數字電路課程介紹

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1、數字電路數字電路授課教師:余立功Office:主-605Tel:84315641-15(o);84304696(h)Email:教材與參考書 教材：蔣立平主編數字邏輯電路與系統設計電子工教材：蔣立平主編數字邏輯電路與系統設計電子工業出版社業出版社 重要參考書:蔣立平編 數字電路 兵器工業出版社 參考書:Victor P.Nelson 等著Digital Logic Circuit Analysis and Design 清華大學出版社（英文影印版）Thomas L.Floyd 著Digital Fundamentals (Seventh Edition)科學出版社 （英文影印版）閻石編 數字電

2、子技術基礎 北京:高等教育出版社Daniel D.Gajski 數字設計原理(Principles of Digital Design)北京：清華大學出版社王爾乾編 數字邏輯與數字集成電路 清華大學出版社 幾個疑問這門課是講什么的這門課是講什么的?課程內容簡介(1)數字邏輯電路數字邏輯電路:是是計算機科學硬件體計算機科學硬件體系系最基礎的課程之一最基礎的課程之一.主要介紹主要介紹:1.數字邏輯電路分析的基本方法數字邏輯電路分析的基本方法2.數字邏輯電路設計的基本原理、方數字邏輯電路設計的基本原理、方法法“數字邏輯電路”在硬件系列課程中的位置計算機系統結構計算機組成原理數字邏輯電路計算機系統的軟

3、硬件功能分配計算機系統的邏輯實現計算機組成的物理實現BACK課程內容簡介(2)幾個疑問這門課有什么用這門課有什么用?課程安排意圖通過這門課，你將通過這門課，你將:1.較系統的了解掌握物理元器件同數學邏輯之間的較系統的了解掌握物理元器件同數學邏輯之間的聯系聯系2.能夠分析數字邏輯電路能夠分析數字邏輯電路,靈活使用元器件設計實現靈活使用元器件設計實現一些簡單的電器功能一些簡單的電器功能3.它是一門硬件技術基礎課，作為專業基礎課和必它是一門硬件技術基礎課，作為專業基礎課和必修課修課,該課程是后續課程該課程是后續課程.等課程的基礎等課程的基礎.是是“國家國家2001教學計教學計劃劃”中中“組織和體系結

4、構組織和體系結構(AR)”的基本內容的基本內容.4.為運用硬件描述語言為運用硬件描述語言(VHDL)打基礎打基礎5.拿到專業基礎課拿到專業基礎課4學分學分(包含包含0.5個實驗學分個實驗學分)幾個疑問怎么學好數字邏輯電路怎么學好數字邏輯電路?教師建議1.讀懂教材所有例題讀懂教材所有例題,多做練習多做練習2.將知識串成線條和脈絡將知識串成線條和脈絡(把厚書看薄把厚書看薄)3.理解掌握理論知識理解掌握理論知識(裝進大腦裝進大腦)4.分析和設計簡單的數字電路分析和設計簡單的數字電路5.理論聯系實際理論聯系實際,認真完成實驗環節認真完成實驗環節6.提高：補充自學一些提高：補充自學一些A/D，D/A知識

5、及知識及深入學習深入學習VHDL語言，結合本課程的語言，結合本課程的內容進行內容進行EDA（電子設計自動化）設電子設計自動化）設計計幾個疑問這門課怎么過啊這門課怎么過啊?評分方法總評成績(期末考試,平時成績,實驗)綜合成績=期末成績*65%+平時成績*20%+實驗*15%;If(期末成績*85%+實驗*15%綜合成績)return 期末成績*85%+實驗*15%;Else return 綜合成績;平時成績(上課,Homework,Project)if(沒有Project成績)return 上課*50%+Homework*50%;else return 上課*10%+Project*90%;Pr

6、oject1 設計任務設計制作一個簡易的電子表 要求實現簡單的記時功能實現簡單的調整時間功能 提交成果使用MaxplusII或者其他電路設計軟件提交電路設計圖提交實物或者使用相應電路設計軟件制作的具有良好人機界面的與設計電路相關的邏輯仿真模擬Project2 設計任務設計制作一個八音電子琴 要求由鍵盤輸入控制音響，用戶可以將自己編制的樂曲存入電子琴，演奏時選擇鍵盤輸入樂曲或者已存入樂曲 提交成果使用MaxplusII或者其他電路設計軟件提交電路設計圖提交實物或者使用相應電路設計軟件制作的與設計電路相關的具有良好人機界面的邏輯仿真模擬Project3 設計任務設計制作一個電子定時提醒裝置 要求實

7、現簡單的定時、記時、提醒功能 提交成果使用MaxplusII或者其他電路設計軟件提交電路設計圖提交實物或者使用相應電路設計軟件制作的與設計電路相關的具有良好人機界面的邏輯仿真模擬Project4 設計任務設計制作一個簡易出租車計價器模塊 要求實現簡單里程計價、空閑計價等計價模式顯示價格金額 提交成果使用MaxplusII或者其他電路設計軟件提交電路設計圖提交實物或者使用相應電路設計軟件制作的與設計電路相關的具有良好人機界面的邏輯仿真模擬Project5 設計任務設計制作一個三角函數計算器 要求實現根據輸入,輸出三角函數的值.提交成果使用MaxplusII、或者其他電路設計軟件提交電路設計圖提交

8、實物或者使用相應電路設計軟件制作的與設計電路相關的具有良好人機界面的邏輯仿真模擬Project6 設計任務設計制作一個難度相當于project1-5的數字電路設備 要求在設計之前同教師溝通設計的可行性和基本要求后設計實現 提交成果使用MaxplusII、或者其他電路設計軟件提交電路設計圖提交實物或者使用相應電路設計軟件制作的與設計電路相關的具有良好人機界面的邏輯仿真模擬Project7 設計任務根據對卡諾圖和奎恩麥克拉斯基化簡法的理解,實現自動化簡的算法,并模擬輸出結果 要求設計算法和界面,可以使用任何軟件開發環境 提交成果程序代碼,說明以及成果軟件,如使用卡諾圖，要求能夠實現對6*6以下維的

9、卡諾圖的自動圈畫,并按要求輸出邏輯表達式Project8 設計任務根據狀態合并等的理解,實現機器自動狀態合并算法,并模擬輸出結果 要求設計算法和界面,可以使用任何軟件開發環境 提交成果程序代碼,說明以及成果軟件,要求能夠實現對任意輸入狀態轉化產生式進行合并.輸出最簡狀態,以及合并結果.Project9 設計任務設計制作一個難度相當于project7-8的數字邏輯軟件模擬 要求選擇書本中感興趣的邏輯過程進行軟件模擬實現.在設計之前需同教師溝通設計的難度,可行性及基本要求后方可設計實現 提交成果擁有良好交互界面的軟件模擬程序.課程要求 1、準備兩本以上作業本用以完成作業 2、及時訂正作業中的錯誤，

10、找出出錯原因（希望看到有出錯分析、訂正的作業本）3、認真聽課，積極思考發言，弄懂例題（會時不時有一些加分問題，直接加到平時成績中）4、對教師有什么建議和意見及時溝通 5、根據要求完成實驗安排 6、Project可做可不做，可1-3人共同完成，供有興趣鉆研、自學能力強的同學深入學習。完成后將具備一定的數字電子設計能力，建議實踐。（做得好，加分大大的）1）好的工具未必能保證做出好的設計，只是幫助設計師節省不少精力把工作做得更準確。2）數字電路具有模擬電路的特性。3）深入掌握數字設計中哪些模擬特性需要注意，哪些可以忽略不記。4）在設計工作的全過程中總是認真地編寫說明文檔，使自己和別人都能看懂你的設計

11、。5）給信號起名時應該與有效電平名聯系起來，努力實現點對點的邏輯設計。6）理解和使用標準的功能組件和部件。7）在系統級設計時努力把設計費用降到最低，包括也節省自己的勞務費用。只要滿足工程需求就可以了。8）狀態機設計與編程很類似，用這種方法來設計最好。9）用可編程器件來簡化邏輯設計，降低成本，并在最后一分鐘還可以做修改。10）避免異步設計，盡量用同步設計，因為目前可靠的自動綜合工具只支持同步設計。等到以后有了更好的異步設計自動綜合工具后再考慮用異步設計。11）位于不同子系統和外部邏輯之間的不得不用異步接口地方要明確地標明，并提供可靠的同步手段。12）發現問題必須及時修改，可以為以后調試節省大量的時間。所謂：小洞不補，大洞吃苦。