學要求這門學科的知識與技能要求分為知道、理解、掌握、學會四個層次。這四個層次的一般涵義表述如下：知道是指對這門學科和教學現(xiàn)象的認知。理解是指對這門學科涉及到的概念、原理、策略與技術的說明和解釋，能提示所涉及到的教學現(xiàn)象演變過程的特征、形成原因以及教學要素之間的相互關系。掌握是指運用已理解的教學概念和原理說明

3、、解釋、類推同類教學事件和現(xiàn)象。學會是指能模仿或在教師指導下獨立地完成某些教學知識和技能的操作任務，或能識別操作中的一般差錯。教學內(nèi)容和要求表中的“”號表示教學知識和技能的教學要求層次。本標準中打“*”號的內(nèi)容可作為自學，教師可根據(jù)實際情況確定要求或不布置要求。（一）數(shù)字邏輯概論教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學會1 數(shù)字信號的特點2 數(shù)字電路的應用（l）在計算機和數(shù)字通信中的應用（2）在數(shù)字化測量儀器中的應用（3）在自動控制中的應用（二）數(shù)制和編碼教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學會1 進位計數(shù)制（1）十進制（2）二進制和十六進制（3）其它進制2 數(shù)制轉換3 補碼4 定點數(shù)和浮點數(shù)5 字符編碼（三）

4、邏輯代數(shù)教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學會1 邏輯代數(shù)基本概念2 基本公理、定理、規(guī)則3 邏輯函數(shù)表達式的形式與轉換4 邏輯函數(shù)的化簡（四）組合邏輯電路教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學會1 邏輯門電路（1）簡單邏輯門電路（2）復合邏輯門電路2 邏輯函數(shù)的實現(xiàn)（1）與非門實現(xiàn)（2）或非門實現(xiàn)（3）與或非門實現(xiàn)（4）異或門實現(xiàn)3 組合邏輯電路分析4 組合邏輯電路設計5 組合邏輯電路的競爭與冒險（五）同步時序邏輯電路教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學會1同步時序邏輯電路模型（1）同步時序邏輯電路的結構（2）同步時序邏輯電路的描述2觸發(fā)器（1）RS觸發(fā)器（2）D觸發(fā)器（3）J-K觸發(fā)器（4）T觸發(fā)器3同步時序

5、邏輯電路分析4同步時序邏輯電路設計（1）建立原始狀態(tài)圖和狀態(tài)表（2）狀態(tài)簡化（3）狀態(tài)編碼（4）確定激勵函數(shù)和輸出函數(shù)（5）畫邏輯電路圖5 同步時序邏輯電路設計舉例（六）異步時序邏輯電路教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學會1異步時序邏輯電路模型2脈沖異步時序邏輯電路的分析和設計3電平異步時序邏輯電路的分析和設計3 電平異步時序邏輯電路的竟爭與冒險4 電平異步時序邏輯電路的分析和設計舉例（七）大、中規(guī)模集成電路的邏輯設計教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學會1二進制并行加法器2數(shù)值比較器3譯碼器4多路選擇器5 計數(shù)器6 寄存器7 只讀存儲器8 可編程邏輯陣列（八）數(shù)字系統(tǒng)設計教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學

6、會1概述2數(shù)字系統(tǒng)的描述3基本數(shù)字系統(tǒng)的設計4簡易計算機的設計（九）自動邏輯綜合（選講）教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學會1多維體表示2多維體基本運算3多維體運算的計算機實現(xiàn)4組合邏輯電路的計算機輔助設計5同步時序邏輯電路的計算機輔助設計（十）邏輯模擬與測試（選講）教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學會1邏輯模擬的模型2邏輯模擬算法3故障模擬4邏輯電路的測試（十一）邏輯器件教學內(nèi)容教學要求知道理解掌握學會1晶體管的開關特性2晶體三極管反相器3典型集成TTL“與非”門電路4集電極開路門和三態(tài)門5MOS集成門電路三、課程實施（一）課時安排與教學建議數(shù)字邏輯是計算機類專業(yè)必修課。一般情況下，每周安排4課時，

7、共72課時。其中理論課60課時，實驗課12課時。課時安排以理論課為主，實驗課根據(jù)教學進度和所學內(nèi)容插入安排。具體課時安排如下：主要內(nèi)容課時建議教與學的方法建議理論課60課時實驗課12課時1 數(shù)字邏輯概論2直述教學分析討論2 數(shù)制和編碼6直述教學舉例說明3 邏輯代數(shù)基礎6直述教學舉例說明實驗一、門電路邏輯變換2指導教學基礎實驗4 組合邏輯電路6直述教學舉例說明實驗二、組合電路研究2指導教學基礎實驗5 同步時序邏輯電路8直述教學實驗三、維持阻塞D觸發(fā)器2指導教學基礎實驗6 異步時序邏輯電路6直述教學舉例說明實驗四、JK觸發(fā)器2指導教學基礎實驗7 中、大規(guī)模集成電路邏輯設計6直述教學應用舉例實驗五、

8、時序電路設計2指導教學基礎實驗8 數(shù)字系統(tǒng)設計62直述教學舉例說明實驗六、數(shù)據(jù)選擇器2指導教學基礎實驗四、教材編寫與選用數(shù)字邏輯課程的教材要在課程標準的統(tǒng)一要求下，實行多樣化。可以選用教材有：l 邏輯設計毛法堯 歐陽星明 任宏萍 編著 華中科技大學出版社。l 數(shù)字邏輯毛法堯 編著 高等教育出版社。l 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 王永軍 叢玉珍 編 電子工業(yè)出版社出版在實際授課過程中，根據(jù)學科的發(fā)展和教師的科研工作經(jīng)驗，將新的內(nèi)容和方法整理編寫成輔助教材，不斷用新的內(nèi)容充實教學活動。五、學習評價與考核1這門學科的評價依據(jù)是本課程標準規(guī)定的課程目標、教學內(nèi)容和要求。2考試時間：120分鐘。3考試方式、分制

9、與分數(shù)解釋采用閉卷、筆試的方式，以百分制評分，60分為及格，滿分為100分。實驗采用上交實驗報告和作品的方式，以百分制評分，60分為及格，滿分100分?？傇u由上述兩項成績和平時成績構成，其中筆試占80，實驗占10，平時成績占10%。4題型比例單選題5%；雙選題5%；填空題5%；判斷說明題5%；簡答題5%；分析計算題(含作圖題)25%；綜合應用題50%。5樣題與目標定位示例A單選題：（著重考查學生對知識的識別程度）例：用8位補碼表示-7是( )。答案：C。A.-00000111 B.10000111 C.11111001 D.11111000B填空題：（著重考查學生對知識的知道和理解程度）例：邏輯函數(shù)可以用（ ）（ ）（ ）（ ）來表示。答案：卡諾圖、邏輯圖、邏輯表達式、真值表。C判斷說明題：（著重考查學生對知識的知道和理解程度）例：某邏輯函數(shù)表達式為，用此構成的邏輯電路，是否會產(chǎn)生競爭冒險？答案：會。D簡答題：（著重考查學生對知識的理解與掌握程度）例：用四只共陰極七段字形顯示器，輸入的編碼為6FH，7DH，7FH，07H。顯示的字形是什么？答案：E分析計